一种可调节的光离子化传感器制造技术

本发明专利技术公开一种可调节的光离子化传感器，其特征在于，可调节的光离子化传感器包括：紫外光灯、光源挡板、电离室以及放大电路；紫外光灯包括光源出射口，光源出射口用于发射紫外光；光源挡板的一面与光源出射口连接，光源挡板用于遮挡部分紫外光；电离室与光源挡板的另一面连接，电离室用于通过紫外光电离电离室中的气体；放大电路的一端与电离室的一端连接，放大电路的另一端输出放大信号。本发明专利技术中可调节的光离子化传感器通过光源挡板的阻挡效果，实现了在不进行拆装以及更换元件的情况下改变电离气体体积，从而改变同样气体浓度下的气体离子电流，并进一步改变气体浓度测量量程的效果。

An adjustable photoionization sensor

【技术实现步骤摘要】
一种可调节的光离子化传感器
本专利技术涉及气体检测领域，特别是涉及一种可调节的光离子化传感器。
技术介绍
现有的光离子化检测器大多由真空紫外灯和电离室构成。其工作原理是：待测气体吸收紫外灯发射的高于气体分子电离能的光子，被电离成正、负离子，在外加电场的作用下离子偏移形成微弱电流。由于这一微弱电流数值较小，所以一般通过信号放大电路放大得到方便测量的电流值，且由于被测气体浓度与光离子化电流在一定范围内成线性关系，因此，通过检测光离子化传感器设备检测到的电流值以及已知的气体种类，便可测得被检测气体的浓度，从而确定被测气体中的有机气体或者有毒气体是否超标。尽管光离子化传感器方便使用，但是现有的光离子化传感器设备在使用时还是有很多缺点。例如，其气体浓度检测范围往往是固定的，市场上常见的有0-20ppm，0-50ppm，0-200ppm等。在电路不变的情况下，小量程往往意味着高灵敏度和较小的测试误差，但是过小的量程会在测量超量程气体时饱和，从而无法得到准确浓度。为了解决这个现实使用的问题，往往需要携带多个量程不同的光离子化传感器设备逐一测试，然后选择较为合适的设备，如此一来，繁琐的操作耽误工作人员大量时间以及精力，大幅降低了工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以根据现场浓度调整量程的光离子化传感器，在不需要拆开装置或者更换任何元件的情况下实现量程的可逆转换并进行测量。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种可调节的光离子化传感器，包括：紫外光灯、光源挡板、电离室以及放大电路；所述光源挡板位于所述电离室以及所述紫外光灯之间；所述紫外光灯用于发射紫外光；所述电离室用于通过所述紫外光电离所述电离室中的气体，并输出第一电流；所述放大电路与所述电离室连接；所述放大电路用于对所述第一电流进行放大，形成第二电流。可选的，所述电离室具体包括：第一电极、第二电极以及紫外光窗口；所述第一电极与所述第二电极外部轮廓结构相同且相对设置，所述第一电极与所述第二电极之间的区域为电离区域，所述第一电极与所述第二电极存在电势差；所述紫外光窗口可以透过紫外光并使其射入电离室，使被测气体在第一电极与第二电极之间被电离，产生的离子被第一电极或第二电极收集产生并输出所述第一电流；所述的光源挡板，其特征在于平行并靠近所述紫外光窗口，可以通过机械结构遮挡部分紫外光，改变从紫外光窗口射入电离室的紫外光的截面积，从而改变进入电离室的紫外光总量。可选的，所述光源挡板包括：固定圆环、第一旋钮、第一标尺以及多个光圈叶片；多个所述光圈叶片围绕形成圆环结构，所述圆环结构与所述固定圆环的内圆相匹配，所述圆环结构的内圆通孔用于通过所述紫外光；所述固定圆环上设有第一标尺，所述第一标尺用于确定所述内圆通孔的面积；所述第一旋钮设于所述固定圆环的外圆表面，所述第一旋钮用于调节所述内圆通孔的面积。可选的，所述放大电路包括：运算放大器以及电阻；所述运算放大器的反向输入端与所述第一电极或所述第二电极连接，所述运算放大器的正向输入端接地，所述运算放大器的输出端输出所述第二电流；所述电阻的一端与所述运算放大器的反向输入端连接，所述电阻的另一端与所述运算放大器的输出端连接。可选的，所述紫外光的横截面为矩形。可选的，所述光源挡板为矩形光源挡板，所述矩形光源挡板包括：支撑柱、第二标尺、第二旋钮、螺纹杆以及遮光片；所述支撑柱上开设有螺纹孔，所述螺纹杆通过所述螺纹孔穿过所述支撑柱，所述螺纹杆的一端与所述第二旋钮连接，所述螺纹杆的另一端与所述遮光片连接；所述第二标尺与所述螺纹杆平行；所述第二标尺用于测量所述遮光片的位移；可选的，所述遮光片面积大于等于所述紫外光的横截面面积。可选的，所述可调节的光离子化传感器还包括：限位柱，所述限位柱与所述支撑柱平行，所述限位柱用于对所述遮光片的最大位移进行限制。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术可调节的光离子化传感器具有现有的气体浓度测量量程，通过光源挡板的阻挡效果，实现了在不进行拆装以及更换元件的情况下改变可电离气体体积，从而改变同样气体浓度下的气体离子电流，并进一步改变气体浓度测量量程的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1所提供的电极平行于紫外光出射方向的可调节的光离子化传感器结构图；图2为本专利技术实施例2所提供的电极垂直于紫外光出射方向的可调节的光离子化传感器结构图；图3为本专利技术所提供的放大电路结构图；图4为本专利技术实施例1所提供的第一电极结构图；图5为本专利技术实施例1所提供的光源挡板结构图；图6为本专利技术实施例2所提供的矩形光源挡板结构图；图7为本专利技术所提供的未遮挡通孔层数与饱和量程之间的关系图。符号说明：紫外光灯1，第一电极2，第二电极3，光源挡板4，运算放大器5，电阻6，光圈叶片7，固定圆环8，第一旋钮9，第一标尺10，支撑柱11，第二标尺12，第二旋钮13，螺纹杆14，遮光片15，限位柱16、通孔17。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种可以根据现场浓度调整量程的光离子化传感器，在不需要拆开装置或者更换任何元件的情况下实现量程的可逆转换并进行测量。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1或者图2所示，本专利技术可调节的光离子化传感器包括：紫外光灯1、光源挡板4、电离室以及放大电路；所述紫外灯1位于所述电离室的紫外光窗口的一侧，所述光源挡板4位于所述电离室的紫外光窗口的另一侧；所述紫外光灯1用于发射紫外光；所述电离室用于通过所述紫外光电离所述电离室中的气体，并输出第一电流；所述光源挡板4与第一电极2以及第二电极3所采用材料相同；在图1中，紫外光窗口是独立的，紫外光窗口的通孔17周围的遮挡材料可以选抗腐蚀金属、镀金金属、特氟龙、氧化物陶瓷等；在图2中，紫外光窗口通过在第二电极3上制造通孔17实现，紫外光窗口的通孔17周围的遮挡材料可以选抗腐蚀金属、镀金金属等材料。所述放大电路与所述电离室连接；所述放大电路用于对所述第一电流进行放大，形成第二电流。在本专利技术可调节的光离子化传感器中，光源挡板4有以下两种实施方式实现：第一，如图4所示的实施例1的紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节的光离子化传感器，其特征在于，所述可调节的光离子化传感器包括：紫外光灯、光源挡板、电离室以及放大电路；/n所述光源挡板位于所述电离室以及所述紫外光灯之间；所述紫外光灯用于发射紫外光；所述电离室用于通过所述紫外光电离所述电离室中的气体，并输出第一电流；/n所述放大电路与所述电离室连接；所述放大电路用于对所述第一电流进行放大，形成第二电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调节的光离子化传感器，其特征在于，所述可调节的光离子化传感器包括：紫外光灯、光源挡板、电离室以及放大电路；
所述光源挡板位于所述电离室以及所述紫外光灯之间；所述紫外光灯用于发射紫外光；所述电离室用于通过所述紫外光电离所述电离室中的气体，并输出第一电流；
所述放大电路与所述电离室连接；所述放大电路用于对所述第一电流进行放大，形成第二电流。


2.根据权利要求1所述的可调节的光离子化传感器，其特征在于，所述电离室具体包括：第一电极、第二电极以及紫外光窗口；
所述第一电极与所述第二电极外部轮廓结构相同且相对设置，所述第一电极与所述第二电极之间的区域为电离区域，所述第一电极与所述第二电极存在电势差；
所述紫外光窗口可以透过紫外光并使其射入电离室，使被测气体在第一电极与第二电极之间被电离，产生的离子被第一电极或第二电极收集产生并输出所述第一电流。


3.根据权利要求1所述的光源挡板，其特征在于平行并靠近所述紫外光窗口，可以通过机械结构遮挡部分紫外光，改变从紫外光窗口射入电离室的紫外光的截面积，从而改变进入电离室的紫外光总量。


4.根据权利要求3所述的可调节的光离子化传感器，其特征在于，所述光源挡板包括：固定圆环、第一旋钮、第一标尺以及多个光圈叶片；
多个所述光圈叶片围绕形成圆环结构，所述圆环结构与所述固定圆环的内圆相匹配，所述圆环结构的内圆通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辰，刘洋，杨鹤，袁丁，吴红彦，夏征，
申请(专利权)人：北京华泰诺安探测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11