一种自由基光谱诊断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种自由基光谱诊断装置，所述光谱诊断装置包括依次电连接的光电传感器、降压稳压电路、放大电路、比较电路、指示电路，所述光电传感器将波长在280nm以下的紫外光转换成微电流信号，所述降压稳压电路为稳压二极管电路，所述放大电路为百倍级放大电路，所述比较电路为电压比较电路，所述指示电路采用LED或蜂鸣器进行指示。本实用新型专利技术采用波长在280nm以下的紫外光作为光电传感器，比硅光电池抗可见光干扰性强，比用臭氧探测器体积更小，价格更低，探测更加迅速，并采用高精密运放进行信号放大，放大比例达到百倍级别，能够形成较大的比较电压，以便检测。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及一种光谱诊断装置，特别是涉及一种自由基光谱诊断装置。

技术介绍

在一个化学反应中，或在外界(光、热、辐射等)影响下，分子中共价键断裂，使共用电子对变为一方所独占，则形成离子；若分裂的结果使共用电子对分属于两个原子(或基团)，则形成自由基。
近年来自由基在污染治理中的应用已经成为人们研究的热点，人们将其用于环境污染物的处理，可降解环境中的大多数有机物,生成CO2和H2O,无二次污染物产生,且操作条件容易控制。自由基激发器通过高压放电，在激发器表面形成电晕，电晕中的自由高能离子离解O2分子，经碰撞聚和为O3分子，并在此过程中形成大量的自由基。
但是，在当前的激发器设备中，并没有加装任何监测装置，在长时间的放置后或者使用于潮湿的环境中，使得自由基激发器可能已经失效，起不到后续应有的作用。而且，一般自由基激发器在工作时，无法根据肉眼的观察，直观得出结果，以至于激发器失效后还在继续使用。

技术实现思路

本技术的目的是提出一种自由基光谱诊断装置，用以检测自由基激发器的工作状态，最终检测自由基激发器是否已经失效。
为实现上述目的，本技术提供了一种自由基光谱诊断装置，所述光谱诊断装置包括依次电连接的光电传感器、降压稳压电路、放大电路、比较电路、指示电路，所述光电传感器将波长在280nm以下的紫外光转换成微电流信号，所述降压稳压电路为稳压二极管电路，所述放大电路为百倍级放大电路，所述比较电路为电压比较电路，所述指示电路采用LED或蜂鸣器进行指示，所述降压稳压电路包括与24V直流电源串联的第一电阻以及与所述第一电阻串联的第一二极管，所述第一二极管另一端接地。
优选地，所述放大电路包括信号放大器、与所述信号放大器串联的第二二极管、与所述信号放大器并联的第二电阻和第二电容，所述第二电阻和第二电容与信号放大器之间连接有变阻器，所述信号放大器的电源输入侧还并联有第一电容、第三电容，所述信号放大器还通过第五电阻与三脚端子连接，所述三脚端子另外两个端子分别接地及接电源，所述第二电阻和第二电容与变阻器之间还通过第三电阻接地，所述第五电阻与三脚端子之间通过第四电容接地，所述信号放大器正极输入端、第一电容、第三电容均接地。
优选地，所述比较电路包括LM393电压比较器，所述LM393电压比较器的/SHDW端分别与发光二极管、第六电阻并联，所述第六电阻还与24V电源连接，所述LM393电压比较器的输入端分别并联有输入电压、第五电容，所述LM393电压比较器的两个NC端分别连接-5V电平和接地，所述LM393电压比较器的Vcc端、out端、GND端接地，所述发光二极管、第五电容接地。
优选地，所述光谱诊断装置的外壳为特氟龙材质。
基于上述技术方案，本技术的优点是：
本技术的自由基光谱诊断装置根据自由基激发器所产生的光谱选取波长在280nm以下的紫外光作为光电传感器的判定光源，在自由基激发器工作时光电传感器产生电信号，然后进行稳压、放大，并通过比较电路与设定电压阈值进行比较，由此来检测激发器是否已经开始工作，并通过LED或蜂鸣器进行指示。本技术采用波长在280nm以下的紫外光作为光电传感器，比硅光电池抗可见光干扰性强，比用臭氧探测器体积更小，价格更低，探测更加迅速，并采用高精密运放进行信号放大，放大比例达到百倍级别，能够形成较大的比较电压。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
图1为自由基光谱诊断装置示意图；
图2为降压稳压电路结构示意图；
图3为放大电路结构示意图；
图4为比较电路结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
本技术提供了一种自由基光谱诊断装置，参见图1～图4，其中示出了本技术的一种优选实施方式。所述光谱诊断装置采用光电传感器将紫外光转换成微电流信号，经过比例放大将微电流转换为电压信号，经过比较器比较，然后驱动LED或蜂鸣器工作做出运行指示。
具体地，如图1、图2所示，所述光谱诊断装置包括依次电连接的光电传感器1、降压稳压电路2、放大电路3、比较电路4、指示电路5，所述光电传感器1将波长在280nm以下的紫外光转换成微电流信号，所述降压稳压电路2为稳压二极管电路，所述放大电路3为百倍级放大电路，所述比较电路4为电压比较电路，所述指示电路5采用LED或蜂鸣器进行指示，所述降压稳压电路2包括与24V直流电源串联的第一电阻R1以及与所述第一电阻R1串联的第一二极管D1，所述第一二极管D1另一端接地。
由于当前自由基激发器一般采用电晕放电，带有一定的紫外光，本技术采用紫外光型的光电传感器1进行信号检测，用紫外光的强弱来判断电晕是否正常。在阳光不直射的前提下，用紫外光型的光电传感器1可以避免到外界可见光的干扰。同时，由于本技术采用波长在280nm以下的紫外光作为光电传感器1的感应光源，比硅光电池抗可见光干扰性强，比用臭氧探测器体积更小，价格更低，探测更加迅速。
因为一般自由基激发器装置能够提供24V直流电源，在将其作为本装置的电源时需要使用所述降压稳压电路2，因此本技术的自由基光谱诊断装置的功率较小。进一步出于节约成本及增强可靠性的目的，本装置采用稳压二极管电路进行降压处理。所述稳压二极管，是指利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。本装置采用的5V1的稳压管即第一二极管D1，通过额定电流时两端产生的稳定5.1V电压，并且其电压值随工作电流和温度的不同变化非常微小。
进一步，因光电传感器1采集到的信号非常弱，其值为pA级，所以本装置采用高精密比较电路4进行信号放大，放大比例达到百倍级别。
优选地，如图3所示，所述放大电路3包括信号放大器U1、与所述信号放大器U1串联的第二二极管D2、与所述信号放大器U1并联的第二电阻R2和第二电容C2，所述第二电阻R2和第二电容C2与信号放大器U1之间连接有变阻器R4，所述信号放大器U1的电源输入侧还并联有第一电容C1、第三电容C3，所述信号放大器U1还通过第五电阻R5与三脚端子CON1连接，所述三脚端子CON1另外两个端子分别接地及接电源，所述第二电阻R2和第二电容C2与变阻器R4之间还通过第三电阻R3接地，所述第五电阻R5与三脚端子CON1之间通过第四电容C4接地，所述信号放大器U1正极输入端、第一电容C1、第三电容C3均接地。
本装置利用信号放大器U1、三脚端子CON1以及若干电容器和若干电阻，信号经过电阻取样，经过信号放大器U1的放大，并通过调整电阻的阻值调整不同的信号放大比例，得到需要的信号，放大比例达到百倍级别，能够形成较大的比较电压。
经过放大的信号形成较大的比较电压，通过LM393电压比较器来比较光信号的大小，对比预先设定的阈值电压，以达到判断自由基激发器是否正常工作。
优选地，如图4所示，所述比较电路4包括LM393电压比较器U2，所述LM393电压比较器U2的/SHDW端分别与发光二极管D3、第六电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由基光谱诊断装置，其特征在于：所述光谱诊断装置包括依次电连接的光电传感器(1)、降压稳压电路(2)、放大电路(3)、比较电路(4)、指示电路(5)，所述光电传感器(1)将波长在280nm以下的紫外光转换成微电流信号，所述降压稳压电路(2)为稳压二极管电路，所述放大电路(3)为百倍级放大电路，所述比较电路(4)为电压比较电路，所述指示电路(5)采用LED或蜂鸣器进行指示，所述降压稳压电路(2)包括与24V直流电源串联的第一电阻(R1)以及与所述第一电阻(R1)串联的第一二极管(D1)，所述第一二极管(D1)另一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种自由基光谱诊断装置，其特征在于：所述光谱诊断装置
包括依次电连接的光电传感器(1)、降压稳压电路(2)、放大电路
(3)、比较电路(4)、指示电路(5)，所述光电传感器(1)将波
长在280nm以下的紫外光转换成微电流信号，所述降压稳压电路(2)
为稳压二极管电路，所述放大电路(3)为百倍级放大电路，所述比较
电路(4)为电压比较电路，所述指示电路(5)采用LED或蜂鸣器进
行指示，所述降压稳压电路(2)包括与24V直流电源串联的第一电
阻(R1)以及与所述第一电阻(R1)串联的第一二极管(D1)，所
述第一二极管(D1)另一端接地。
2.根据权利要求1所述的光谱诊断装置，其特征在于：所述放
大电路(3)包括信号放大器(U1)、与所述信号放大器(U1)串联
的第二二极管(D2)、与所述信号放大器(U1)并联的第二电阻(R2)
和第二电容(C2)，所述第二电阻(R2)和第二电容(C2)与信号
放大器(U1)之间连接有变阻器(R4)，所述信号放大器(U1)的
电源输入侧还并联有第一电容(C1)、第三电容(C3)，所述信号放
大器(U1)还通过第五电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，孟祥君，谭正，
申请(专利权)人：北京卡林新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11