多波段多气体检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多波段多气体检测装置，包括：第一光源、第二光源发出的测量光覆盖至少三种气体的吸收谱线；第一凹面反射镜与第二、第三凹面反射镜相对设置；测量光在上述凹面反射镜之间反射，出射的第一测量光被第一探测器接收，出射的第二测量光经过分光后被第二探测器接收，分析单元处理探测器的输出信号，从而获知至少三种气体的含量。本实用新型专利技术具有结构简单、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体检测，尤其涉及多波段多气体检测装置。
技术介绍
随着我国工业化进程的加速，有害气体和烟尘的排放对环境空气造成了严重污染，空气污染严重威胁着人类健康，环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)监测已刻不容缓。传统的烟气分析紫外差分吸收光谱(DOAS)系统能够同时检测SO2、NO2、O3等在紫外波段有特征吸收谱的气体，但是对于特征吸收处于红外波段的CO气体，DOAS技术有了局限性，不能够检测CO。CO检测通常使用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术实现，现有的分析仪大多不能实现两种技术同时进行气体检测，而是需要两台以上的仪器来实现多组分气体的检测，成本高而监测效率低。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的不足，本技术提供了一种结构简单、低成本的多波段多气体检测装置。本技术的技术目的通过以下技术方案得以实现：一种多波段多气体检测装置，所述检测装置包括检测池、分析单元；所述多波段多气体检测装置进一步包括：第一光源，所述第一光源发出的第一测量光的波长覆盖待测气体中至少一种气体的吸收谱线；所述第一测量光的波长处于可见或红外波段；第二光源，所述第二光源发出的第二测量光的波长同时覆盖待测气体中至少二种气体的吸收谱线；所述第二测量光的波长处于紫外波段；第一凹面反射镜，所述第一凹面反射镜设置在所述检测池内的一侧；第二凹面反射镜，所述第二凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；第三凹面反射镜，所述第三凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜关于所述第一凹面反射镜的中心轴线对称设置，所述第一凹面反射镜、第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的反射面的曲率半径相等；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的凹面的焦点处于所述第一凹面反射镜的凹面的中心；所述中心到第一凹面反射镜的焦点的距离为所述半径的三倍；第一探测器，所述第一探测器用于将射入所述检测池内且在所述第二凹面反射镜、第一凹面反射镜和第三凹面反射镜之间来回反射的被待测气体吸收后的第一测量光转换为第一电信号，并传送到分析单元；分光器件，所述分光器件用于将射入所述检测池内且在所述第三凹面反射镜、第一凹面反射镜和第二凹面反射镜之间来回反射的被待测气体吸收后的第二测量光在空间上分开；第二探测器，所述第二探测器将分光器件分开的光转换为第二电信号，并传送到分析单元。根据上述的多气体检测装置，优选地，所述第一光源和第二光源处于所述检测池外相对的两侧。根据上述的多气体检测装置，优选地，所述第一光源是激光器，所述第二光源是氙灯或氘灯。根据上述的多气体检测装置，可选地，所述多气体检测装置进一步包括：至少二个反射镜，所述第一测量光和/或第二测量光经过所述至少二个反射镜后射入或射出所述检测池。根据上述的多气体检测装置，优选地，所述第一光源和第一探测器处于所述检测池外相对的两侧。根据上述的多气体检测装置，优选地，所述第二光源和第二探测器处于所述检测池外相对的两侧。根据上述的多气体检测装置，可选地，所述多气体检测装置进一步包括：第一光学窗口，所述第一光学窗口设置在所述检测池的壁上，所述第一测量光倾斜地穿过所述第一光学窗口而射入所述检测池；第二光学窗口，所述第二光学窗口设置在所述检测池的壁上，被吸收后的第一测量光倾斜地穿过所述第二光学窗口而射出所述检测池。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1.三个凹面反射镜组成的光路增加了光程，能够测量较低浓度的气体；2.将紫外光源与激光光源联合在一个气体室进行气体分析，紫外光源与激光光源分别位于检测池的两侧，两路光交错，接收端位置设计为交错式，避免光路相互遮挡；3.激光光源射入和射出检测池时与通光窗片均有一定的角度，能够有效避免干涉噪声，提高测量精度。附图说明参照附图，本技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本技术的技术方案，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中：图1为本技术实施例的多波段多气体检测装置的结构简图。具体实施方式图1和以下说明描述了本技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本技术。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本技术的多个变型。由此，本技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1：图1示意性地给出了本技术实施例的多波段多气体检测装置的结构简图，如图1所示，所述多波段多气体检测装置包括：检测池，所述检测池具有进气口和出气口；第一光源，如可调谐半导体激光器，所述第一光源发出的第一测量光的波长覆盖待测气体中至少一种气体如CO的吸收谱线；所述第一测量光的波长处于可见或红外波段；第二光源，如氙灯、氘灯，所述第二光源发出的第二测量光的波长同时覆盖待测气体中至少二种气体如SO2、NO2、O3的吸收谱线；所述第二测量光的波长处于紫外波段；第一凹面反射镜，所述第一凹面反射镜设置在所述检测池内的一侧；第二凹面反射镜，所述第二凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；第三凹面反射镜，所述第三凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜关于所述第一凹面反射镜的中心轴线对称设置，所述第一凹面反射镜、第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的反射面的曲率半径相等；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的凹面的焦点处于所述第一凹面反射镜的凹面的中心；所述中心到第一凹面反射镜的焦点的距离为所述半径的三倍；第一探测器，所述第一探测器用于将射入所述检测池内且在所述第二凹面反射镜、第一凹面反射镜和第三凹面反射镜之间来回反射的被待测气体吸收后的第一测量光转换为第一电信号，并传送到分析单元；分光器件，如分光光栅或分光棱镜，所述分光器件用于将射入所述检测池内且在所述第三凹面反射镜、第一凹面反射镜和第二凹面反射镜之间来回反射的被待测气体吸收后的第二测量光在空间上分开；第二探测器，如线阵CCD、线阵CMOS，所述第二探测器将分光器件分开的光转换为第二电信号，并传送到分析单元；分析单元，所述分析单元用于根据吸收光谱技术分别处理所述第一电信号，利用差分吸收光谱技术处理所述第二电信号，从而获得待测气体中至少三种气体的含量。分析单元是现有技术，在此不再赘述。为了避免第一测量光和第二测量光在检测池内相互阻挡，进一步地，所述第一光源和第二光源处于所述检测池外相对的两侧。为了降低装置的装配难度，进一步地，所述多气体检测装置进一步包括：至少二个反射镜，所述第一测量光和/或第二测量光经过所述至少二个反射镜后射入或射出所述检测池。为了降低光学噪声以提高检测精度，进一步地，所述多气体检测装置进一步包括：第一光学窗口，所述第一光学窗口设置在所述检测池的壁上，所述第一测量光倾斜地穿过所述第一光学窗口而射入所述检测池；第二光学窗口，所述第二光学窗口设置在所述检测池的壁上，被吸收后的第一测量光倾斜地穿过所述第二光学窗口而射出所述检测池。根据上述的多气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多波段多气体检测装置，所述检测装置包括检测池、分析单元；其特征在于：所述多波段多气体检测装置进一步包括：第一光源，所述第一光源发出的第一测量光的波长覆盖待测气体中至少一种气体的吸收谱线；所述第一测量光的波长处于可见或红外波段；第二光源，所述第二光源发出的第二测量光的波长同时覆盖待测气体中至少二种气体的吸收谱线；所述第二测量光的波长处于紫外波段；第一凹面反射镜，所述第一凹面反射镜设置在所述检测池内的一侧；第二凹面反射镜，所述第二凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；第三凹面反射镜，所述第三凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜关于所述第一凹面反射镜的中心轴线对称设置，所述第一凹面反射镜、第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的反射面的曲率半径相等；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的凹面的焦点处于所述第一凹面反射镜的凹面的中心；所述中心到第一凹面反射镜的焦点的距离为所述半径的三倍；第一探测器，所述第一探测器用于将射入所述检测池内且在所述第二凹面反射镜、第一凹面反射镜和第三凹面反射镜之间来回反射的被待测气体吸收后的第一测量光转换为第一电信号，并传送到分析单元；分光器件，所述分光器件用于将射入所述检测池内且在所述第三凹面反射镜、第一凹面反射镜和第二凹面反射镜之间来回反射的被待测气体吸收后的第二测量光在空间上分开；第二探测器，所述第二探测器将分光器件分开的光转换为第二电信号，并传送到分析单元。...

【技术特征摘要】
1.一种多波段多气体检测装置，所述检测装置包括检测池、分析单元；其特征在于：所述多波段多气体检测装置进一步包括：第一光源，所述第一光源发出的第一测量光的波长覆盖待测气体中至少一种气体的吸收谱线；所述第一测量光的波长处于可见或红外波段；第二光源，所述第二光源发出的第二测量光的波长同时覆盖待测气体中至少二种气体的吸收谱线；所述第二测量光的波长处于紫外波段；第一凹面反射镜，所述第一凹面反射镜设置在所述检测池内的一侧；第二凹面反射镜，所述第二凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；第三凹面反射镜，所述第三凹面反射镜与所述第一凹面反射镜相对地设置在所述检测池内的另一侧；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜关于所述第一凹面反射镜的中心轴线对称设置，所述第一凹面反射镜、第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的反射面的曲率半径相等；所述第二凹面反射镜和第三凹面反射镜的凹面的焦点处于所述第一凹面反射镜的凹面的中心；所述中心到第一凹面反射镜的焦点的距离为所述半径的三倍；第一探测器，所述第一探测器用于将射入所述检测池内且在所述第二凹面反射镜、第一凹面反射镜和第三凹面反射镜之间来回反射的被待测气体吸收后的第一测量光转换为第一电信号，并传送到分析单元；分光器件，所述分光器件用于将射入所述检...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩叶星，盛润坤，刘立富，于志伟，张涵，
申请(专利权)人：杭州泽天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33