一种V形长光程气体传感器气室制造技术

本实用新型专利技术涉及光学气体传感器技术领域，公开了一种V形长光程气体传感器气室，该气室主要由凹面反射镜、第一、第二蓝宝石窗口玻璃、两侧镂空气室筒体、内外双层环境防护罩组成。第一蓝宝石窗口玻璃设置在气室筒体的一端，第二蓝宝石窗口玻璃和凹面镜设置在气室筒体的另一端，气室筒体上还留有多边形柱，内层环境防护罩匹配气室筒体卡在多边形柱上，防护罩交错开口，边缘长出凸台；外层环境防护罩与内层环境防护罩匹配交错开口，固定于气室筒体多边形柱上，同时卡紧了内层环境防护罩。本实用新型专利技术操作简便，制作成本低，气体交换充分，传感器的维护周期具有显著的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种V形长光程气体传感器气室
本技术涉及光学气体传感器领域，尤其涉及一种V形长光程传感器气室。
技术介绍
随着人口的增长和经济的发展,我国正面临着十分严重的环境污染问题。研制能够实时监测环境气体的分析仪器对改善人类的生存环境具有重大的意义。由于所需监测的污染气体多为低于ppm量级乃至ppb量级的低浓度物质,所以设计的光学系统必须具有足够长的光程才能达到检测精度要求，同时考虑到成本、空间大小的约束、气室环境防护要求，所以长光程气体检测气室的研制是整个系统的关键及难点所在。光谱吸收法气体传感器的基本工作原理：如果光源光谱覆盖待测气体的吸收线，则光通过待测气体时光强就会发生衰减，其输入光强I0，输出光强I和气体的浓度C之间服从比尔-朗伯吸收定律，出射光强的计算公式为：I＝I0exp(-KCL)式中L表示红外光通过被测气体的光程，K表示被测气体的吸收系数，C为待测测气体的浓度。通过检测I和I0便可得到待测气体的浓度。光束与待测气体的作用长度是决定红外气体传感器的灵敏度的一个重要因素，传感长度越长灵敏度越高。目前红外气体传感器的光学腔体气室多采用单光路吸收气室，一般为圆柱体，光束只在气室中经过一次，传感长度即为气室中容纳气体的长度。这种气室结构简单，但体积较大，无法满足某些场合便携化的要求。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种V形长光程气体传感器气室，亦即提供一种具有单次反射结构的光学开放式气室腔体，红外光源发出的红外光经凹面反射镜反射到达探测器，有效地增加了光程，同时减小了气室结构尺寸。另一方面匹配气室的双层环境防护罩，有效地防止雨水和大部分灰尘杂质颗粒进入气室，有利于高分辨率、便携化和气体交换充分、长维护周期的长光程红外传感器的实现。本技术采用的技术方案是这样的：一种V形长光程气体传感器气室，包括有开放式光路气室筒体，所述气室筒体一端设置有第一窗口玻璃，所述气室筒体另一端设置有第二窗口玻璃和凹面反射镜；所述气室筒体上配备有内层环境防护罩和外层环境防护罩，所述外层环境防护罩与内层环境防护罩匹配交错开口，固定在气室筒体上。通过凹面反射镜有效地增加了光程，而内外双层环境防护罩的配套使用，有效防止雨水和灰尘杂质颗粒进入有效光路气室腔。进一步的，所述气室筒体两侧镂空，有利于气体交换。进一步的，所述第一窗口玻璃和第二窗玻璃皆选用蓝宝石窗口玻璃。进一步的，所述气室筒体上设有第一多边形柱和第二多边形柱。进一步的，所述第一多边形柱上开有沉孔，用于固定外层环境保护罩。进一步的，所述内层环境防护罩卡紧在所述第一多边形柱和第二多边形柱上。进一步的，所述外层环境防护罩套在气室筒体外部并通过螺丝固定在第一多边形柱上。进一步的，所述内层环境防护罩两侧交错开口，其开口部分设有凸台，所述内层环境防护罩用于气体交换和有效防止雨水、灰尘杂质颗粒直接进入有效光路气室腔。进一步的，所述外层环境防护罩对应于内层环境防护罩开口的位置交错开口，与所述凸台相匹配，卡紧内层防护罩防止移动。进一步的，所述凹面反射镜紧贴在第二窗口玻璃上，固定于气室筒体的另一端。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、开放式气室筒体，光程长，体积小，结构简单。有效光程长达176.5mm，整个气室筒体长146mm，直径52mm。制作成本低，测试精度高。2、内外双层环境防护罩配套使用，有效防止雨水和灰尘杂质颗粒进入有效光路气室腔。内层环境防护罩匹配气室筒体卡在多边形柱上，防护罩交错开口，边缘长出凸台；外层环境防护罩与内层环境防护罩匹配交错开口，固定于气室筒体多边形柱上，同时卡紧了内层环境防护罩。操作简便，制作成本低，气体交换充分，提高传感器的维护周期。附图说明图1是本技术气室筒体结构三维示意图。图2是本技术气室筒体结构及V形长光程光路二维示意图。图3是本技术内层环境防护罩主视图。图4是本技术内层环境防护罩俯视图。图5是本技术外层环境防护罩主视图。图6是本技术外层环境防护罩俯视图。图7是本技术内层环境保护罩结构三维示意图。图8是本技术外层环境保护罩结构三维示意图。附图说明：气室筒体1，探测器的塑料件2，第一蓝宝石窗口玻璃3，V形光路4，第一多边形柱5，第二蓝宝石窗口玻璃6，凹面反射镜7，第二多边形柱8，内层防护罩两侧交错开口9，外层防护罩交错开口10，外层防护罩上的沉孔11，内层防护罩12，凸台13，有效气室腔14，外层环境防护罩15。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1、图2所示，本实施例提供一种V形长光程气体传感器气室，由凹面反射镜(7)、第一蓝宝石窗口玻璃(3)、第二蓝宝石窗口玻璃(6)、两侧镂空的气室筒体(1)、内外双层环境防护罩(12、15)组成。气室筒体(1)一端设置有蓝宝石窗口玻璃(6)和凹面反射镜(7)，气室筒体(1)另一端设置有第一蓝宝石窗口玻璃(3)、固定光源和探测器的塑料件(2)。凹面反射镜(7)紧贴在第二蓝宝石窗口玻璃(6)上固定于气室筒体(1)的一端，另一端用固定光源和探测器的塑料件(2)紧贴压在蓝宝石窗口玻璃(3)上。气室筒体(1)配备有内外双层环境防护罩(12、15)，外层环境防护罩(15)与内层环境防护罩(12)匹配交错开口，固定在气室筒体上。红外光源发射的光束经第一蓝宝石窗口玻璃(3)，进入有效筒体腔室(14)，经第二蓝宝石窗口玻璃(6)到达凹面反射镜(7)，反射光束再次经第二蓝宝石窗口玻璃(6)，再次进入有效光路气室腔(14)经第一蓝宝石窗口玻璃(3)后出射气室筒体(1)，汇聚在探测器上，从而在气室筒体(1)内构成空间的V形(4)光路。实施例2在实施例1的基础上，本实施例中，气室筒体(1)上设有第一多边形柱(5)和第二多边形柱(8)，第一多边形柱(5)上开沉孔用于固定外层环境防护罩。在本实施例中，先将内层防护罩(12)卡紧在两个多边形柱(5、8)上，其内部形成有效光路气室腔(14)，再把外层防护罩(15)套在整个气室筒体(1)外并用螺丝固定于第一多边形柱(5)上，同时卡紧了内层防护罩(12)防止移动。实施例3在实施例1或2的基础上，本实施例中，如图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，内层环境防护罩(12)两侧交错开口(9)，开口边缘长出凸台(13)；外层环境防护罩(15)对应于内层环境防护罩开口(12)位置交错开口(10)，外层环境防护罩(15)通过凸台(13)卡紧内层环境防护罩(12)，并通过设置两个沉孔(11)与第一多边形柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种V形长光程气体传感器气室，包括有开放式光路气室筒体，其特征在于：所述气室筒体一端设置有第一窗口玻璃，所述气室筒体另一端设置有第二窗口玻璃和凹面反射镜；所述气室筒体上配备有内层环境防护罩和外层环境防护罩，所述外层环境防护罩与内层环境防护罩匹配交错开口，固定在气室筒体上。/n

【技术特征摘要】
1.一种V形长光程气体传感器气室，包括有开放式光路气室筒体，其特征在于：所述气室筒体一端设置有第一窗口玻璃，所述气室筒体另一端设置有第二窗口玻璃和凹面反射镜；所述气室筒体上配备有内层环境防护罩和外层环境防护罩，所述外层环境防护罩与内层环境防护罩匹配交错开口，固定在气室筒体上。


2.根据权利要求1所述的一种V形长光程气体传感器气室，其特征在于，所述气室筒体两侧镂空。


3.根据权利要求1所述的一种V形长光程气体传感器气室，其特征在于，所述第一窗口玻璃和第二窗玻璃皆选用蓝宝石窗口玻璃。


4.根据权利要求1所述的一种V形长光程气体传感器气室，其特征在于，所述气室筒体上设有第一多边形柱和第二多边形柱。


5.根据权利要求4所述的一种V形长光程气体传感器气室，其特征在于，所述第一多边形柱上开...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，魏季水，欧青海，
申请(专利权)人：成都安可信电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51