一种旋转平衡式双组分气体标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种旋转平衡式双组分气体标定装置，包括有激光准直器、标定池、三个平面反射镜、光电探测器，激光器发射的激光经激光准直器准直后，再经过平面反射镜一、二分别进行反射后进入标定池，标定池中有待测气体，激光进入标定池中的气体介质后再由置于标定池后方的平面反射镜三反射，被反射的激光被光电探测器所探测到；所述平面反射镜一、二安装在转动机构上，转动机构与步进电机的电机转轴连接。本实用新型专利技术结构简单、性能稳定，可广泛应用于CO/CH4等气体的自动标定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种旋转平衡式双组分气体标定装置，属于气体检测领域。
技术介绍
现有的CO检测系统采用TDLAS技术实现对空气中的CO浓度进行实时监测，通过锯齿扫描信号改变激光器注入电流来实现激光器波长调谐，激光经过准直，进入气体介质，再由角反射镜和离轴抛物面镜反射和收集，最终经过气体介质吸收后的光信号，被探测器转化为电信号，最终反演出气体介质的浓度信息。光强的吸收是依据Beer-Lambert定律，当一束频率为 V 的光束穿过吸收物质后，在其穿过的路径上的光强发生变化，其公式为：I(v)=I0(v)e-σ(v)cl式中：I0(v)为入射光强度，σ(v)为被测气体的吸收横截面c为被测气体的浓度l为光程I(v)为光束穿过一个光程距离为的被测气体介质后的透射光强度为保证CO检测系统检测到的数据准确、有效，通常在使用之前或在不同的环境中需要对其进行定期标定。传统的内校准光路采用光纤分束器将激光分成两束，其中一束用于内光路校准，另一束用于开放光路的实际监测。这种方法的主要问题是：采用光纤分束器分光导致最终探测到的激光光强变弱，光能利用率低；另外在标定时要增加一个探测器，这不仅增加仪器成本，同时在标定时使用不同的探测器增加了标定误差。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种结构简单、旋转平衡式双组分气体定标装置。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：包括有激光准直器、标定池、三个平面反射镜、光电探测器，激光器发射的激光经激光准直器准直后，再经过平面反射镜一、二分别进行反射后进入标定池，标定池中有待测气体，激光进入标定池中的气体介质后再由置于标定池后方的平面反射镜三反射，被反射的激光被光电探测器所探测到；所述平面反射镜一、二安装在转动机构上，转动机构与步进电机的电机转轴连接。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述平面反射镜一、二均采用45°平面反射镜。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述平面反射镜一、二安装在转动机构的两端，步进电机的电机转轴连接在转动机构的中部且位于平面反射镜一、二之间，转动机构的重心位于电机转轴上。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述平面反射镜一、二分别通过三个螺钉和一个钢珠安装在转动机构上并实现一定范围内的角度调节。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述转动机构表面为黑色。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述标定池的两端分别安装有透镜，将光束聚焦至探测面，同时实现标定池的密封。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述的标定池中有进气口和出气口。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述透镜和三个平面反射镜在同一光轴上。所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述三个平面反射镜的表面镀有铝膜。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本技术采用了这种结构后，只需设置一个光电探测器就能够完成标定过程，解决了采用光纤分束器分光导致最终探测到的激光光强变弱使得光能利用率低的问题，节约了成本，同时也解决解决了在标定过程中使用不同的探测器增加标定误差的问题；电机转轴设置在两块平面反射镜之间，使重心位于电机转轴上，不用额外增加配重块；电机转轴设置在激光准直器正下方，可以有效减小仪器体积，并且使标定光路调节更加方便。附图说明图1为本技术的标定光路示意图。图2为旋转平衡式结构标定时位置示意图。图3为旋转平衡式结构未标定时位置示意图。图中所示：1激光准直器，2平面反射镜一，3平面反射镜二，4标定池，5光电探测器，6平面反射镜三，7转动机构，8螺钉，9钢珠，10电机转轴，11步进电机。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1-3所示，一种旋转平衡式双组分气体标定装置，包括有激光准直器1、标定池4、三个平面反射镜2、3、6、光电探测器5，激光器发射的激光经激光准直器1准直后，再经过平面反射镜一2、二3分别进行反射后进入标定池4，标定池4中有待测气体，激光进入标定池4中的气体介质后再由置于标定池4后方的平面反射镜三6反射，被反射的激光被光电探测器5所探测到；最终经过气体介质吸收后的光信号，被探测器5转化为电信号，反演出气体介质的浓度信息，由于标定气体的浓度是已知的，通过与反演出气体介质的浓度信息进行比较，可以得知待测气体的当前测量数值是否正常，并进行校准。所述平面反射镜一2、二3安装在转动机构7上，转动机构7与步进电机11的电机转轴10连接。平面反射镜一2、二3均采用45°平面反射镜。平面反射镜一2、二3安装在转动机构7的两端，步进电机11的电机转轴10连接在转动机构7的中部且位于平面反射镜一2、二3之间，转动机构7的重心位于电机转轴10上。平面反射镜一2、二3分别通过三个螺钉8和一个钢珠9安装在转动机构7上并实现一定范围内的角度调节。转动机构7表面为黑色。标定池4的两端分别安装有透镜，将光束聚焦至探测面，同时实现标定池的密封。标定池4中有进气口和出气口。透镜和三个平面反射镜2、3、6在同一光轴上。三个平面反射镜2、3、6的表面镀有铝膜。上述各实施例中，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本专利技术技术方案的基础上，对个别部件进行的改进和等同变换，不应排除在本专利技术的保护范围之外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：包括有激光准直器、标定池、三个平面反射镜、光电探测器，激光器发射的激光经激光准直器准直后，再经过平面反射镜一、二分别进行反射后进入标定池，标定池中有待测气体，激光进入标定池中的气体介质后再由置于标定池后方的平面反射镜三反射，被反射的激光被光电探测器所探测到；所述平面反射镜一、二安装在转动机构上，转动机构与步进电机的电机转轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：包括有激光准直器、标定池、三个平面反射镜、光电探测器，激光器发射的激光经激光准直器准直后，再经过平面反射镜一、二分别进行反射后进入标定池，标定池中有待测气体，激光进入标定池中的气体介质后再由置于标定池后方的平面反射镜三反射，被反射的激光被光电探测器所探测到；所述平面反射镜一、二安装在转动机构上，转动机构与步进电机的电机转轴连接。2.根据权利要求1所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述平面反射镜一、二均采用45°平面反射镜。3.根据权利要求1或2所述的一种旋转平衡式双组分气体标定装置，其特征在于：所述平面反射镜一、二安装在转动机构的两端，步进电机的电机转轴连接在转动机构的中部且位于平面反射镜一、二之间，转动机构的重心...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏，张传鹏，张帅，李传新，
申请(专利权)人：安徽蓝盾光电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34