用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，包括有壳体，壳体内设有球形腔室，球形腔室内通过转轴转动安装有分光片，球形腔室底部入光通道内下部设有红外激光器，壳体左、右侧还分别设有密封腔室，上部分的密封腔室作为反射光室，下部分的密封腔室作为气室，反射光室内设有反射镜，球形腔室左、右端分别通过通光孔与反射光室内连通，气室内设有红外光探测器；壳体内底部还设有主控制器、红外激光器调制电路、数据采集卡，红外激光器调制电路、数据采集卡与主控制器连接，红外激光器调制电路输出端与红外激光器连接，数据采集卡的输入端与红外光探测器连接。本实用新型专利技术能保证遥测CO、CO2时的高灵敏度。

Infrared laser launcher for CO and CO2 telemetry in motor vehicle exhaust

The utility model discloses a infrared laser emission device CO and CO2 telemetry in vehicle exhaust, which comprises a shell, the shell is provided with a spherical cavity, the spherical chamber through the rotating shaft mounted splitter, the spherical chamber bottom into the optical channel in the lower part of an infrared laser, the left and right shell are respectively provided with a sealing chamber. Part of the seal chamber as the reflected light room, part of the seal chamber as the gas chamber, the reflected light chamber is provided with a mirror, the spherical chamber left and right end respectively through the aperture and reflected light indoor connectivity, gas chamber is provided with an infrared detector; the bottom shell is provided with a main controller, infrared laser modulation circuit, data acquisition card infrared laser, modulation circuit, data acquisition card is connected with the main controller, the output infrared laser modulation circuit and infrared laser end connection, The input of the data acquisition card is connected with the infrared detector. The utility model can ensure high sensitivity at the time of telemetry CO and CO2.

【技术实现步骤摘要】
用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置
本技术涉及车辆尾气遥测装置领域，具体是用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置。
技术介绍
机动车辆尾气污染是现代社会中常见的问题，尾气中对环境危害最大的有CO、CO2、NOX（氮氧化合物）和HC（碳氢化合物）。对机动车辆尾气遥测主要针对上述几种有害气体进行测量。目前基于光谱法的机动车辆尾气遥测系统，其一般由分别布置在道路两侧的激光发射装置和激光接收装置构成，或者由布置在道路一侧的激光发射装置、激光接收装置，以及布置在道路另一侧的光反射装置构成，当遥测尾气中CO、CO2时，一般选用红外激光器。现有技术机动车辆尾气遥测系统中，红外激光器向尾气发出红外激光，红外激光器中心波长处于尾气中CO、CO2强吸收线的波长范围内时，测量的灵敏度最高。但由于随着时间的变化，红外激光器的特性可能发生变化，现有技术机动车辆尾气遥测系统中红外激光发射装置并没有针对红外激光器特性变化时的动态调整措施，因此会出现灵敏度降低的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，以解决现有技术机动车辆尾气遥测系统中红外激光发射装置无法针对红外激光器特性变化进行动态调整的问题。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：包括有圆柱形的壳体，壳体内上部设有球形腔室，球形腔室内通过中心轴沿前后水平方向的转轴转动安装有分光片，球形腔室顶部连通有竖直的出光通道，出光通道上端延伸至壳体顶部作为出光口，球形腔室底部连通有竖直的入光通道，入光通道内下部设有红外激光器，壳体左、右侧还分别设有密封腔室，每侧密封腔室中分别各自被水平的隔板隔分为上下两部分，其中上部分的密封腔室作为反射光室，下部分的密封腔室作为气室，所述反射光室内上端设有反射镜，所述球形腔室左、右端分别通过通光孔与对应侧的反射光室内连通，且每侧反射光室内的反射镜分别朝向对应侧的通光孔，每侧气室内下端分别设有红外光探测器，其中左侧气室内充入有高浓度CO气体，右侧气室内充入有高浓度CO2气体，且每侧气室与反射光室之间的隔板中分别设置有光纤，所述光纤一端伸入反射光室内并朝向反射镜，光纤另一端伸入气室内并指向红外光探测器；所述壳体内底部还设有主控制器、红外激光器调制电路、数据采集卡，所述红外激光器调制电路输入端与主控制器连接，红外激光器调制电路输出端与红外激光器连接，每个光室内的红外光探测器分别接入数据采集卡的输入端，数据采集卡的输出端与主控制器连接。所述的用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：所述出光通道上端即出光口内设有准直透镜。所述的用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：每个通光孔内分别设有准直透镜。所述的用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：所述红外激光器为可调谐二极管激光器，对应的红外激光器调制电路为可调谐二极管激光器调制电路。所述的用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：所述分光片转动安装用的转轴前端或后端穿出壳体，且转轴穿出端固定有锥形齿轮，所述壳体侧壁上还安装有步进电机，步进电机的输出轴上固定有另一锥形齿轮，且步进电机输出轴上的锥形齿轮与转轴穿出端上的锥形齿轮传动啮合。所述的用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：所述壳体内底部还设有电机驱动电路，电机驱动电路输入端接入主控制器，电机驱动电路输出端与步进电机连接。本技术中，在左、右侧气室分别充入高浓度的CO、CO2，红外激光器发出的激光经分光片分光后，一部分透射过分光片作为测量光照射尾气，另一部分被分光片反射至其中一侧气室作为参考光，参考光经过气室内高浓度气体后被红外光探测器接收，红外光探测器将检测的信号传送至主控制器，当红外激光器特性变化中心波长不在气室内高浓度气体的强吸收线范围内时，主控制器根据红外光探测器输出的信号，通过红外激光器调制电路调制红外激光器输出光的中心波长，进而实现对测量光的动态调制，使测量光的中心波长始终处于气体强吸收线范围内。本技术中，针对需要遥测的CO、CO2两种有害气体，将分光片设置为可转动的。当从遥测一种气体切换至遥测另一种气体时，主控制器通过电机驱动电路控制步进电机工作，使步进电机带动分光片转动，实现对气室的切换，进而实现针对遥测气体动态调整的切换，整个装置集成为一体，可实现快速切换。本技术相比现有技术，能够动态调整红外激光器输出光的中心波长，保证遥测CO、CO2时红外激光器的中心波长始终处于对应气体强吸收线波长范围内，进而可保证遥测时的高灵敏度，整个装置集成度高，可针对不同气体切换动态调整过程。附图说明图1为本技术结构外视图。图2为本技术切换至左侧气室时结构正剖视图。图3为本技术切换至右侧气室时结构正剖视图。具体实施方式如图1-图3所示，用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，包括有圆柱形的壳体1，壳体1内上部设有球形腔室2，球形腔室2内通过中心轴沿前后水平方向的转轴3转动安装有分光片4，球形腔室2顶部连通有竖直的出光通道5，出光通道5上端延伸至壳体1顶部作为出光口6，球形腔室2底部连通有竖直的入光通道7，入光通道7内下部设有红外激光器8，壳体1左、右侧还分别设有密封腔室，每侧密封腔室中分别各自被水平的隔板9隔分为上下两部分，其中上部分的密封腔室作为反射光室10，下部分的密封腔室作为气室11，反射光室10内上端设有反射镜12，球形腔室2左、右端分别通过通光孔13与对应侧的反射光室内连通，且每侧反射光室10内的反射镜12分别朝向对应侧的通光孔13，每侧气室11内下端分别设有红外光探测器14，其中左侧气室内充入有高浓度CO气体，右侧气室内充入有高浓度CO2气体，且每侧气室11与反射光室10之间的隔板9中分别设置有光纤15，光纤15一端伸入反射光室10内并朝向反射镜12，光纤15另一端伸入气室11内并指向红外光探测器14；壳体1内底部还设有主控制器16、红外激光器调制电路17、数据采集卡18，红外激光器调制电路17输入端与主控制器16连接，红外激光器调制电路17输出端与红外激光器8连接，每个光室内的红外光探测器14分别接入数据采集卡18的输入端，数据采集卡18的输出端与主控制器16连接。出光通道5上端即出光口内设有准直透镜19。每个通光孔13内分别设有准直透镜20。红外激光器8为可调谐二极管激光器，对应的红外激光器调制电路17为可调谐二极管激光器调制电路。分光片4转动安装用的转轴3前端或后端穿出壳体1，且转轴3穿出端固定有锥形齿轮21，壳体1侧壁上还安装有步进电机22，步进电机22的输出轴上固定有另一锥形齿轮23，且步进电机22输出轴上的锥形齿轮23与转轴3穿出端上的锥形齿轮21传动啮合。壳体1内底部还设有电机驱动电路，电机驱动电路输入端接入主控制器16，电机驱动电路输出端与步进电机22连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：包括有圆柱形的壳体，壳体内上部设有球形腔室，球形腔室内通过中心轴沿前后水平方向的转轴转动安装有分光片，球形腔室顶部连通有竖直的出光通道，出光通道上端延伸至壳体顶部作为出光口，球形腔室底部连通有竖直的入光通道，入光通道内下部设有红外激光器，壳体左、右侧还分别设有密封腔室，每侧密封腔室中分别各自被水平的隔板隔分为上下两部分，其中上部分的密封腔室作为反射光室，下部分的密封腔室作为气室，所述反射光室内上端设有反射镜，所述球形腔室左、右端分别通过通光孔与对应侧的反射光室内连通，且每侧反射光室内的反射镜分别朝向对应侧的通光孔，每侧气室内下端分别设有红外光探测器，其中左侧气室内充入有高浓度CO气体，右侧气室内充入有高浓度CO2气体，且每侧气室与反射光室之间的隔板中分别设置有光纤，所述光纤一端伸入反射光室内并朝向反射镜，光纤另一端伸入气室内并指向红外光探测器；所述壳体内底部还设有主控制器、红外激光器调制电路、数据采集卡，所述红外激光器调制电路输入端与主控制器连接，红外激光器调制电路输出端与红外激光器连接，每个光室内的红外光探测器分别接入数据采集卡的输入端，数据采集卡的输出端与主控制器连接。...

【技术特征摘要】
1.用于机动车尾气中CO和CO2遥测的红外激光发射装置，其特征在于：包括有圆柱形的壳体，壳体内上部设有球形腔室，球形腔室内通过中心轴沿前后水平方向的转轴转动安装有分光片，球形腔室顶部连通有竖直的出光通道，出光通道上端延伸至壳体顶部作为出光口，球形腔室底部连通有竖直的入光通道，入光通道内下部设有红外激光器，壳体左、右侧还分别设有密封腔室，每侧密封腔室中分别各自被水平的隔板隔分为上下两部分，其中上部分的密封腔室作为反射光室，下部分的密封腔室作为气室，所述反射光室内上端设有反射镜，所述球形腔室左、右端分别通过通光孔与对应侧的反射光室内连通，且每侧反射光室内的反射镜分别朝向对应侧的通光孔，每侧气室内下端分别设有红外光探测器，其中左侧气室内充入有高浓度CO气体，右侧气室内充入有高浓度CO2气体，且每侧气室与反射光室之间的隔板中分别设置有光纤，所述光纤一端伸入反射光室内并朝向反射镜，光纤另一端伸入气室内并指向红外光探测器；所述壳体内底部还设有主控制器、红外激光器调制电路、数据采集卡，所述红外激光器调制电路输入端与主控制器连接，红外激光器调制电路输出端与红外激光器连接，每个光室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞斌，刘路，王杰，
申请(专利权)人：北京星空永恒科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11