测量空气中甲烷含量的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测量空气中甲烷含量的装置，它涉及环境技术领域。计算机的温度信号输出端与温度控制器的温度信号输入端连接，温度控制器的控制信号输出端与激光器的控制信号输入端连接，激光器发出的光通过第一透镜后折射从反射池的进光口进入，依次经第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜和第一球面镜反射后从反射池的出光口出去，经第二透镜聚焦到探测器的光敏面上，探测器的光信号输出端与锁相放大器的光信号输入端连接，锁相放大器的检测信号输出端与计算机的数据采集卡连接，计算机的控制信号输出端与锁相放大器的控制信号输入端连接；它具有灵敏度高、检测限低、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种测量空气中甲烷含量的装置，它涉及环境
。计算机的温度信号输出端与温度控制器的温度信号输入端连接，温度控制器的控制信号输出端与激光器的控制信号输入端连接，激光器发出的光通过第一透镜后折射从反射池的进光口进入，依次经第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜和第一球面镜反射后从反射池的出光口出去，经第二透镜聚焦到探测器的光敏面上，探测器的光信号输出端与锁相放大器的光信号输入端连接，锁相放大器的检测信号输出端与计算机的数据采集卡连接，计算机的控制信号输出端与锁相放大器的控制信号输入端连接；它具有灵敏度高、检测限低、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点。【专利说明】测量空气中甲烷含量的装置
:本技术涉及一种土壤水取样仪，属于环境
。
技术介绍
:甲烷在空气中的浓度受到人类活动的很大影响，大气中甲烷的含量对于辐射过程和气候发展趋势的研究是至关重要的(甲烷作为继二氧化碳之后对地球温室效应具有重要影响的气体，虽然在空气中的含量远远低于二氧化碳，但是温室效应有26%是由于甲烷引起的，等量的甲烷对温室效应的作用是二氧化碳的22倍，检测地面环境空气中甲烷的含量对于分析大气中甲烷的来源是非常必要的，能够为大气化学研究提供重要依据。由于空气中甲烷的含量比较低，产生的吸收信号比较弱，目前空气中测甲烷含量的装置虽然通过多次反射增加了光程的长度，但同时也产生了标准具效应。标准具效应产生的干涉条纹对信号的分析非常不利，它是由于多次反射过程中散射光与主光束之间发生干涉而产生的一种稳定的、而不是随机的噪声信号，因此扣除背景之后无法得到非常平滑的二次谐波信号是目前需要解决的问题。
技术实现思路
:针对上述问题 ，本技术要解决的技术问题是提供一种测量空气中甲烷含量的装置。本技术包含计算机、锁相放大器、探测器、温度控制器、激光器、反射池、第一透镜、第二透镜、第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜、第一阀门、第二阀门和机械真空泵，反射池为密闭容器，反射池的开有进光口、出光口、进气口和出气口，其中进气口与出气口相对设置，进气口与第一阀门连接，出气口与第二阀门连接，第二阀门与机械真空泵连接，反射池内设有第一球面镜、第二球面镜和第三球面镜，计算机的温度信号输出端与温度控制器的温度信号输入端连接，温度控制器的控制信号输出端与激光器的控制信号输入端连接，激光器发出的光通过第一透镜后折射从反射池的进光口进入，依次经第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜和第一球面镜反射后从反射池的出光口出去，经第二透镜聚焦到探测器的光敏面上，探测器的光信号输出端与锁相放大器的光信号输入端连接，锁相放大器的检测信号输出端与计算机的数据采集卡连接，计算机的控制信号输出端与锁相放大器的控制信号输入端连接。本技术的有益效果为:本技术具有灵敏度高、检测限低(低于0.087mg/m3)、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点，利用这套装置实现了对环境空气中甲烷含量的检测。【专利附图】【附图说明】:为了易于说明，本技术由下述的具体实施及附图作以详细描述。图1为本技术结构示意图。【具体实施方式】:为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。如图1所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案它它包含计算机1、锁相放大器2、探测器3、温度控制器4、激光器5、反射池6、第一透镜7、第二透镜8、第一球面镜9、第二球面镜10、第三球面镜11、第一阀门12、第二阀门13和机械真空泵14，反射池6为密闭容器，反射池6的开有进光口 61、出光口 62、进气口 63和出气口 64，其中进气口 63与出气口 64相对设置，进气口 63与第一阀门12连接，出气口 64与第二阀门13连接，第二阀门13与机械真空泵14连接，反射池6内设有第一球面镜9、第二球面镜10和第三球面镜11，计算机I的温度信号输出端与温度控制器4的温度信号输入端连接,温度控制器4的控制信号输出端与激光器5的控制信号输入端连接，激光器5发出的光通过第一透镜7后折射从反射池6的进光口 61进入，依次经第一球面镜9、第二球面镜10、第三球面镜11和第一球面镜9反射后从反射池6的出光口 62出去，经第二透镜8聚焦到探测器3的光敏面上，探测器3的光信号输出端与锁相放大器2的光信号输入端连接，锁相放大器2的检测信号输出端与计算机I的数据采集卡连接，计算机I的控制信号输出端与锁相放大器2的控制信号输入端连接。本【具体实施方式】的工作原理为:激光器发出激光，激光通过反射池多次反射后由第二透镜聚焦到探测器的光敏面上，通过锁相放大器对信号进行二次谐波检测，再由计算机的数据采集卡对锁相放大器输出的二次谐波信号进行AD转换，得到气体吸收谱线的二次谐波信号，然后在计算机中根据标准浓度的气体谱线进行拟合，得到痕量气体的浓度。为了扣除背景，实验中采用高纯氮气作为零气，充入多次反射池采集到的二次谐波信号作为实验的背景谱线。先关闭第一阀门，打开第二阀门，通过抽速为2L/s的真空机械泵对反射池抽真空，然后关闭第二阀门，打开第一阀门，充入高纯氮气，对反射池进行冲洗。冲洗之后再充入一个大气压的高纯氮气进行背景谱线的测量，然后用空气冲洗样品池，测量得到一个包含了背景的谱线，扣除背景后得到反映空气中甲烷浓度的二次谐波谱线，此后充入标准浓度甲烷气体，测量得到标准浓度的甲烷谱线。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。【权利要求】1.一种测量空气中甲烷含量的装置，其特征在于:它包含计算机(I)、锁相放大器(2)、探测器(3)、温度控制器(4)、激光器(5)、反射池(6)、第一透镜(7)、第二透镜(8)、第一球面镜(9)、第二球面镜(10)、第三球面镜(11)、第一阀门(12)、第二阀门(13)和机械真空泵(14)，反射池(6)为密闭容器，反射池(6)的开有进光口(61)、出光口(62)、进气口(63)和出气口(64)，其中进气口(63)与出气口(64)相对设置，进气口(63)与第一阀门(12)连接，出气口( 64)与第二阀门(13 )连接，第二阀门(13 )与机械真空泵(14)连接，反射池(6 )内设有第一球面镜(9)、第二球面镜(10)和第三球面镜(11)，计算机(I)的温度信号输出端与温度控制器(4)的温度信号输入端连接，温度控制器(4)的控制信号输出端与激光器(5)的控制信号输入端连接，激光器(5 )发出的光通过第一透镜(7 )后折射从反射池(6 )的进光口(61)进入，依次经第一球面镜(9 )、第二球面镜(10 )、第三球面镜(11)和第一球面镜(9 )反射后从反射池(6)的出光口(62)出去，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量空气中甲烷含量的装置，其特征在于：它包含计算机（1）、锁相放大器（2）、探测器（3）、温度控制器（4）、激光器（5）、反射池（6）、第一透镜（7）、第二透镜（8）、第一球面镜（9）、第二球面镜（10）、第三球面镜（11）、第一阀门（12）、第二阀门（13）和机械真空泵（14），反射池（6）为密闭容器，反射池（6）的开有进光口（61）、出光口（62）、进气口（63）和出气口（64），其中进气口（63）与出气口（64）相对设置，进气口（63）与第一阀门（12）连接，出气口（64）与第二阀门（13）连接，第二阀门（13）与机械真空泵（14）连接，反射池（6）内设有第一球面镜（9）、第二球面镜（10）和第三球面镜（11），计算机（1）的温度信号输出端与温度控制器（4）的温度信号输入端连接，温度控制器（4）的控制信号输出端与激光器（5）的控制信号输入端连接，激光器（5）发出的光通过第一透镜（7）后折射从反射池（6）的进光口（61）进入，依次经第一球面镜（9）、第二球面镜（10）、第三球面镜（11）和第一球面镜（9）反射后从反射池（6）的出光口（62）出去，经第二透镜（8）聚焦到探测器（3）的光敏面上，探测器（3）的光信号输出端与锁相放大器（2）的光信号输入端连接，锁相放大器（2）的检测信号输出端与计算机（1）的数据采集卡连接，计算机（1）的控制信号输出端与锁相放大器（2）的控制信号输入端连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤波，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61