一种多档可变气体吸收池制造技术

一种多档可变气体吸收池涉及气体吸收池技术领域，解决了现有结构复杂、受温度影响较大的问题，包括准直系统、第一调节机构、第二调节机构、第一道威棱镜、第二道威棱镜、气室空腔、耦合系统和多模光纤；当第一调节机构和第二调节机构均为安装状态时，光束依次经准直系统、第一调节机构、第一气室空腔、第一道威棱镜、第二气室空腔、第一调节机构、第三气室空腔、第二调节机构、第四气室空腔、第二道威棱镜、第五气室空腔、第二调节机构、耦合系统、多模光纤；当均为拆卸状态时，光束依次经准直系统、第三气室空腔、耦合系统后进入到多模光纤。本发明专利技术结构紧凑，形式简单，成本低；对温度变化不敏感，具有系统精度要求低，应用广泛，能量利用率高。

A multi-stage variable gas absorption tank

【技术实现步骤摘要】
一种多档可变气体吸收池
本专利技术涉及气体吸收池
，具体涉及一种多档可变气体吸收池。
技术介绍
随着我国工业的发展，烟气中的硫化物、氮氧化物等作为工业污染源排放的重要组成部分，不仅会破坏大气环境、危害人类健康，也是城市雾霾的重要成因之一，降低城市能见度，破坏地球辐射平衡，影响全球气候。由于这些有害排放物对环境的危害，需要对固定污染源的烟气排放实施在线监测，以便进行有效控制和治理。近年来紫外差分吸收光谱测烟气法(DOAS)因具有无需采样、易于操作、多组分实时分析、灵敏度高、价格低廉等优点，受到越来越多的重视。根据朗伯-比尔定律，待测气体对光的吸收程度与气体所经过的光程和气体的浓度成一种线性的关系。但在实际测量过程中，线性关系只在待测气体浓度较低时才会成立，当待测气体浓度较高时，测量的浓度值与吸光度之间便不再呈现线性关系。DOAS仪器的探测量程和光程两者负相关，而DOAS仪器的分辨率和探测下限又与光程正相关。所以在同一光程下，大量程和高探测分辨率、低探测下限无法同时实现，这也是现有DOAS烟气探测仪器普遍存在的问题。为解决这一问题，提出一种小型化可变光程紫外差分光谱探测技术，同时降低烟气大量程高精度低探测下限。目前，吸收气池的研究大多关注了增加吸收光程方面，对气池的光程可调研究不多。目前可调吸收气池多采用White型结构，结构复杂、对温度等因素影响较大。
技术实现思路
为了解决现有可调光程吸收气池的结构复杂、受温度影响较大的问题，本专利技术提供一种多档可变气体吸收池。本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：一种多档可变气体吸收池，包括准直系统、第一调节机构、第二调节机构、第一道威棱镜、第二道威棱镜、第一气室空腔、第二气室空腔、第三气室空腔、第四气室空腔、第五气室空腔、耦合系统和多模光纤；当第一调节机构和第二调节机构均为安装状态时，入射光束依次经准直系统准直、第一调节机构反射、第一气室空腔、第一道威棱镜反射、第二气室空腔、第一调节机构反射、第三气室空腔、第二调节机构反射、第四气室空腔、第二道威棱镜反射、第五气室空腔、第二调节机构反射、耦合系统聚焦后进入到多模光纤；当第一调节机构和第二调节机构均为拆卸状态时，入射光束依次经准直系统准直、第三气室空腔、耦合系统聚焦后进入到多模光纤。本专利技术的有益效果是：1、通过可拆卸的第一调节机构和第二调节机构快速实现气体吸收池光程的调节，还可以通过模块化设计，实现气池光程长度的调节，调节档位的增加减少。2、通过采用道威棱镜能在增大光程的同时，缩小结构尺寸。3、通过采用准直系统，光线在气室传播过程中为平行光，温度造成的热胀冷缩不会造成传输路径的变化，保证了能力利用率不变。同时该气池不仅可以光纤光源输入，还可以发散性光源直接输入，提高了光源利用率。4、本专利技术的一种多档可变气体吸收池同时实现了烟气大量程和低探测下限，实现小型化多档可调气体吸收池。本专利技术不仅结构紧凑，形式简单，成本低；而且对温度变化不敏感，具有系统精度要求低，应用广泛，能量利用率高。附图说明图1为本专利技术的一种多档可变气体吸收池的实施方式一的结构示意图。图2为本专利技术的一种多档可变气体吸收池的实施方式二的结构示意图。图中：1、准直系统，2、第一调节机构，2.1、第一反射镜，2.2、第二反射镜，3、第二调节机构，3.1、第三反射镜，3.2、第四反射镜，4、第一道威棱镜，5、第二道威棱镜，6、第三道威棱镜，7、耦合系统，8、多模光纤，9、第一气室空腔，10、第二气室空腔，11、第三气室空腔，12、第四气室空腔，13、第五气室空腔。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。一种多档可变气体吸收池，包括准直系统1、气室、第一调节机构2、第二调节机构3、第一道威棱镜4、第二道威棱镜5、耦合系统7和多模光纤8。气体吸收池还可包括第三道威棱镜6。其中气室包括第一气室空腔9、第二气室空腔10、第三气室空腔11、第四气室空腔12和第五气室空腔13。第一调节机构2对应准直系统1设置，第二调节机构3对应耦合系统7设置；耦合系统7对应多模光纤8设置，第一气室空腔9和第二气室空腔10对应第一调节机构2设置，第一道威棱镜4同时对应第一气室空腔9和第二气室空腔10设置，即第一道威棱镜4对应第一调节机构2设置；第三气室空腔11同时对应第一调节机构2和第二调节机构3，即一端设置有第一调节机构2另一端设置有第二调节机构3；第四气室空腔12和第五气室空腔13对应第二调节机构3设置，第二道威棱镜5同时对应第四气室空腔12和第五气室空腔13设置，即第二道威棱镜5均对应第二调节机构3设置；第一调节机构2位于准直系统1和第三气室空腔11之间且第一调节机构2可拆卸，第二调节机构3位于耦合系统7和第三气室空腔11之间且第二调节机构3可拆卸。第一调节机构2可位于光路中也可拆卸使其自身不位于光路中，第二调节机构3可位于光路中也可拆卸使其自身不位于光路中，均可插入或拔出光路系统，插入即为安装状态，拔出即为拆卸状态，第一调节机构2安装状态为第一调节机构2位于准直系统1和第三气室空腔11之间，第一调节机构2拆卸状态为第一调节机构2从光路中拆下，光束不经过第一调节机构2；第二调节机构3安装状态为第二调节机构3位于耦合系统7和第三气室空腔11之间，第二调节机构3拆卸状态为第二调节机构3从光路中拆下，光束不经过第二调节机构3。当第一调节机构2和第二调节机构3均为安装状态时，入射光束依次经准直系统1准直、第一调节机构2反射、第一气室空腔9、第一道威棱镜4反射、第二气室空腔10、第一调节机构2反射、第三气室空腔11、第二调节机构3反射、第四气室空腔12、第二道威棱镜5反射、第五气室空腔13、第二调节机构3反射、耦合系统7聚焦后进入到多模光纤8。当第一调节机构2为安装状态、第二调节机构3为拆卸状态时，入射光束依次经准直系统1准直、第一调节机构2反射、第一气室空腔9、第一道威棱镜4反射、第二气室空腔10、第一调节机构2反射、第三气室空腔11、耦合系统7聚焦后进入到多模光纤8。当第一调节机构2为拆卸状态、第二调节机构3为安装状态时，入射光束依次经准直系统1准直、第三气室空腔11、第二调节机构3反射、第四气室空腔12、第二道威棱镜5反射、第五气室空腔13、第二调节机构3反射、耦合系统7聚焦后进入到多模光纤8。当第一调节机构2和第二调节机构3均为拆卸状态时，入射光束依次经准直系统1准直、第三气室空腔11、耦合系统7聚焦后进入到多模光纤8。第一调节机构2包括第一反射镜2.1和第二反射镜2.2，第二调节机构3包括第三反射镜3.1和第四反射镜3.2，第一反射镜2.1、第二反射镜2.2、第三反射镜3.1和第四反射镜3.2均采用三角反射镜。第一反射镜2.1对应准直系统1和第一气室空腔9设置，位于两者之间，第一反射镜2.1能将从准直系统1出射的光束反射至第一气室空腔9；第二反射镜2.2对应第二气室空腔10和第三气室空腔11设置，位于两者之间，能将从第二气室空腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多档可变气体吸收池，其特征在于，包括准直系统(1)、第一调节机构(2)、第二调节机构(3)、第一道威棱镜(4)、第二道威棱镜(5)、第一气室空腔(9)、第二气室空腔(10)、第三气室空腔(11)、第四气室空腔(12)、第五气室空腔(13)、耦合系统(7)和多模光纤(8)；/n当第一调节机构(2)和第二调节机构(3)均为安装状态时，入射光束依次经准直系统(1)准直、第一调节机构(2)反射、第一气室空腔(9)、第一道威棱镜(4)反射、第二气室空腔(10)、第一调节机构(2)反射、第三气室空腔(11)、第二调节机构(3)反射、第四气室空腔(12)、第二道威棱镜(5)反射、第五气室空腔(13)、第二调节机构(3)反射、耦合系统(7)聚焦后进入到多模光纤(8)；当第一调节机构(2)和第二调节机构(3)均为拆卸状态时，入射光束依次经准直系统(1)准直、第三气室空腔(11)、耦合系统(7)聚焦后进入到多模光纤(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种多档可变气体吸收池，其特征在于，包括准直系统(1)、第一调节机构(2)、第二调节机构(3)、第一道威棱镜(4)、第二道威棱镜(5)、第一气室空腔(9)、第二气室空腔(10)、第三气室空腔(11)、第四气室空腔(12)、第五气室空腔(13)、耦合系统(7)和多模光纤(8)；
当第一调节机构(2)和第二调节机构(3)均为安装状态时，入射光束依次经准直系统(1)准直、第一调节机构(2)反射、第一气室空腔(9)、第一道威棱镜(4)反射、第二气室空腔(10)、第一调节机构(2)反射、第三气室空腔(11)、第二调节机构(3)反射、第四气室空腔(12)、第二道威棱镜(5)反射、第五气室空腔(13)、第二调节机构(3)反射、耦合系统(7)聚焦后进入到多模光纤(8)；当第一调节机构(2)和第二调节机构(3)均为拆卸状态时，入射光束依次经准直系统(1)准直、第三气室空腔(11)、耦合系统(7)聚焦后进入到多模光纤(8)。


2.如权利要求1所述的一种多档可变气体吸收池，其特征在于，所述第一调节机构(2)对应准直系统(1)设置，第二调节机构(3)对应耦合系统(7)设置，第一调节机构(2)和第二调节机构(3)均可拆卸，第一道威棱镜(4)对应第一调节机构(2)设置，第二道威棱镜(5)均对应第二调节机构(3)设置。


3.如权利要求1所述的一种多档可变气体吸收池，其特征在于，还包括第三道威棱镜(6)，所述第三道威棱镜(6)设置在第三气室空腔(11)内，入射到第三气室空腔(11)的光束经第三道威棱镜(6)将光束传播方向改变180°后出射...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子辉，王淑荣，林冠宇，黄煜，杨小虎，李占峰，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22