一种基于二极管激光吸收光谱的NH3气体分析仪的制作方法

一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪
技术领域
1.本实用新型涉及nh3气体检测设备技术领域，尤其涉及一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪。


背景技术：

2.随着物流行业的迅速发展，数以百万计的大中型货车排放出大量以nh3为首的有害、有毒等气体，使人类的生存环境和生活空间受到大面积严重的污染，严重的危害人类的身心健康。国家相关的强制执行的法规也特别规定了城市大气污染源之一的柴油车的尾气排放标准限值。在这个政策管理下，一些柴油车生产厂家盲目追求降尾气中的氮氧化物，在柴油车降氮氧化物的尾气控制装置运行时过量喷洒尿素，作为尾气降氮氧化物的处理方法。
3.但是这种方法产生新的弊端：增加了新的新的污染物nh3、氨水，尿素在尾气高温环境下会分解为nh3，nh3极易溶于水，和尾气中的水分容易结合形成氨水；nh3能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡；氨水具有腐浊性，在车辆管道中长期积累极易损害管道。因此，为了应对这种情况，有必要在发动机中对尿素溶液的喷射使用是否过度或控制不合适进行监测，而目前缺少专门针对柴油车尾气排放中的nh3监测仪器。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为了解决目前柴油车尾气排放中的nh3的监测问题，本实用新型的实施例提供了一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪。
5.本实用新型的实施例提供一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪，包括：
6.箱体；
7.设置于所述箱体内的耐高温过滤器、二极管激光检测器和采样泵，其中所述耐高温过滤器的一端为采样口、另一端通过采样管道连接所述二极管激光检测器的进气端，且所述采样管道的外部套设有保温套；
8.设置于所述箱体外壁的冷凝除水器，所述二极管激光检测器的出气端连接所述冷凝除水器，所述采样泵的泵入端连接所述冷凝除水器、泵出端连接排气管，所述排气管延伸出所述箱体。
9.进一步地，还包括设置于所述箱体内的空气管路，所述空气管路一端连接所述采样管路、另一端延伸出所述箱体，所述空气管路上依次设有过滤器和单向截止阀。
10.进一步地，还包括设置于所述箱体内的散热板，其表面凹凸不平，所述二极管激光检测器的底面支撑于所述散热板表面。
11.进一步地，还包括设置于所述箱体内的散热网孔板，所述散热网孔板相对所述箱体的底面分离，所述耐高温过滤器和所述采样泵设置于所述散热网孔板上方。
12.进一步地，所述箱体的侧壁设有多个风扇。
13.进一步地，还包括散热器，其设置于所述二极管激光检测器的一侧与至少一所述风扇之间。
14.进一步地，还包括减震架，其包括底板、多个弹簧减震器和两固定支架，其中各所述弹簧减震器分别安装于所述底板上，每一所述固定支架的底部连接至少两个所述弹簧减震器，所述箱体的底部分别连接两所述固定支架。
15.进一步地，所述二极管激光检测器的进气端设有孔板阀。
16.进一步地，所述耐高温过滤器为玻璃纤维高温过滤器。
17.进一步地，所述二极管激光检测器为可调谐二极管激光检测器。
18.本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
19.1、本实用新型的一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪，采用二极管激光吸收光谱的技术，可准确测量汽车尾气中nh3的含量，对汽车尾气进行现场快速的监测、以及有效控制，对于控制nh3排放，减小环境污染有重要意义。
20.2、本实用新型的一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪，进行检测工作时，光谱激光吸收原理检测气体可及时做出响应，响应时间快，测量范围宽。
21.3、本实用新型的一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪，采用光谱激光吸收原理，产生的干扰信号小，有用信号明显，系统的信噪比高，灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强，等特点适合汽车尾气中nh3的含量监测。
附图说明
22.图1是本实用新型一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪的爆炸图；
23.图2是本实用新型一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪的俯视图。
24.图中：1-下箱体、2-上端盖、3-二极管激光检测器、4-散热板、5-耐高温过滤器、6-冷凝除水器、7-采样泵、8-风扇、9-安装板、10-散热片、11-散热器风扇、12-底板、13-弹簧减震器、14-固定支架、15-采样管路、16-孔板阀、17-排气管、18-流量压力传感器、19-空气管路、20-单向截止阀、21-过滤器、22-散热多孔板、24-保温套。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。下面介绍的是本实用新型的多个可能实施例中的较优的一个，旨在提供对本实用新型的基本了解，但并不旨在确认本实用新型的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
26.在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
27.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
29.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安
装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.请参考图1和2，本实用新型的实施例提供了一种基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪，包括箱体、耐高温过滤器5、二极管激光检测器3、采样泵7、冷凝除水器6、空气管路19和减震架。
31.具体的，如图1所示，所述箱体包括长方体状的下箱体1和上端盖2，其中所述下箱体1上端开口，所述上端盖2与所述下箱体1的上端口盖合且紧固连接。所述下箱体1的侧壁设有多个风扇8，所述风扇8嵌设安装于所述下箱体1的侧壁上，用以对所述下箱体1内部散热。
32.所述耐高温过滤器5、所述二极管激光检测器3和所述采样泵7设置于所述下箱体1内。所述耐高温过滤器5的前端贯穿所述下箱体1前侧的侧壁，作为采样口，供待检测的汽车尾气进入。所述耐高温过滤器5的后端连接采样管道15，并通过所述采样管道15连接所述二极管激光检测器3的进气端。
33.由于nh3极易溶于水，和尾气中的水分容易结合形成氨水。因此在汽车尾气输入所述二极管激光检测器3前，通过所述耐高温过滤器5滤除汽车尾气中的水汽，避免水汽和nh3结合形成氨水，影响nh3的浓度检测。
34.优选的，所述耐高温过滤器5具体为玻璃纤维高温过滤器，所述采样管道15的外部套设有保温套23，所述保温套23包裹在所述采样管道15的外壁，避免汽车尾气在由所述采样管道15进入所述二极管激光检测器3前，尾气中的水汽冷凝，和nh3结合形成氨水。所述二极管激光检测器3的进气端设有孔板阀16，通过所述孔板阀16可以控制输入所述二极管激光检测器3的汽车尾气流量。
35.所述二极管激光检测器3固定安装于所述下箱体1内，所述二极管激光检测器3的进气端和出气端均设置于其前侧。所述二极管激光检测器3的下方设有散热板4，所述下箱体1的底部上安装有安装板9，所述安装板9近似为t形板，所述散热板4安装于所述安装板9上，所述二极管激光检测器3的底面与所述散热板4的上表面贴合并支撑于所述散热板4上，所述二极管激光检测器3的后侧面与所述安装板9的后侧面贴合并紧固连接。优选的，所述二极管激光检测器3为可调谐二极管激光检测器。
36.所述散热板4为金属材质，其上表面凹凸不平，如本实施例中所述散热板4设有多个沿着前后方向的条形槽，所述二极管激光检测器3在工作时，气流由所述散热板4上的条形槽内流过，带走所述二极管激光检测器3产生的热量。
37.并且所述二极管激光检测器3的一侧还设有散热器，所述散热器位于所述二极管激光检测器3的一侧与所述下箱体1侧壁上的至少一所述风扇8之间。所述散热器由散热片10和散热器风扇11组成，所述散热片10传递所述二极管激光检测器3工作产生的热量，所述散热器风扇11将热量排出。
38.所述冷凝除水器6用于对检测后的汽车尾气进行处理，避免nh3排放到空气中。所述冷凝除水器6安装于所述下箱体1的前侧壁，所述冷凝除水器6连接所述二极管激光检测器3的出气端，使检测后的汽车尾气进入所述冷凝除水器6，所述冷凝除水器6将汽车尾气中
的水分冷凝，形成液态水，同时与尾气中的nh3结合形成氨水，并将氨水通过所述冷凝除水器6的排水口输出。
39.所述采样泵7的泵入端连接所述冷凝除水器6、泵出端连接排气管17，所述排气管17延伸出所述下箱体1。所述采样泵7将所述冷凝除水器6处理后的汽车尾气泵出。所述排气管17上还设有流量压力传感器18，用以实时监测汽车尾气输出的流量和压力。所述下箱体1内的散热网孔板22，所述散热网孔板22相对所述下箱体1的底面分离，所述耐高温过滤器5和所述采样泵7设置于所述散热网孔板22上方，所述散热网孔板22便于空气流动，提高散热效率。
40.所述空气管路19用于将外部的空气输入至所述二极管激光检测器3，对空气中的nh3含量进行检测，以及对所述二极管激光检测器3进行标定。并且在汽车尾气中的nh3浓度检测前，通过所述空气管路19对所述二极管激光检测器3输入标准气体进行精度校准或检查。
41.所述空气管路19一端连接所述采样管路15、另一端延伸出下所述下箱体1。并且所述空气管路19上依次设有过滤器21和单向截止阀20，所述过滤器21用于滤除空气中的颗粒和水分，所述单向阀20限制所述采样管路15内的气体流入所述空气管路19，影响nh3浓度的检测。
42.所述减震架的作用是对所述箱体进行减振，以便上述基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪在汽车行驶过程中使用。具体的，所述减震架包括底板12、多个弹簧减震器13和两固定支架14，其中所述底板12近似为矩形板，所述弹簧减震器13的数量为四个，分别安装于所述底板12的四角处。两所述固定支架14分别设置于所述底板12的相对两边，每一所述固定支架14底部连接两所述弹簧减震器13。所述下箱体1的底部恰好支撑于两所述固定支架14上并与两所述固定支架14固定连接。
43.上述基于二极管激光吸收光谱的nh3气体分析仪工作时，启动所述二极管激光检测器3进预热，待预热至预定温度，如190℃左右，将汽车尾气由耐高温过滤器5的采用口输入，经由所述采样管路15输入所述二极管激光检测器3，所述二极管激光检测器3采用二极管激光吸收光谱的技术准确测量出汽车尾气中nh3的含量，进而可对汽车尾气进行现场快速的监测、以及有效控制。
44.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解的是，它们是相对的概念，可以根据使用、放置的不同方式而相应地变化，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
45.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。