一种激光光声光谱检测气室的制作方法

1.本实用新型属于光声光谱检测技术领域，具体涉及一种激光光声光谱检测气室。


背景技术：

2.传统的激光光声光谱气室构成包括激光器、缓冲室一、缓冲室二、谐振腔、微音器、进气口和出气口，微音器是把声音变成电能的器件，能使电流随声波的变化作相应的变化。光声光谱光声池（即气室）中，微音器检测出的电信号可直接反映被测气体的浓度，其信号值的大小与被测气体浓度成一定比例关系。（激光光声光谱检测原理可参考相关文献）。
3.但是发射的光能量受一定外界的干扰（如被测气体反射、散射、漏光等因素），而使微音器吸收能量产生某种偏移或飘移，通过透射光能量测量的引入，可对吸收光能量起到很好的补偿作用；同时激光器发射的光能量受温度压力及吸收物质等的影响，也会使微音器接收到的信号产生飘移，因此我们加入温度压力测量，对光能量做一定的补偿调整。
4.即传统的测量方法仅测与被测气体浓度对应的吸收光量，虽然能直接反映其浓度，但这样得到的浓度受外界不确定因素影响大，比例关系易偏移。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种激光光声光谱检测气室。
6.一种激光光声光谱检测气室，包括缓冲室一，缓冲室二，谐振腔，微音器，激光器，光电接收器，温度传感器，压力传感器；
7.缓冲室一位于左侧，缓冲室二位于右侧，中间谐振腔连通两者，激光器设在缓冲室一左侧壁上，发射方向正对谐振腔，缓冲室一的顶部设进气口，谐振腔顶部设微音器，感应面探入谐振腔内，缓冲室二的顶部设出气口；
8.缓冲室二右侧壁上设光电接收器，使激光器发出的光穿过谐振腔后被光电接收器吸收。
9.缓冲室一的顶部进气口附近设温度传感器，缓冲室二的顶部出气口附近设压力传感器。
10.本实用新型中，被测气体由进气口进入缓冲室一、经谐振腔后进入缓冲室二，后由出气口排出，激光器发出的激光经被测气体吸收后入射光电接收器并被接收，其气体吸收的光能量因光声光谱效应转为声波，并由微音器接收。设激光发出的总光能量为i，吸收能量为ii，透射光能量为io，损耗光能量为i
t
，则。
11.上式中，激光总光能量为i为已知，吸收能量为ii，透射光能量为io，分别可由微音器、光电接收器测得，则损耗光能量i
t
求得。
12.由于激光器所产生的光能量受温度压力及吸收物质等的影响，会使微音器接收到的信号产生飘移，因此，本实用新型在缓冲室二上增加光电接收器，接收激光器发出的透射光i，以对微音器接收的吸收光能量ii进行补充和修正。引入损耗光能量i
t
，消除激光的损耗。同时在缓冲室一上进气口附近设温度传感器，出气口附近设压力传感器，以实时检测气
室温度及压力，后期通过补偿算法，对检测结果进行计算，以控制激光器的输出进行调控。
13.本实用新型可通过测量透射光，避免传统的光声光谱光声池微音器吸收能量产生的偏移或飘移，同时增加温度及压力传感器，以便后期对整体测量结果进行监控补偿，提高测量精度。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图1中，41是激光器，42是缓冲室一，43是缓冲室二，44是谐振腔，45是微音器，46是进气口，47是出气口，48是光电接收器，49是温度传感器，50是压力传感器。
具体实施方式
16.如图1所示，一种激光光声光谱检测气室，包括缓冲室一42，缓冲室二43，谐振腔44，微音器45，激光器41，光电接收器48，温度传感器49，压力传感器50；
17.缓冲室一42位于左侧，缓冲室二43位于右侧，中间谐振腔44连通两者，激光器41设在缓冲室一42左侧壁上，发射方向正对谐振腔44，缓冲室一42的顶部设进气口46，谐振腔44顶部设微音器45，感应面探入谐振腔44内，缓冲室二43的顶部设出气口47；
18.缓冲室二43右侧壁上设光电接收器48，使激光器41发出的光穿过谐振腔44后被光电接收器48吸收。
19.缓冲室一42的顶部进气口46附近设温度传感器49，缓冲室二的顶部出气口47附近设压力传感器50。
20.本实用新型中，被测气体由进气口46进入缓冲室一42、经谐振腔44后进入缓冲室二43，后由出气口47排出，激光器41发出的激光经被测气体吸收后入射光电接收器48并被接收，其气体吸收的光能量因光声光谱效应转为声波，并由微音器45接收。设激光发出的总光能量为i，吸收能量为ii，透射光能量为io，损耗光能量为i
t
，则。
21.上式中，激光总光能量为i为已知，吸收能量为ii，透射光能量为io，分别可由微音器45、光电接收器48测得，则损耗光能量i
t
求得。
22.由于激光器41所产生的光能量受温度压力及吸收物质等的影响，会使微音器45接收到的信号产生飘移，因此，本实用新型在缓冲室二43上增加光电接收器48，接收激光器41发出的透射光i0，以对微音器45接收的吸收光能量ii进行补充和修正。引入损耗光能量i
t
，消除激光的损耗。同时在缓冲室一42上进气口附近设温度传感器49，出气口附近设压力传感器50，以实时检测气室温度及压力，对检测结果进行补偿，对激光器41的输出进行调控。
23.本实施例并非对本实用新型的形状、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。


技术特征：
1.一种激光光声光谱检测气室，其特征在于：包括缓冲室一（42），缓冲室二（43），谐振腔（44），微音器（45），激光器（41），光电接收器（48），温度传感器（49），压力传感器（50）；缓冲室一（42）位于左侧，缓冲室二（43）位于右侧，中间谐振腔（44）连通两者，激光器（41）设在缓冲室一（42）左侧壁上，发射方向正对谐振腔（44），缓冲室一（42）的顶部设进气口（46），谐振腔（44）顶部设微音器（45），感应面探入谐振腔（44）内，缓冲室二（43）的顶部设出气口（47）；缓冲室二（43）右侧壁上设光电接收器（48），使激光器（41）发出的光穿过谐振腔（44）后被光电接收器（48）吸收。2.根据权利要求1所述的一种激光光声光谱检测气室，其特征在于：缓冲室一（42）的顶部进气口（46）附近设温度传感器（49），缓冲室二的顶部出气口（47）附近设压力传感器（50）。

技术总结
一种激光光声光谱检测气室，包括缓冲室一，缓冲室二，谐振腔，微音器，激光器，光电接收器，温度传感器，压力传感器；缓冲室一位于左侧，缓冲室二位于右侧，中间谐振腔连通两者，激光器设在缓冲室一左侧壁上，发射方向正对谐振腔，缓冲室一的顶部设进气口，谐振腔顶部设微音器，感应面探入谐振腔内，缓冲室二的顶部设出气口；缓冲室二右侧壁上设光电接收器，使激光器发出的光穿过谐振腔后被光电接收器吸收。缓冲室一的顶部进气口附近设温度传感器，缓冲室二的顶部出气口附近设压力传感器。本实用新型通过引入对透射光能量的测量，可对吸收光能量进行补偿，避免传统的光声光谱光声池微音器吸收能量产生的偏移或飘移，提高测量精度。提高测量精度。提高测量精度。


技术研发人员：汪献忠 李建国 薛妤
受保护的技术使用者：河南省日立信股份有限公司
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2022/7/28