一种海气界面通量水汽浓度分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种海气界面通量水汽浓度分析仪，包括电路板外壳、与电路板外壳连接的发射接收端外壳，以及反射端外壳，发射接收端外壳和反射端外壳之间为开放式气室，所述发射接收端外壳内部设有可调谐激光器和光电检测器，可调谐激光器和光电检测器与开放式气室之间设置楔角窗口片，反射端外壳内设置凸面透镜，楔角窗口片和凸面透镜朝向开放式气室的一侧均设置清洁刷，凸面透镜曲面部分镀有一层金膜，平面部分镀有增透膜，增透膜外加保护层，清洁刷位于保护层外。本实用新型专利技术所公开的水汽浓度分析仪用凸面透镜镀膜代替凹面反射镜，且增加了清洁刷，用来克服海上恶劣工况下粉尘、海水飞溅等原因造成的视窗污染对设备的影响。

A Water Vapor Concentration Analyser for Air-Sea Interface Flux

The utility model discloses an air-sea interface flux water vapor concentration analyzer, which comprises a circuit board shell, a transmitting and receiving terminal shell connected with the circuit board shell, and a reflecting terminal shell. There is an open air chamber between the transmitting and receiving terminal shell and the reflecting terminal shell. The transmitting and receiving terminal shell is internally provided with a tunable laser and a photoelectric detector, a tunable laser and photoelectric detection. A wedge angle window piece is arranged between the device and the open air chamber, and a convex lens is arranged in the shell of the reflecting end. A cleaning brush is arranged on the side of the wedge angle window piece and the convex lens facing the open air chamber. The surface of the convex lens is coated with a layer of gold film, the plane part is coated with an antireflective film, and the cleaning brush is located outside the protective layer. The water vapor concentration analyzer disclosed by the utility model uses convex lens coating instead of concave mirror, and adds a cleaning brush to overcome the influence of window pollution caused by dust, sea water splash and other reasons on the equipment under adverse sea conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种海气界面通量水汽浓度分析仪
本技术涉及水汽浓度测量装置
，特别涉及一种海气界面通量水汽浓度分析仪。
技术介绍
采用红外光谱吸收法测量海气通量水汽浓度时，在光源和光电检测器前端有光学窗口，用于保护光源和光电检测器。海洋盐雾、粉尘和海水飞溅等原因导致的窗口污染会影响海气通量水汽浓度检测设备的正常工作，现有水汽浓度分析仪要求当窗口污染导致检测光强衰减到一定程度时，必须对窗口进行清理，这使其在无人值守的海洋恶劣工况下运行维护较为困难。因此，抑制窗口污染对海气通量水汽浓度检测设备的影响，是一个亟待解决的关键问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种海气界面通量水汽浓度分析仪，在楔角窗口片和凸面透镜平面上加清洁刷，通过舵机控制清洁刷的工作，用来克服海上恶劣工况下粉尘、海水飞溅等原因造成的视窗污染对设备的影响。为达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种海气界面通量水汽浓度分析仪，包括电路板外壳、与电路板外壳连接的发射接收端外壳，以及反射端外壳，所述发射接收端外壳和反射端外壳之间为开放式气室，所述发射接收端外壳内部设有可调谐激光器和光电检测器，所述可调谐激光器和光电检测器与开放式气室之间设置楔角窗口片，所述反射端外壳内设置凸面透镜，所述楔角窗口片和凸面透镜朝向开放式气室的一侧均设置清洁刷；所述凸面透镜曲面部分镀有一层金膜，平面部分镀有增透膜，增透膜外加保护层，清洁刷位于保护层外。上述方案中，所述电路板外壳内部设置电路板，所述电路板与可调谐激光器和光电检测器连接。上述方案中，所述发射接收端外壳外部设置温度传感器和压力传感器。上述方案中，所述清洁刷一端固定在发射接收端外壳或反射端外壳上，另一端可绕固定端旋转，所述清洁刷的固定端上设置舵机。上述方案中，所述开放式气室由多个连接柱围成，所述连接柱两端分别连接发射接收端外壳和反射端外壳。上述方案中，所述凸面透镜外设置保护罩。通过上述技术方案，本技术提供的海气界面通量水汽浓度分析仪在楔角窗口片和凸面透镜平面上加清洁刷，通过舵机控制清洁刷的工作，用来克服海上恶劣工况下粉尘、海水飞溅等原因造成的视窗污染对设备的影响。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本技术实施例所公开的一种海气界面通量水汽浓度分析仪剖面示意图；图2为本技术实施例所公开的楔角窗口片和清洁刷平面示意图；图3为本技术实施例所公开的凸面透镜和清洁刷平面示意图；图4为本技术实施例所公开的光路示意图。图中，1、电路板外壳；2、发射接收端外壳；3、反射端外壳；4、开放式气室；5、连接柱；6、可调谐激光器；7、光电检测器；8、楔角窗口片；9、凸面透镜；10、保护罩；11、清洁刷；12、温度传感器；13、压力传感器；14、电路板；15、舵机。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术提供了一种海气界面通量水汽浓度分析仪，如图1所示，该仪器可以通过清洁刷定期对楔角窗口片和凸面透镜平面进行清理，适合于海上复杂的环境。如图1所示的海气界面通量水汽浓度分析仪，包括电路板外壳1、与电路板外壳1连接的发射接收端外壳2，以及反射端外壳3，发射接收端外壳2和反射端外壳3之间为开放式气室4。开放式气室4由多个连接柱5围成，连接柱5两端分别连接发射接收端外壳2和反射端外壳3。发射接收端外壳2内部设有可调谐激光器6和光电检测器7，可调谐激光器6和光电检测器7与开放式气室4之间设置楔角窗口片8。反射端外壳3内设置凸面透镜9，凸面透镜9外设置保护罩10，如图2和图3所示，楔角窗口片8和凸面透镜9朝向开放式气室4的一侧均设置清洁刷11。发射接收端外壳2外部设置温度传感器12和压力传感器13。凸面透镜9曲面部分镀有一层金膜，平面部分镀有增透膜，增透膜外加保护层，清洁刷11位于保护层外。清洁刷11一端固定在发射接收端外壳2或反射端外壳3上，另一端可绕固定端旋转。清洁刷11的固定端上安装有舵机15。电路板外壳1内部设置电路板14，电路板14与可调谐激光器6和光电检测器7连接，清洁刷11上的舵机15控制清洁刷11做往复运动。每个清洁刷11上安装一个舵机15。电路板14中的温度、电流控制电路改变可调谐激光器6的工作温度和工作电流，使可调谐激光器6的出射波长在所选水汽分析吸收线附近扫描，如图4所示，可调谐激光器6所发射的激光穿过楔角窗口片8，在开放式气室4产生水汽分子光谱吸收，光谱吸收后激光到达凸面透镜9的平面一侧，凸面透镜9的曲面一侧镀金膜，形成一个反射面，激光在该反射面反射后再重新进入开放式气室4，并产生水汽分子光谱吸收，然后激光穿过楔角窗口片8，之后激光被光电检测器7接收，完成光电转换。对于光电转换后的电信号依次通过带通滤波、前置放大、锁相放大、低通滤波电路提取透射激光的谐波信号幅值，经数据处理反演出海气通量的水汽浓度。温度传感器12和压力传感器13用于测量环境温度和气压，用于对测量得到的水汽浓度值进行温度修正和压力修正，用来消除温度和气压变化对海气通量水汽浓度测量产生的影响。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海气界面通量水汽浓度分析仪，包括电路板外壳、与电路板外壳连接的发射接收端外壳，以及反射端外壳，所述发射接收端外壳和反射端外壳之间为开放式气室，所述发射接收端外壳内部设有可调谐激光器和光电检测器，所述可调谐激光器和光电检测器与开放式气室之间设置楔角窗口片，其特征在于，所述反射端外壳内设置凸面透镜，所述楔角窗口片和凸面透镜朝向开放式气室的一侧均设置清洁刷；所述凸面透镜曲面部分镀有一层金膜，平面部分镀有增透膜，增透膜外加保护层，清洁刷位于保护层外。

【技术特征摘要】
1.一种海气界面通量水汽浓度分析仪，包括电路板外壳、与电路板外壳连接的发射接收端外壳，以及反射端外壳，所述发射接收端外壳和反射端外壳之间为开放式气室，所述发射接收端外壳内部设有可调谐激光器和光电检测器，所述可调谐激光器和光电检测器与开放式气室之间设置楔角窗口片，其特征在于，所述反射端外壳内设置凸面透镜，所述楔角窗口片和凸面透镜朝向开放式气室的一侧均设置清洁刷；所述凸面透镜曲面部分镀有一层金膜，平面部分镀有增透膜，增透膜外加保护层，清洁刷位于保护层外。2.根据权利要求1所述的一种海气界面通量水汽浓度分析仪，其特征在于，所述电路板外壳内部设置电路板，所述电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可可，郑学勇，张继明，赵强，刘世萱，陈世哲，王波，柴辉，闫星魁，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：山东,37