一种基于半导体激光吸收光谱DLAS技术的激光分析仪的制作方法

本发明涉及激光气体分析仪技术领域，具体为一种基于半导体激光吸收光谱dlas技术的激光分析仪。

背景技术：

基于半导体激光吸收光谱(dlas)技术的激光过程气体分析系统是采用一体化设计、高集成度的激光气体分析系统。系统通过无须采样预处理的原位(in-situ)测量方式，能对各类工业过程气体、环保排放烟气等过程气体进行快速、准确和可靠的测量，为各行业气体在线检测提供了最佳解决方案，激光气体分析仪，实现原位式在线测量的国产气体分析仪，是对传统取样式气体分析仪的一大革新，在钢铁、石化、环保等行业获得广泛应用。

然而由于工业气体的温度较高，在检测时常常由于高温导致内部设备损伤，进而影响检测分析的精度，大大降低设备的使用寿命，同时工业气体存在可燃性，在激光的照射下混合内部的空气容易产生爆炸，进而提高了设备的检测危险性，且内部的空气容易造成检测误差的增大。

为此提供一种基于半导体激光吸收光谱dlas技术的激光分析仪，以解决检测精度问题和温度的调节。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于半导体激光吸收光谱dlas技术的激光分析仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于半导体激光吸收光谱dlas技术的激光分析仪，包括激光分析仪，所述激光分析仪是由接收板、激光管和控制主机组成，所述接收板的上端面设置有氮气罐，接收板的左侧设置有调温箱，接收板的右侧插接有中转管，所述调温箱的左侧上端插接有进气管，调温箱的内腔设置有向下延伸的折叠管，调温箱的右侧下端设置有出气管，所述出气管连通接收板，且出气管的右侧设置有第一电磁阀，出气管的中间段上端插接有温度计，所述中转管的内腔设置为调节内腔，中转管的右侧连通激光管，所述调节内腔的内腔左侧固定安装有驱动电机，调节内腔的内腔右侧中间安装有灯箱，所述驱动电机的右侧转动安装有封闭扇叶，所述灯箱的外壁通过圆周阵列分布的若干扇形连杆固定焊接在调节内腔的内壁，圆周阵列分布的一对相邻所述扇形连杆之间留有扇形进气孔，所述激光管的右侧连通控制主机，激光管的下端右侧竖直设置有出气口，所述控制主机的左侧位于激光管内腔的位置设置有接收端子。

优选的，所述接收板的左侧下端竖直输入接口，接收板的右侧中间设置有输出接口，且接收板的输入接口连通出气管，接收板的右侧输出接口连通调节内腔。

优选的，所述调温箱的内腔填充有调温水，且调温箱的上端竖直设置有出水口，调温箱的下端面中间设置有进水口，所述进水口与出水口均连通调温箱的内腔。

优选的，所述中转管的中间段上端外壁设置有外接接口，所述外接接口的上端插接有导气管，所述导气管的另一端连通氮气罐，导气管的中间段外壁设置有第二电磁阀。

优选的，所述中转管的左右两端均固定焊接有法兰盘，所述法兰盘的端面设置有圆周阵列分布的四个螺钉孔，法兰盘与接收板、激光管之间通过锁紧螺钉固定密封连接。

优选的，所述封闭扇叶的扇叶之间的留有扇形贯穿槽，所述扇形贯穿槽的内轮廓小于扇形贯穿槽的内轮廓。

优选的，所述驱动电机的右侧转动连接有电机转轴，所述封闭扇叶固定套接在电机转轴的外壁，所述电机转轴的端部设置有转杆，所述转杆延伸至灯箱的左侧内腔，且转杆与灯箱的内壁之间通过轴承转动连接。

优选的，所述灯箱的右侧设置有激光光源，所述激光光源的右侧正对激光管的内腔，且激光光源的右侧正对接收端子，所述接收端子为光电二极管。

优选的，所述控制主机内设置有激光分析模块和激光光谱模块，控制主机电性连接接收端子和灯箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在分析仪的前端设置有调温箱，利用水流实现对气体进行降温，使得气体的温度适配于分析仪的工作温度，同时利用第一电磁阀和温度计的检测实现对气体温度的实时监控；

2.本发明通过在激光管和接收板之间设置中转管，利用中转管实现内部气体的置换和激光后侧位置的便捷封闭，从而实现内部无氧测量，不仅提高了检测的精度，同时大大增强安全性，同时实现气体的在线测量，减少取样的工序。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的中转管结构示意图；

图3为本发明的中转管侧视图；

图4为本发明的封闭扇叶立体结构安装示意图。

图中：1、接收板；2、控制主机；3、激光管；4、中转管；5、氮气罐；6、调温箱；7、进气管；8、出气管；9、第一电磁阀；10、温度计；11、折叠管；12、进水口；13、出水口；14、导气管；15、外接接口；16、第二电磁阀；17、锁紧螺钉；18、驱动电机；19、电机转轴；20、封闭扇叶；21、灯箱；22、扇形连杆；23、出气口；24、接收端子；25、螺钉孔；26、法兰盘；27、扇形进气孔；28、激光光源；29、调节内腔；30、转杆；31、扇形贯穿槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：

一种基于半导体激光吸收光谱dlas技术的激光分析仪，包括激光分析仪，激光分析仪是由接收板1、激光管3和控制主机2组成。

接收板1的左侧设置有调温箱6，调温箱6的左侧上端插接有进气管7，调温箱6的内腔设置有向下延伸的折叠管11，调温箱6的右侧下端设置有出气管8，利用折叠管11增大气体在调温箱6内部的流通时间，从而实现充分调温的目的。

接收板1的左侧下端竖直输入接口，接收板1的右侧中间设置有输出接口，且接收板1的输入接口连通出气管8，接收板1的右侧输出接口连通调节内腔29，利用出气管8实现调温箱6与接收板1的连通。

出气管8连通接收板1，且出气管8的右侧设置有第一电磁阀9，出气管8的中间段上端插接有温度计10，利用第一电磁阀9和温度计10的配合，实现对调温箱6内部气体温度的实时监控和气流运动的控制。

调温箱6的内腔填充有调温水，且调温箱6的上端竖直设置有出水口13，调温箱6的下端面中间设置有进水口12，进水口12与出水口13均连通调温箱6的内腔，利用进水口12与出水口13的配合，实现调温箱6内部调温水流的置换，从而增大调温效率。

接收板1的右侧插接有中转管4，中转管4的左右两端均固定焊接有法兰盘26，法兰盘26的端面设置有圆周阵列分布的四个螺钉孔25，法兰盘26与接收板1、激光管3之间通过锁紧螺钉17固定密封连接，利用法兰盘26和锁紧螺钉17的配合，实现中转管4的固定密封连接。

中转管4的内腔设置为调节内腔29，调节内腔29的内腔右侧中间安装有灯箱21，灯箱21的外壁通过圆周阵列分布的若干扇形连杆22固定焊接在调节内腔29的内壁，利用扇形连杆22实现灯箱21的固定安装。

中转管4的右侧连通激光管3，圆周阵列分布的一对相邻扇形连杆22之间留有扇形进气孔27，利用扇形进气孔27实现与激光管3内腔的连通。

调节内腔29的内腔左侧固定安装有驱动电机18，驱动电机18的右侧转动安装有封闭扇叶20，驱动电机18的右侧转动连接有电机转轴19，封闭扇叶20固定套接在电机转轴19的外壁，电机转轴19的端部设置有转杆30，转杆30延伸至灯箱21的左侧内腔，且转杆30与灯箱21的内壁之间通过轴承转动连接，利用转杆30实现电机转轴19与灯箱21之间的转动连接，利用驱动电机18带动电机转轴19转动，从而带动封闭扇叶20转动。

封闭扇叶20的扇叶之间的留有扇形贯穿槽31，扇形贯穿槽31的内轮廓小于扇形进气孔27的内轮廓，利用扇形贯穿槽31与扇形进气孔27的连通，实现进气连通，利用扇形贯穿槽31与扇形进气孔27的错位转动，从而实现进气通道的封闭，避免激光管3内腔气流流动，从而提高检测分析精度。

接收板1的上端面设置有氮气罐5，中转管4的中间段上端外壁设置有外接接口15，外接接口15的上端插接有导气管14，导气管14的另一端连通氮气罐5，导气管14的中间段外壁设置有第二电磁阀16，利用外接接口15实现中转管4与氮气罐5的连通，利用第二电磁阀16控制连接位置的通断。

激光管3的右侧连通控制主机2，控制主机2内设置有激光分析模块和激光光谱模块，激光分析是基于半导体激光吸收光谱dlas技术，通过无须采样预处理的测量方式，能对各类工业过程气体、环保排放烟气等过程气体进行快速、准确和可靠的测量，为各行业气体在线监测提供了最佳解决方案。

激光光谱技术，是激光二极管波长调谐到被测气体的吸收谱线，激光束从发送端通过测量气体到达接收端的光电传感器，光电二极管把光信号转变为电信号，并通过电路和软件算法处理，最后根据lamber-beer定律计算气体浓度。

控制主机2电性连接接收端子24和灯箱21，激光管3的下端右侧竖直设置有出气口23，控制主机2的左侧位于激光管3内腔的位置设置有接收端子24，灯箱21的右侧设置有激光光源28，激光光源28的右侧正对激光管3的内腔，且激光光源28的右侧正对接收端子24，接收端子24为光电二极管，当激光束从激光光源28通过激光管3内部的测量气体到达接收端子24上的光电传感器时，光电二极管把光信号转变为电信号，并通过电路和软件算法处理，最后根据lamber-beer定律计算气体浓度。

工作原理：首先利用进气管7进入高温气体，然后利用进水口12与出水口13的配合，实现调温箱6内部调温水流的置换，从而增大调温效率，利用折叠管11增大气体在调温箱6内部的流通时间，从而实现充分调温的目的，利用第一电磁阀9和温度计10的配合，实现对调温箱6内部气体温度的实时监控和气流运动的控制，利用出气管8实现调温箱6与接收板1的连通。

利用法兰盘26和锁紧螺钉17的配合，实现中转管4的固定密封连接，利用扇形连杆22实现灯箱21的固定安装，利用转杆30实现电机转轴19与灯箱21之间的转动连接，利用驱动电机18带动电机转轴19转动，从而带动封闭扇叶20转动，利用扇形贯穿槽31与扇形进气孔27的连通，实现进气连通，利用扇形贯穿槽31与扇形进气孔27的错位转动，从而实现进气通道的封闭，避免激光管3内腔气流流动，从而提高检测分析精度。

检测前，利用外接接口15实现中转管4与氮气罐5的连通，利用第二电磁阀16控制连接位置的通断，从而利用氮气置换激光管3内腔的空气，然后利用调温后的气体置换激光管3内的氮气，从而确保被测气体处于无氧环境，避免造成爆炸。

当激光束从激光光源28通过激光管3内部的测量气体到达接收端子24上的光电传感器时，光电二极管把光信号转变为电信号，并通过电路和软件算法处理，最后根据lamber-beer定律计算气体浓度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。