气体组分浓度的检测装置及检测设备制造方法及图纸

本公开涉及一种气体组分浓度的检测装置及检测设备，该检测装置包括：光源，用于发出初始光束；扩光模块，用于将所述初始光束扩散为以预设角度出射的发散光束；反光模块，用于反射所述发散光束；聚光模块，用于将经过所述反光模块反射的所述发散光束聚焦为汇聚光束；接收模块，用于接收所述汇聚光束；以及，检测腔室，限定用于容纳气体的检测空间；其中，所述发散光束在从所述扩光模块到所述聚光模块的传播路径上至少穿过所述检测空间两次，通过上述技术方案，本公开提供的气体组分浓度的检测装置能够在保证检测精度的同时降低装配难度。

Detection device and equipment of gas component concentration

【技术实现步骤摘要】
气体组分浓度的检测装置及检测设备
本公开涉及气体组分浓度检测
，具体地，涉及一种气体组分浓度的检测装置及检测设备。
技术介绍
目前，气体组分浓度的高精度检测方法是基于气体分子对特定波长光束的光谱强度和光谱线线型的吸收来推导出气体组分浓度的。气体分子吸收特定波长光束的光谱强度和光谱线线型往往需要在检测气室内实现。当前市场上通常采用特定波长光束为准直光束的检测气室，通过准直光束在气室内的反射次数来达到增加光程的目的。但是由于所采用的准直光束的路径截面积较小，使得光束在气室内截取的有效体积(即光敏区)相应较小，而且光束的反射会将光源位置的偏移量放大，从而引起接收位置出现较大的偏差，这使得光束发射管和光束接收管的位置需要精确计算后才能保证实际安装位置的对齐精度。因此，现有技术中所使用的气体组分浓度的检测设备在装配时存在较大的难度。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种气体组分浓度的检测装置及检测设备，该气体检测装置能够在保证检测精度的同时降低装配难度。为了实现上述目的，本公开提供一种气体组分浓度的检测装置，该检测装置包括：光源，用于发出初始光束；扩光模块，用于将所述初始光束扩散为以预设角度出射的发散光束；反光模块，用于反射所述发散光束；聚光模块，用于将经过所述反光模块反射的所述发散光束聚焦为汇聚光束；接收模块，用于接收所述汇聚光束；以及，检测腔室，限定用于容纳气体的检测空间；其中，所述发散光束在从所述扩光模块到所述聚光模块的传播路径上至少穿过所述检测空间两次。可选地，所述反光模块包括第一聚光反射镜、第二聚光反射镜和中间反射镜，经过所述扩光模块的所述发散光束依次经过所述第一聚光反射镜、所述中间反射镜和所述第二聚光反射镜后到达所述聚光模块，且所述发散光束在所述第一聚光反射镜、所述中间反射镜和所述第二聚光反射镜中任意相邻两者之间传播时均穿过所述检测空间。可选地，所述发散光束从所述扩光模块到所述第一聚光反射镜的传播路径上穿过所述检测空间，和/或，所述发散光束从所述第二聚光反射镜到所述聚光模块的传播路径上穿过所述检测空间。可选地，所述中间反射镜包括平面反射区域，该平面反射区域设置为：经所述平面反射区域反射的光线能够全部到达所述第二聚光反射镜；和/或，所述中间反射镜包括凸面反射区域，该凸面反射区域设置为：经所述凸面反射区域反射的光线能够全部到达所述第二聚光反射镜；和/或，所述中间反射镜包括凹面反射区域，该凹面反射区域设置为：经所述凹面反射区域反射的光线能够全部到达所述第二聚光反射镜。可选地，所述中间反射镜的数量为多个，所述发散光束从所述第一聚光反射镜依次经过多个所述中间反射镜，且所述发散光束在多个所述中间反射镜中任意相邻两者之间传播时均穿过所述检测空间。可选地，所述反光模块在所述检测空间内固定在所述检测腔室的侧壁上。可选地，所述扩光模块设置在所述检测腔室的外侧，所述检测腔室开设有入射窗口，供所述发散光束穿过以到达所述检测空间中。可选地，所述聚光模块设置在所述检测腔室的外侧，所述检测腔室开设有出射窗口，供所述发散光束从所述检测空间穿过以到达所述聚光模块。可选地，所述光源和所述扩光模块集成为一体；和/或，所述接收模块和所述聚光模块集成为一体。在上述方案的基础上，本公开还提供一种气体组分浓度的检测设备，所述检测设备包括上述气体组分浓度的检测装置。通过上述技术方案，本公开提供的气体组分浓度的检测装置中，扩光模块能够将光源发出的初始光束扩散成为发散光束，以增加进入检测腔室内检测空间的发散光束的路径截面积，同时，检测腔室内的反光模块将对发散光束的发射改变了光束的传播方向，使得发散光束能够至少两次穿过检测空间，因此，发散光束在检测空间内的有效体积(即光敏区)增大，由此可以保证甚至提高气体组分浓度检测的灵敏度和准确性。其中，接收模块所接收的光束不再是直接来自检测空间的单光束，而是经聚光模块聚焦发散光束之后的汇聚光束，因此，其位置可以通过确定聚光模块的位置和焦距来计算获得，不再受到光源位置的影响，其装配比较容易。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1示意性地示出了根据本公开第一实施例所述的气体检测装置的结构图，其中示出了第一聚光反射镜、第二聚光反射镜和第一中间反射镜。图2示意性地示出了根据本公开第二实施例所述的气体检测装置的结构图，其中示出了第一聚光反射镜、第二聚光反射镜、第一中间反射镜和第二中间反射镜。附图标记说明1扩光模块2反光模块3聚光模块4接收模块21第一聚光反射镜22第二聚光反射镜23第一中间反射镜24第二中间反射镜5准直光源具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于部件本身轮廓而言的内、外。另外，“第一、第二”等词的使用目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。但上述词语仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。根据本公开的具体实施方式，提供一种气体组分浓度的检测装置，该检测装置包括：光源，用于发出初始光束；扩光模块1，用于将初始光束扩散为以预设角度(该预设角度可以根据实际需求进行设定)出射的发散光束；反光模块2，用于反射发散光束；聚光模块3，用于将经过反光模块2反射的发散光束聚焦为汇聚光束；接收模块4，用于接收汇聚光束；以及，检测腔室，限定用于容纳气体的检测空间(可参考图1和图2中的虚线框，其中，框内的箭头可以代表气体中待测浓度的组分)；其中，发散光束在从扩光模块1到聚光模块3的传播路径上至少穿过检测空间两次。通过上述技术方案，本公开提供的气体组分浓度的检测装置中，扩光模块1能够将光源发出的初始光束扩散成为发散光束，以增加进入检测腔室内检测空间的发散光束的路径截面积，同时，检测腔室内的反光模块2对发散光束的反射改变了光束的传播方向，使得发散光束能够至少两次穿过检测空间，因此，发散光束在检测空间内的有效体积(即光敏区)增大，由此可以保证甚至提高气体组分浓度检测的灵敏度和准确性。其中，接收模块4所接收的光束不再是直接来自检测空间的单光束，而是经聚光模块3聚焦发散光束之后的汇聚光束，因此，其位置可以通过确定聚光模块3的位置和焦距来计算获得，不再受到光源位置的影响，其装配较为容易。在本公开提供的具体实施方式中，反光模块2可以以任何合适的方式配置。可选择地，反光模块2包括第一聚光反射镜21、第二聚光反射镜22和中间反射镜，经过扩光模块1的发散光束依次经过第一聚光反射镜21、中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体组分浓度的检测装置，其特征在于，该检测装置包括：/n光源，用于发出初始光束；/n扩光模块(1)，用于将所述初始光束扩散为以预设角度出射的发散光束；/n反光模块(2)，用于反射所述发散光束；/n聚光模块(3)，用于将经过所述反光模块(2)反射的所述发散光束聚焦为汇聚光束；/n接收模块(4)，用于接收所述汇聚光束；以及，/n检测腔室，限定用于容纳气体的检测空间；/n其中，所述发散光束在从所述扩光模块(1)到所述聚光模块(3)的传播路径上至少穿过所述检测空间两次。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体组分浓度的检测装置，其特征在于，该检测装置包括：
光源，用于发出初始光束；
扩光模块(1)，用于将所述初始光束扩散为以预设角度出射的发散光束；
反光模块(2)，用于反射所述发散光束；
聚光模块(3)，用于将经过所述反光模块(2)反射的所述发散光束聚焦为汇聚光束；
接收模块(4)，用于接收所述汇聚光束；以及，
检测腔室，限定用于容纳气体的检测空间；
其中，所述发散光束在从所述扩光模块(1)到所述聚光模块(3)的传播路径上至少穿过所述检测空间两次。


2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述反光模块(2)包括第一聚光反射镜(21)、第二聚光反射镜(22)和中间反射镜，经过所述扩光模块(1)的所述发散光束依次经过所述第一聚光反射镜(21)、所述中间反射镜和所述第二聚光反射镜(22)后到达所述聚光模块(3)，且所述发散光束在所述第一聚光反射镜(21)、所述中间反射镜和所述第二聚光反射镜(22)中任意相邻两者之间传播时均穿过所述检测空间。


3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述发散光束从所述扩光模块(1)到所述第一聚光反射镜(21)的传播路径上穿过所述检测空间，和/或，
所述发散光束从所述第二聚光反射镜(22)到所述聚光模块(3)的传播路径上穿过所述检测空间。


4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述中间反射镜包括平面反射区域，该平面反射区域设置为：经所述平面反射区域反射的光线能够全部到达所述第二聚光...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱欣周，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44