一种光声池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光声池，包括光声池池体，光声池池体内设有第一缓冲室、第二缓冲室和谐振腔，第一缓冲室与第二缓冲室通过谐振腔连通，第一缓冲室上设有进气口和第一窗口，第二缓冲室上设有出气口和第二窗口，第一窗口设有第一窗口片，经第一窗口片的入射光依次经过第一缓冲室、谐振腔和第二缓冲室后，从第二窗口的内壁反射回谐振腔和第二缓冲室的内壁，或直接从第二窗口射出；在谐振腔上设有微音器；光声池池体内部为密封腔体；第一缓冲室处设有压力传感器，第二缓冲室处设有热电偶。本实用新型专利技术提供的光声池结构，能够保证实验条件相同，实时监测光声池中的压强和温度参数，同时便于分析压强和温度对光声检测特性的影响。便于分析压强和温度对光声检测特性的影响。便于分析压强和温度对光声检测特性的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种光声池


[0001]本技术涉及气体光声光谱检测
，具体涉及一种光声池。

技术介绍

[0002]在光声光谱检测系统中，光声池是光声转换的场所，其性能决定了系统检测灵敏度。通常谐振腔分为非谐振式和谐振式，非谐振式谐振腔将气体密封在腔体中，谐振腔内的声压分布与位置无关，同一时刻腔内各处压力相等；而对于谐振式谐振腔，当入射光的调制频率与光声谐振腔的谐振频率相同时，谐振腔内将形成驻波，从而使得光声信号谐振增强，其腔体不需要密封，并且其较高的调制频率可有效抑制低频噪声，信噪比高。
[0003]温度是影响气体光声光谱检测的重要因素，温度的变化会改变光声池内声波的传播速度，从而引起谐振频率、光声池常数、品质因子等参数发生变化，另外不同温度下待测气体的吸收系数也有所不同。气体光声检测过程中，由于光声池内受压强、温度因素的影响比较明显，会造成每次的实验条件发生变化，而目前由于不能及时获知光声池中的压强和温度，对光声检测造成了很大的影响。

技术实现思路

[0004]针对于上述技术问题，本技术提供的光声池结构，能够保证实验条件相同，实时监测光声池中的压强和温度参数，同时便于分析压强和温度对光声检测特性的影响。从而解决了目前光声池内部受压强和温度的影响，而造成每次的实验条件不同，从而导致气体光声检测准确性降低的技术问题。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种光声池，包括光声池池体，所述光声池池体内设有第一缓冲室、第二缓冲室和谐振腔，所述第一缓冲室与第二缓冲室通过谐振腔连通，所述第一缓冲室上设有进气口和第一窗口，所述第二缓冲室上设有出气口和第二窗口，所述第一窗口设有第一窗口片，所述经第一窗口片的入射光依次经过第一缓冲室、谐振腔和第二缓冲室后，从第二窗口的内壁反射回谐振腔和第二缓冲室的内壁，或经第一窗口片的入射光依次经过第一缓冲室、谐振腔和第二缓冲室后，直接从第二窗口射出；在所述谐振腔上设有微音器；所述光声池池体内部为密封腔体；所述第一缓冲室处设有压力传感器，所述第二缓冲室处设有热电偶。
[0007]所述压力传感器设置在第一缓冲室的上方，所述热电偶设置在第二缓冲室上靠近第二窗口的位置；所述第二窗口设有第二窗口片；所述第一窗口片为平凸透镜，所述第二窗口片为平面透镜或反光镜。
[0008]所述平凸透镜和平面透镜均采用ZnSe材料，所述反光镜为K9镀金反光镜；所述第一窗口片和第二窗口片均设置在谐振腔处于谐振模式下的声压波节处。
[0009]所述进气口和所述出气口处分别设置气阀，所述压力传感器、微音器、热电偶、气阀均通过螺纹与所述光声池池体连接，所述压力传感器、微音器、热电偶、气阀与所述光声池池体连接的位置通过密封圈和生料带密封。
[0010]所述第一窗口片和第二窗口片与光声池池体连接的位置均设置硅胶片，所述硅胶片与光声池池体可拆卸连接。
[0011]所述硅胶片通过螺栓与光声池池体连接，所述螺栓的螺纹处设置生料带和密封胶。
[0012]所述微音器为驻极体型或偏置电压型的电容微音器。
[0013]所述微音器为MPA201驻极体电容式微音器；所述微音器到所述第一缓冲室的距离，与到第二缓冲室的距离相等。
[0014]所述谐振腔为一维谐振腔，所述谐振腔的直径为8mm、长度为100mm，所述第一缓冲室和第二缓冲室的直径均为40mm、长度均为50mm。
[0015]所述光声池下方设置三维可调光学支架，所述三维可调光学支架可带动光声池池体在三维方向上移动。
[0016]本技术与现有技术相比具有的有益效果是：
[0017](1)能够保证实验条件相同，实时监测光声池中的压强和温度参数，同时便于分析压强和温度对光声检测特性的影响。
[0018](2)将窗口片设置在谐振腔处于谐振模式下的声压波节处，使得窗口片吸收产生的背景噪声与谐振模式之间的耦合降到最低。
[0019](3)光声池第一窗口片采用ZnSe平凸透镜，对入射光束进行聚焦，以达到减小光束半径增加入射光强度的目的。
附图说明
[0020]图1为本技术实施例提供的光声池的结构示意图；
[0021]附图标号：1
‑
光声池池体，2
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第一缓冲室，3
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第二缓冲室，4
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谐振腔，5
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进气口，6
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第一窗口，7
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出气口，8
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第二窗口，9
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微音器，10
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压力传感器，11
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热电偶，12
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第一窗口片，13
‑
第二窗口片。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0023]下面结合实施例对本技术的特征和性能作进一步的详细描述。
[0024]如图1所示，本技术提供了一种光声池，其包括光声池池体1，光声池池体1内设有第一缓冲室2、第二缓冲室3和谐振腔4，第一缓冲室2与第二缓冲室3通过谐振腔4连通，第一缓冲室2上设有进气口5和第一窗口6，第二缓冲室3上设有出气口7和第二窗口8，第一窗口6设有第一窗口片12，经第一窗口片12的入射光依次经过第一缓冲室2、谐振腔4和第二缓冲室3后，从第二窗口8的内壁反射回谐振腔4和第二缓冲室3的内壁，或经第一窗口片12
的入射光依次经过第一缓冲室2、谐振腔4和第二缓冲室3后，直接从第二窗口8射出；在谐振腔4上设有微音器9；光声池池体1内部为密封腔体；第一缓冲室2处设有压力传感器10，第二缓冲室3处设有热电偶11。
[0025]优选地，压力传感器10测量范围为0～1MPa，测量精度为
±
0.25％FS；热电偶11使用环境温度为
‑
20～70℃，基本误差为
±
0.2％，在此条件下对光声池池体1内部的压力和温度进行监测，准确性和效率更高。
[0026]上述压力传感器10设置在第一缓冲室2的上方，热电偶11设置在第二缓冲室3上靠近第二窗口8的位置；第二窗口8设有第二窗口片13；第一窗口片12为平凸透镜，第二窗口片13为平面透镜或反光镜。
[0027]作为本技术可选的方案，平凸透镜和平面透镜均采用ZnSe(硒化锌)材料，反光镜为K9镀金反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光声池，其特征在于，包括光声池池体，所述光声池池体内设有第一缓冲室、第二缓冲室和谐振腔，所述第一缓冲室与所述第二缓冲室通过所述谐振腔连通，所述第一缓冲室上设有进气口和第一窗口，所述第二缓冲室上设有出气口和第二窗口，所述第一窗口设有第一窗口片，经所述第一窗口片的入射光依次经过所述第一缓冲室、所述谐振腔和所述第二缓冲室后，从所述第二窗口的内壁反射回所述谐振腔和所述第二缓冲室的内壁，或经所述第一窗口片的入射光依次经过所述第一缓冲室、所述谐振腔和所述第二缓冲室后，直接从所述第二窗口射出；在所述谐振腔上设有微音器；所述光声池池体内部为密封腔体；所述第一缓冲室处设有压力传感器，所述第二缓冲室处设有热电偶。2.根据权利要求1所述的一种光声池，其特征在于，所述压力传感器设置在所述第一缓冲室的上方，所述热电偶设置在所述第二缓冲室上靠近所述第二窗口的位置；所述第二窗口设有第二窗口片；所述第一窗口片为平凸透镜，所述第二窗口片为平面透镜或反光镜。3.根据权利要求2所述的一种光声池，其特征在于，所述平凸透镜和所述平面透镜均采用ZnSe材料，所述反光镜为K9镀金反光镜；所述第一窗口片和所述第二窗口片均设置在谐振腔处于谐振模式下的声压波节处。4.根据权利要求1所述的一种光声池，其特征在于，所述进气口和所述出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，杨华夏，姚强，张盈，张施令，邓保家，李柯，程宏图，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：