一种声频可调声压增强型光声池制造技术

本发明专利技术涉及一种声频可调声压增强型光声池，包括带有谐振腔的谐振腔体，该谐振腔体顶部竖向开设有与麦克风相配合的麦克风插槽，且谐振腔体上开设有连通在麦克风插槽与谐振腔之间的开音孔，麦克风以头端向下的方式插入麦克风插槽内；还包括有一个用于驱动麦克风沿着麦克风插槽升降移动的升降驱动组件；且所述麦克风的头端底部与麦克风插槽侧壁之间共同形成一个容腔，该容腔的高度h>0。本发明专利技术提供的光声池具有声频可调、声压增强的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种声频可调声压增强型光声池
本专利技术涉及高灵敏度痕量气体的检测
，具体是涉及一种声频可调声压增强型光声池。
技术介绍
随着现代化工业的快速发展，环境污染问题日益严重，空气监测也越来越得到重视，国内需要自主研发具有知识产权保护的气体监测技术与设备，从而为我国环境质量的改善提供有力的科学技术保障。相比其它的气体监测技术，光声光谱高灵敏痕量气体的检测技术具有选择性好、灵敏度高、动态范围大等优点。光声光谱技术是一种基于光热物理效应的探测技术，它是通过待测气体吸收特定波长的光能转化成热能与声压进行待测气体的定性与定量的探测。其中，光声光谱检测系统中最重要的核心部件为光声池，光声池是作为发生声频共振与承载气体的场所，它的形状及其构造特点直接影响着光声光谱整机检测性能的优劣。目前，光声池的结构形状主要有圆柱形和球形，球形不易加工，因而圆柱形谐振腔型光声池是光声光谱检测系统中最普遍采用的一种。当外界光源的频率调制与圆柱形型谐振腔光声池声振频率相等时，光声池便处于共振工作状态，通过检测共鸣声压的大小就可以反演待测气体的浓度等信息。圆柱形型谐振腔光声池具有结构简单、加工简易、安装方便、性能优良等特点。各类圆柱形型谐振腔光声池的主体形式也大相径庭，主要由谐振腔、缓冲腔、进气孔与出气孔、麦克风插槽等组成，然而受传统结构和技术方案的局限，传统圆柱形型谐振腔光声池形位尺寸一旦确定，光声池的物理性能是不能灵活调整的，性能将保持固定不变，所基于此光声池搭建的光声光谱检测系统只能依靠外部的电子系统来改善系统的检测灵敏与信噪比等，存在不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种声频可调声压增强型光声池，能够实现声频可调、声压增强功能。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：一种声频可调声压增强型光声池，包括带有谐振腔的谐振腔体，该谐振腔体顶部竖向开设有与麦克风相配合的麦克风插槽，且谐振腔体上开设有连通在麦克风插槽与谐振腔之间的开音孔，麦克风以头端向下的方式插入麦克风插槽内；还包括有一个用于驱动麦克风沿着麦克风插槽升降移动的升降驱动组件；且所述麦克风的头端底部与麦克风插槽侧壁之间共同形成一个容腔，该容腔的高度h>0。在上述技术方案的基础上，作为升降驱动组件的一种优选方案，所述升降驱动组件包括有一带有竖向的升降孔的麦克风底座、一麦克风套筒、一紧固橡胶套筒，升降孔、麦克风套筒、紧固橡胶套筒、麦克风插槽四者同轴分布，麦克风底座可拆卸地固定连接在谐振腔体顶部，麦克风套筒可升降移动地连接在麦克风底座上，紧固橡胶套筒过盈配合地安装在麦克风套筒内，麦克风的尾端过盈配合地安装在紧固橡胶套筒内，且麦克风套筒、紧固橡胶套筒的顶部均开设有与麦克风的尾端的引线相对应的引线孔；麦克风的头端可上下移动地穿过升降孔插入麦克风插槽内。在上述技术方案的基础上，所述麦克风套筒螺纹连接于麦克风底座上。在上述技术方案的基础上，所述麦克风底座外侧壁上开设有外螺纹，麦克风套筒内侧壁上开设有与外螺纹相对应的内螺纹，麦克风套筒通过内螺纹与外螺纹的配合实现螺纹连接于麦克风底座上。在上述技术方案的基础上，所述麦克风底座的外侧壁底端开设有一止动螺纹孔，有一个止动螺钉螺纹连接地穿过该止动螺纹孔后顶紧于麦克风。在上述技术方案的基础上，所述麦克风底座为法兰盘结构，且麦克风底座通过固定螺钉可拆卸地固定连接在谐振腔体顶部。在上述技术方案的基础上，所述谐振腔体顶面与麦克风底座底面之间密封配合。在上述技术方案的基础上，所述谐振腔体顶面开设有一环形的第三橡胶圈安装槽，该第三橡胶圈安装槽内填充有一个第三橡胶密封圈，谐振腔体通过所述第三橡胶密封圈实现与麦克风底座的密封配合。在上述技术方案的基础上，所述谐振腔体为长方体状结构，谐振腔和开音孔均为圆柱体结构。在上述技术方案的基础上，所述谐振腔体的制作材质为紫铜、不锈钢、硬铝中的一种，且谐振腔内腔表面经抛光加工处理。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：本专利技术提供的声频可调声压增强型光声池，麦克风在升降驱动组件的驱动作用下实现沿着麦克风插槽升降移动，进而可以改变容腔的高度，h>0且容腔高度是可调节的，随着容腔的变化，声学共振频率值将发生改变；同时，h的变化，麦克风头端开口处的声压值也将发生改变，h合理设置时，麦克风头端开口处的声压值将会出现一个最大值，并且要大于容腔高度h为零时的声压值，麦克风头端开口处采集到的声压得到增强。因此，本专利技术提供的光声池具有声频可调、声压增强的功能。附图说明图1为本专利技术光声池的结构示意图；图2为本专利技术谐振腔体的半剖图；图3为本专利技术缓冲腔体的半剖图；图4为本专利技术麦克风底座的半剖图；图5为本专利技术指数曲线过渡形空腔的线性关系示意图；图中标号为：101-谐振腔体；102-第一橡胶密封圈；103-第二橡胶密封圈；104-第三橡胶密封圈；105-声阻小孔；106-圆柱谐振腔；107-开音孔；108-麦克风插槽；109-容腔；201-麦克风底座；202-麦克风套筒；203-紧固橡胶套筒；204-麦克风；205-升降孔；206-引线；207-引线孔；208-止动螺纹孔；209-止动螺钉；301-缓冲腔体；302-指数曲线过渡形空腔；303-圆柱形空腔；304-进气孔；305-出气孔；306-第四橡胶密封圈；307-端盖；308-石英窗片；400-入光口；500-出光口；具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1、图2和图4可知，一种声频可调声压增强型光声池，包括带有谐振腔106的谐振腔体101，该谐振腔体101顶部竖向开设有与麦克风204相配合的麦克风插槽108，且谐振腔体101上开设有连通在麦克风插槽108与谐振腔106之间的开音孔107，麦克风204以头端向下的方式插入麦克风插槽108内；其中，所述谐振腔体101为长方体状结构，谐振腔106和开音孔107均为圆柱体结构；所述谐振腔体101的制作材质为紫铜、不锈钢或硬铝，且谐振腔106内腔表面经抛光加工处理，保证谐振腔内表面的光滑性能。该光声池，还包括有一个用于驱动麦克风204沿着麦克风插槽108升降移动的升降驱动组件；且所述麦克风204的头端底部与麦克风插槽108侧壁之间共同形成一个容腔109，该容腔109的高度h>0，即麦克风204的头端底部始终不与麦克风插槽108底面相接触。上述的升降驱动组件包括有一带有竖向的升降孔205的麦克风底座201、一麦克风套筒202、一紧固橡胶套筒203，升降孔205、麦克风套筒202、紧固橡胶套筒203、麦克风插槽108四者同轴分布，麦克风底座201可拆卸地固定连接在谐振腔体101顶部，麦克风套筒202可升降移动地连接在麦克风底座201上，紧固橡胶套筒203过盈配合地安装在麦克风套筒202内，麦克风204的尾端过盈配合地安装在紧固橡胶套筒203内，且麦克风套筒202、紧固橡胶套筒203的顶部均开设有与麦克风204的尾端的引线206相对应的引线孔207；麦克风204的头端可上下移动地穿过升降孔205插入麦克风插槽108内。其中，所述麦克风套筒202螺纹连接于麦克风底座201上；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声频可调声压增强型光声池，包括带有谐振腔(106)的谐振腔体(101)，该谐振腔体(101)顶部竖向开设有与麦克风(204)相配合的麦克风插槽(108)，且谐振腔体(101)上开设有连通在麦克风插槽(108)与谐振腔(106)之间的开音孔(107)，麦克风(204)以头端向下的方式插入麦克风插槽(108)内，其特征在于：还包括有一个用于驱动麦克风(204)沿着麦克风插槽(108)升降移动的升降驱动组件；且所述麦克风(204)的头端底部与麦克风插槽(108)侧壁之间共同形成一个容腔(109)，该容腔(109)的高度h>0。

【技术特征摘要】
1.一种声频可调声压增强型光声池，包括带有谐振腔(106)的谐振腔体(101)，该谐振腔体(101)顶部竖向开设有与麦克风(204)相配合的麦克风插槽(108)，且谐振腔体(101)上开设有连通在麦克风插槽(108)与谐振腔(106)之间的开音孔(107)，麦克风(204)以头端向下的方式插入麦克风插槽(108)内，其特征在于：还包括有一个用于驱动麦克风(204)沿着麦克风插槽(108)升降移动的升降驱动组件；且所述麦克风(204)的头端底部与麦克风插槽(108)侧壁之间共同形成一个容腔(109)，该容腔(109)的高度h>0。2.根据权利要求1所述的声频可调声压增强型光声池，其特征在于：所述升降驱动组件包括有一带有竖向的升降孔(205)的麦克风底座(201)、一麦克风套筒(202)、一紧固橡胶套筒(203)，升降孔(205)、麦克风套筒(202)、紧固橡胶套筒(203)、麦克风插槽(108)四者同轴分布，麦克风底座(201)可拆卸地固定连接在谐振腔体(101)顶部，麦克风套筒(202)可升降移动地连接在麦克风底座(201)上，紧固橡胶套筒(203)过盈配合地安装在麦克风套筒(202)内，麦克风(204)的尾端过盈配合地安装在紧固橡胶套筒(203)内，且麦克风套筒(202)、紧固橡胶套筒(203)的顶部均开设有与麦克风(204)的尾端的引线(206)相对应的引线孔(207)；麦克风(204)的头端可上下移动地穿过升降孔(205)插入麦克风插槽(108)内。3.根据权利要求2所述的声频可调声压增强型光声池，其特征在于：所述麦克风套筒(202)螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：程刚，曹渊，刘锟，陈家金，田兴，孙春艳，高晓明，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34