一种光声腔结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种光声腔结构，涉及光声检测技术领域，光声腔结构包括：底壁，底壁上设置有麦克风信号采集孔；侧壁，围绕底壁的边缘设置，侧壁上设置有激光入射孔，底壁和侧壁围合形成顶部开口的筒状结构；顶壁，将开口覆盖，顶壁上设置有多个穿孔，筒状结构与顶壁围合形成共振腔体。顶壁上设置多个穿孔，从而实现腔内气体和环境气体的开放流动，从而适用于流动开放环境下的气体检测。另外，通过对顶壁上的穿孔孔径以及孔隙率等结构参数的设置，能够调整共振腔体的共振特性，结构简单，检测灵敏度高。敏度高。敏度高。

【技术实现步骤摘要】
一种光声腔结构


[0001]本技术涉及光声检测
，尤其涉及一种光声腔结构。

技术介绍

[0002]光声检测技术是通过光声效应把样品吸收光谱转换成声波探测，实现样品成分、浓度分析检测的一种光谱传感技术。该技术作为一种痕量气体探测手段，具有很好的选择性，较高的灵敏度以及实时监测性能，已被广泛应用。光声效应是指当光声腔内样品受到一束调制后的或脉冲的单色光照射时，将吸收的光能部分或全部地转换成热，样品受热体积膨胀，产生以光源为中心向外扩展的压力波的现象。用置于光声腔的声学传感器可接收光声效应产生的光声信号。因为光声信号大小与物质吸光度成正比，满足线性关系，因此光声光谱技术对物质的结构和组分是非常敏感的，且对样品的形状无特殊要求，可以用于气体、固体和液体的微量分析。
[0003]光声腔为光声检测系统盛放样品气体的腔体，是影响检测性能最为关键的组成部分，其几何结构对于灵敏度有着重要的作用。根据光声腔的工作方式可以分为共振型和非共振型。共振型光声腔是指入射光的调制频率与光声腔的声学共振频率一致。这时光声腔本身就是一个声学放大器，放大声信号。与非共振光声腔相比，共振光声腔利用了声波的共振增强特性，实现更高的探测灵敏度。以往所研究的光声腔，大部分为密闭型光声腔，不适用于开放环境下的气体检测。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种光声腔结构。
[0005]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种光声腔结构，所述光声腔结构包括：
[0007]底壁，所述底壁上设置有麦克风信号采集孔；
[0008]侧壁，围绕所述底壁的边缘设置，所述侧壁上设置有激光入射孔，所述底壁和所述侧壁围合形成顶部开口的筒状结构；
[0009]顶壁，将所述开口覆盖，所述顶壁上设置有多个穿孔，所述筒状结构与所述顶壁围合形成共振腔体。
[0010]本技术一些实施例中，所述多个穿孔呈阵列排布于所述顶壁；或者，
[0011]由所述顶壁的中心向外围的方向间隔排布设置有多个穿孔组，每个所述穿孔组均包括多个沿周向排布的所述穿孔。
[0012]本技术一些实施例中，所述顶壁上设置有第一连接结构，所述筒状结构上设置有第二连接结构，所述第一连接结构与所述第二连接结构形成可拆卸连接。
[0013]本技术一些实施例中，所述第一连接结构包括第一螺纹结构，所述第二连接结构包括第二螺纹结构，所述第一螺纹结构和所述第二螺纹结构螺接；或者，
[0014]所述第一连接结构包括第一卡接结构，所述第二连接结构包括第二卡接结构，所
述第一卡接结构与所述第二卡接结构卡接。
[0015]本技术一些实施例中，所述侧壁的顶面设置有环形凹槽，所述顶壁的底面向下延伸形成环形凸起，所述第一连接结构设置于所述环形凸起上，所述第二连接结构设置于所述环形凹槽的槽壁上。
[0016]本技术一些实施例中，所述顶壁与所述侧壁之间设置有密封圈。
[0017]本技术一些实施例中，所述筒状结构的横截面为圆形或矩形。
[0018]本技术一些实施例中，所述穿孔的横截面为圆形、矩形、椭圆形、长腰形或六边形。
[0019]本技术一些实施例中，所述光声腔结构还包括调节机构，所述调节机构用于调节所述穿孔的开口大小。
[0020]本技术一些实施例中，所述调节机构包括设置于所述顶壁内侧的转盘以及与所述转盘固定连接的转轴，所述转轴经所述顶壁穿出且所述转轴与所述顶壁转动连接，所述转盘上设置有多个调节孔，当所述转轴带动所述转盘转动时，所述调节孔能够与所述穿孔在正对位置、部分错开位置以及完全错开位置间切换，以调节所述穿孔的开口大小。
[0021]本技术提供的光声腔结构中，通过筒状结构与顶壁围合形成共振腔体，该共振腔体具有特定的共振频率，当调制频率与共振腔体的共振频率一致的激光从激光入射孔入射至共振腔体时，产生光声效应，共振腔体作为声学放大器，麦克风可通过位于底壁上的麦克风信号采集孔采集放大后的声信号，从而实现气体的光声检测。顶壁上设置多个穿孔，从而实现腔内气体和环境气体的开放流动，从而适用于流动开放环境下的气体检测。另外，通过对顶壁上的穿孔孔径以及孔隙率等结构参数的设置，能够调整共振腔体的共振特性，结构简单，检测灵敏度高。
附图说明
[0022]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。
[0023]图1示出本技术一示例性实施例提供的光声腔结构在一视角下的立体图；
[0024]图2示出本技术一示例性实施例提供的光声腔结构在另一视角下的立体图；
[0025]图3示出本技术一示例性实施例提供的光声腔结构的结构爆炸图；
[0026]图4示出本技术一示例性实施例提供的光声腔结构的纵剖视图；
[0027]图5示出本技术另一示例性实施例提供的光声腔结构的立体图；
[0028]图6示出本技术另一示例性实施例提供的光声腔结构的结构爆炸图；
[0029]图7示出本技术另一示例性实施例提供的光声腔结构的纵剖视图。
[0030]图中：
[0031]10、底壁；11、麦克风信号采集孔；20、侧壁；21、激光入射孔；30、顶壁；31、穿孔；40、调节机构；41、转盘；41a、调节孔；42、转轴。
具体实施方式
[0032]以下基于实施例对本技术进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0033]除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0034]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
[0036]本技术一示例性实施例提供了一种光声腔结构，用于光声检测，如图1至图4所示，光声腔结构包括底壁10、侧壁20和顶壁30，其中，底壁10上设置有麦克风信号采集孔11，可在底壁10下方设置麦克风，麦克风能够通过麦克风信号采集孔11采集声信号。侧壁20围绕底壁10的边缘设置，侧壁20上设置有激光入射孔21，具有特定调谐频率的激光经激光入射孔21入射至光声腔结构内部，底壁10和侧壁20围合形成顶部开口的筒状结构。顶壁30将开口覆盖，顶壁30上设置有多个穿孔31，筒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光声腔结构，其特征在于，所述光声腔结构包括：底壁，所述底壁上设置有麦克风信号采集孔；侧壁，围绕所述底壁的边缘设置，所述侧壁上设置有激光入射孔，所述底壁和所述侧壁围合形成顶部开口的筒状结构；顶壁，将所述开口覆盖，所述顶壁上设置有多个穿孔，所述筒状结构与所述顶壁围合形成共振腔体。2.根据权利要求1所述的光声腔结构，其特征在于，所述多个穿孔呈阵列排布于所述顶壁；或者，由所述顶壁的中心向外围的方向间隔排布设置有多个穿孔组，每个所述穿孔组均包括多个沿周向排布的所述穿孔。3.根据权利要求1所述的光声腔结构，其特征在于，所述顶壁上设置有第一连接结构，所述筒状结构上设置有第二连接结构，所述第一连接结构与所述第二连接结构形成可拆卸连接。4.根据权利要求3所述的光声腔结构，其特征在于，所述第一连接结构包括第一螺纹结构，所述第二连接结构包括第二螺纹结构，所述第一螺纹结构和所述第二螺纹结构螺接；或者，所述第一连接结构包括第一卡接结构，所述第二连接结构包括第二卡接结构，所述第一卡接结构与所述第二卡接结构卡接。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽颖，赵俊娟，王文江，王月月，李贤徽，
申请(专利权)人：北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所，
类型：新型
国别省市：