一种用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构，在密封舱体内设置第一光路，在第一光路依次设置激光器、透镜、分光片、密封光学窗，并设置检测分光光路上分装样品的第二光电探测器、及设置反射第一光路光束的猫眼反射镜、与反射镜反射光相配合的偏振分束镜及光电探测器，在密封光学窗与猫眼反射镜头之间设有放置待测试样品的放置空间。本实用新型专利技术使激光光束照射之后能够通过猫眼反射镜反射光束至偏振分束镜，并通过偏振分束镜至光电探测器处，实现透明包装内容气体成份的检测，配合系统的光机设计，能够提高测量系统的使用容差和测量光程。不要求发射接收模块、样品、猫眼反射镜的严格同轴关系，提高了对气体检测的灵敏度。体检测的灵敏度。体检测的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构


[0001]本技术涉及一种用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构。

技术介绍

[0002]对药品包装内顶空气体做精密定量的成分分析是一类重要的药品质量控制方法，可以精确评价药品的包装完整性能。传统的测试方式需要拆包取样，只能实现低速的抽样检测。
[0003]TDLAS激光气体传感技术提供了一套快速无损的测量方法，其基本原理为可调谐激光器在驱动电流的调制下，穿透待测样品的光束波长在一定范围内周期变化，通过波长扫描使激光器输出中心波长为待测气体的吸收谱线，利用经气体吸收得到的光谱强度信号等信息反演出待测气体的浓度。

技术实现思路

[0004]本技术为解决现有技术在使用中存在的问题，提供一种基于TDLAS激光气体传感技术，可用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构。
[0005]本技术解决现有问题的技术方案是：一种用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构，作为改进，包括密封舱体、设置于密封舱体的第一光路，依次设置于第一光路上的激光器、透镜、分光片、密封光学窗，所述的密封光学窗位于第一光路照射光束的后侧还设有反射第一光路照射光束的猫眼反射镜，所述的密封光学窗与猫眼反射镜头之间设有放置待测试样品的放置空间；还包括经猫眼反射镜构成的反射光路及经分光片分光的分光光路，所述的反射光路上设有偏振分束镜及光电探测器；所述的分光光路上设有检测分装样品的第二光电探测器。
[0006]作为进一步改进，还包括与第一光路相交的第二光路，所述的激光器、透镜设置于第二光路内，所述的第一光路与第二光路相交处设有反射镜。
[0007]作为进一步改进，所述的密封舱体设有密封盖设于第一光路上的盖板。
[0008]作为进一步改进，所述的第一光路水平设置，所述的分光光路与第一光路垂直设置。
[0009]作为进一步改进，所述的偏振分束镜、光电探测器设置于密封舱体上。
[0010]作为进一步改进，所述的密封舱体上设有安装放置激光器、透镜、分光片、密封光学窗、偏振分束镜、光电探测器的安装空间及安装结构。
[0011]作为进一步改进，所述的反射光路途径待测样品。
[0012]作为进一步改进，所述的分光片分光10
‑
20%至分光光路。
[0013]作为进一步改进，分光光路上设有安装分装样品的安装空间。
[0014]本技术与现有技术相比较，其有益效果是在密封舱体内设置第一光路，在第一光路依次设置激光器、透镜、分光片、密封光学窗，并设置检测分光光路上分装样品的第二光电探测器、及设置反射第一光路光束的猫眼反射镜、与反射镜反射光相配合的偏振分
束镜及光电探测器，在密封光学窗与猫眼反射镜头之间设有放置待测试样品的放置空间，可用于检测透明包装的内容气体成份。本技术结构利用TDLAS激光气体传感技术，在无损检测光机结构使用时，无损检测无需拆包，猫眼反射镜的设置使激光光束照射之后能够通过猫眼反射镜反射光束至偏振分束镜，并通过偏振分束镜至光电探测器处，实现透明包装内容气体成份的检测，本技术结构能够提高测量系统的使用容差和测量光程。即不要求发射接收模块、样品、猫眼反射镜的严格同轴关系，又提高了对气体检测的灵敏度。
[0015]分光光路、第二光电探测器及分装样品的设置，可用于实时校准激光器的发射波长，防止激光发射波长飘移导致的测量数据失准。密封舱室结构，并支持惰性气体或氮气置换。能最大程度避免空气气体干扰成分对测量结果的影响。
附图说明
[0016]图1是本技术的光机结构示意图。
具体实施方式
[0017]参见图1，一种用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构，包括密封舱体、设置于密封舱体的第一光路，依次设置于第一光路上的激光器1、透镜2、分光片4、密封光学窗6。密封舱体用于密封光路及各部件，并作为光机结构的支撑基础，密封舱体结构并可用于惰性气体或氮气置换。能最大程度避免空气气体干扰成分对测量结果的影响。密封光学窗6作为光束进出口，同时对密封舱体进行密封。
[0018]所述的密封光学窗6位于第一光路照射光束的后侧还设有反射第一光路照射光束的猫眼反射镜7，猫眼反射镜7用于反射第一光路的准直光束，改变光束方向，所述的密封光学窗6与猫眼反射镜7之间设有放置待测试样品12的放置空间，放置空间内通常可用于放置西林瓶；还包括经猫眼反射镜7构成的反射光路及经分光片4分光的分光光路，所述的反射光路上设有偏振分束镜8及光电探测器9；所述的分光光路上设有检测分装样品的第二光电探测器5，本实施案中可将分装样品直接封装于第二光电探测器5内，作为光谱标准反馈控制激光器频率飘移。分光片4可采用白玻璃分光片。使穿过样品上方气体的光束原路返回。分装样品内部可装入高纯氧。
[0019]还包括与第一光路相交的第二光路，所述的激光器1、透镜2设置于第二光路内，所述的第一光路与第二光路相交处设有反射镜3。设置反射镜3可改变光路的路径，有效缩短第一光路的长度，使光机结构更为紧凑。参见图1，第二光路与第一光路垂直，直接缩短了密封舱体的长度，使密封舱体结构更为紧凑。
[0020]所述的密封舱体设有密封盖设于第一光路上的盖板11。盖板11和密封舱体一起构建密封结构，设置盖板11以方便相应部件的安装。
[0021]所述的第一光路水平设置，所述的分光光路与第一光路垂直设置。
[0022]所述的偏振分束镜8、光电探测器9设置于密封舱体上，这样将激光器1、透镜2、分光片4、密封光学窗6、偏振分束镜8、光电探测器9、第二光电探测器5全部设置于密封舱体侧，使激光发射与接收元件在同一侧，方便布线集成。
[0023]所述的密封舱体上设有安装放置激光器1、透镜2、分光片4、密封光学窗6、偏振分束镜8、光电探测器9的安装空间及安装结构。
[0024]所述的反射光路途径待测样品后与偏振分束镜8及光电探测器9配合。
[0025]所述的分光片4分光10
‑
20%至分光光路。本实施案例中作为优选，将88%的光作为检测光，保持原光路最终与光电探测器9相配合，将分光12%至分光光路。
[0026]作为另一种方式，分光光路上设有安装分装样品的安装空间。
[0027]本技术结构使用时，激光器1发出激光，经透镜2后通过反射镜3反射至分光片4进行分光，分光少许至分光光路、经过标准的高纯氧分装样品到达第二光电探测器5，经过电控组件单元解算后产生氧吸收线，用于补偿激光器温漂。第一光路主光路的激光通过密封光学窗6经过待测样品后，到达猫眼反射镜7，通过猫眼反射镜7的反射后返回后再次通过待测样品。经偏振分束镜8后反射至光电探测器9，由电控组件解算出当前待测气体浓度，实现对透明包装内容气体成份的无损检测。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构，其特征在于：包括密封舱体、设置于密封舱体的第一光路，依次设置于第一光路上的激光器、透镜、分光片、密封光学窗，所述的密封光学窗位于第一光路照射光束的后侧还设有反射第一光路照射光束的猫眼反射镜，所述的密封光学窗与猫眼反射镜之间设有放置待测试样品的放置空间；还包括经猫眼反射镜构成的反射光路及经分光片分光的分光光路，所述的反射光路上设有偏振分束镜及光电探测器；所述的分光光路上设有检测分装样品的第二光电探测器。2.如权利要求1所述的用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构，其特征在于：还包括与第一光路相交的第二光路，所述的激光器、透镜设置于第二光路内，所述的第一光路与第二光路相交处设有反射镜。3.如权利要求1所述的用于透明包装内容气体成分无损检测的光机结构，其特征在于：所述的密封舱体设有密封盖设于第一光路上的盖板。4.如权利要求1所述的用于透...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶武青，陈训龙，袁鑫，夏信群，叶大林，
申请(专利权)人：浙江泰林分析仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：