高精度多组分温室气体监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高精度多组分温室气体监测装置，包括过滤干燥装置、恒压装置、真空泵、多个激光器、隔离器、激光切换开关、声光调制器、波长计、光腔衰荡腔、检测器、控制器，过滤干燥装置、恒压装置、真空泵以及光腔衰荡腔顺次连接，多个激光器连接到激光切换开关；隔离器连接在激光切换开关和声光调制器之间，声光调制器连接于光腔衰荡腔，波长计连接于激光切换开关；检测器连接于光腔衰荡腔，控制器通信连接于多个激光器、激光切换开关、声光调制器、波长计、光腔衰荡腔、检测器。本实用新型专利技术通过不同波段激光器和具有匹配于激光器波段的衰荡腔腔长的高反镜模块的组合，实现了对多组分温室气体的浓度的精确实时在线监测。分温室气体的浓度的精确实时在线监测。分温室气体的浓度的精确实时在线监测。

【技术实现步骤摘要】
高精度多组分温室气体监测装置


[0001]本技术属于温室气体监测
，尤其涉及一种高精度多组分温室气体监测装置。

技术介绍

[0002]气体浓度监测在许多领域都非常重要，例如环境监测和工业生产中的污染物排放监测等。传统的监测方法包括非分散红外吸收光谱技术、傅里叶变换红外光谱技术、可调谐半导体激光吸收光谱技术等，但上述传统监测方法在精度、检测限等方面无法满足大气中痕量温室气体的高精度监测的要求。
[0003]光腔衰荡是目前一种新型的气体浓度测量方法。它不是直接测量吸收，而是测量光强通过气体吸收后的衰减时间。这种方法可以获得超高的吸收光程(达到几公里或几十公里)，因此非常适合测量大气中的痕量温室气体。
[0004]公布号为CN105911020A、名称为“一种基于光腔衰荡光谱技术同时测量多组分气体的方法”的中国专利技术专利申请中，使用宽调谐的激光光源以获得更加丰富的气体吸收谱。但在该现有技术中，由于高反透镜的波长范围在100nm左右，当超过这个范围后，反射率会大幅下降。因此，气体吸收谱的可调范围并不能很大，可同时测量的气体种类有限。
[0005]公告号为CN208334192U、名称为“一种光腔衰荡光谱多组份气体同位素实时监测装置”的中国技术专利中，使用色谱柱对多组分气体进行分离。但在该现有技术中，色谱柱只能分离部分种类的气体，而且仍然限制了高反镜和激光的波长范围，可测量的气体种类有限；且色谱柱的成本非常高，只能用于石油化工等部分行业。

技术实现思路

[0006]为解决上述现有技术中存在的技术问题，本技术提供一种高精度多组分温室气体监测装置，所述高精度多组分温室气体监测装置包括：过滤干燥装置、恒压装置、真空泵、多个激光器、隔离器、激光切换开关、声光调制器、波长计、光腔衰荡腔、检测器、控制器，其中，所述过滤干燥装置、所述恒压装置、所述真空泵以及所述光腔衰荡腔通过聚四氟管顺次连接，所述多个激光器均通过光纤连接到所述激光切换开关；所述隔离器通过光纤连接在所述激光切换开关和所述声光调制器之间，所述声光调制器通过光纤连接于所述光腔衰荡腔，所述波长计通过光纤连接于所述激光切换开关；所述检测器通过光纤连接于所述光腔衰荡腔，所述控制器通信连接于所述多个激光器、所述激光切换开关、所述声光调制器、所述波长计、所述光腔衰荡腔、所述检测器。
[0007]进一步地，在上述高精度多组分温室气体监测装置中，所述光腔衰荡腔包括准直器、进气口、出气口、高反镜模块、聚光镜、光透射口、温控模块，所述准直器、所述聚光镜、所述光透射口三者共线设置，所述真空泵通过聚四氟管连接于所述进气口，所述声光调制器通过光纤连接于所述准直器，所述检测器通过光纤连接于所述光透射口。
[0008]进一步地，在上述高精度多组分温室气体监测装置中，所述高反镜模块包括电动
升降台、压电平移台和高反镜，所述电动升降台上两侧对称地各设置一组所述压电平移台和所述高反镜，两侧的所述高反镜相对设置，两侧的所述压电平移台各自刚性安装于对应的所述压电平移台的外侧，所述高反镜的发射率均大于99.99％。
[0009]进一步地，在上述高精度多组分温室气体监测装置中，所述高精度多组分温室气体监测装置还包括采样口和排气管，所述采样口连通于所述过滤干燥装置，所述排气管连通于所述出气口。
[0010]进一步地，在上述高精度多组分温室气体监测装置中，所述检测器为光传感器。
[0011]进一步地，在上述高精度多组分温室气体监测装置中，所述多个激光器包括第一激光器、第二激光器、第三激光器、第四激光器，所述第一激光器、所述第二激光器、所述第三激光器、所述第四激光器生成不同波长的激光，各个波长分别对应于空气中温室气体各组分的吸收峰。
[0012]进一步地，在上述高精度多组分温室气体监测装置中，所述第一激光器、所述第二激光器、所述第三激光器、所述第四激光器均为连续可调谐激光器。
[0013]本技术的高精度多组分温室气体监测装置具有如下优点和有益效果：
[0014]本技术的高精度多组分温室气体监测装置解决了现有衰荡腔只能测量单一痕量温室气体气体的问题，通过不同波段激光器和具有匹配于激光器波段的衰荡腔腔长的高反镜模块的组合，有效解决了温室气体多组分监测的交叉干扰问题，实现了对多组分温室气体的浓度的精确实时在线监测，监测精度高，结构简单，成本低，且适用于野外长期监测。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是用于对本技术实施例的进一步理解，并构成本技术的一部分，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]在附图中：
[0017]图1为本技术的高精度多组分温室气体监测装置的结构组成框图；
[0018]图2为本技术的高精度多组分温室气体监测装置中光腔衰荡腔的结构示意图，其中光腔衰荡腔处于工作状态；
[0019]图3为本技术的高精度多组分温室气体监测装置中光腔衰荡腔的结构示意图，其中光腔衰荡腔处于未工作状态；
[0020]图4为本技术的高精度多组分温室气体监测装置中光腔衰荡腔的高反镜模块的结构示意图。
[0021]附图标记说明：
[0022]1‑
过滤干燥装置、2
‑
恒压装置、3
‑
真空泵、4
‑
第一激光器、5
‑
第二激光器、6
‑
第三激光器、7
‑
第四激光器、8
‑
隔离器、9
‑
激光切换开关、10
‑
声光调制器、11
‑
波长计、12
‑
光腔衰荡腔、13
‑
检测器、14
‑
控制器、15
‑
准直器、16
‑
进气口、17
‑
出气口、18
‑
高反镜模块、22
‑
聚光镜、23
‑
光透射口、24
‑
温控模块、25
‑
电动升降台、26
‑
压电平移台、27
‑
高反镜、28
‑
采样口、29
‑
排气管。
具体实施方式
[0023]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]如图1至图4所示，本技术的高精度多组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度多组分温室气体监测装置，其特征在于，所述高精度多组分温室气体监测装置包括：过滤干燥装置、恒压装置、真空泵、多个激光器、隔离器、激光切换开关、声光调制器、波长计、光腔衰荡腔、检测器、控制器，其中，所述过滤干燥装置、所述恒压装置、所述真空泵以及所述光腔衰荡腔通过聚四氟管顺次连接，所述多个激光器均通过光纤连接到所述激光切换开关；所述隔离器通过光纤连接在所述激光切换开关和所述声光调制器之间，所述声光调制器通过光纤连接于所述光腔衰荡腔，所述波长计通过光纤连接于所述激光切换开关；所述检测器通过光纤连接于所述光腔衰荡腔，所述控制器通信连接于所述多个激光器、所述激光切换开关、所述声光调制器、所述波长计、所述光腔衰荡腔、所述检测器。2.根据权利要求1所述的高精度多组分温室气体监测装置，其特征在于，所述光腔衰荡腔包括准直器、进气口、出气口、高反镜模块、聚光镜、光透射口、温控模块，所述准直器、所述聚光镜、所述光透射口三者共线设置，所述真空泵通过聚四氟管连接于所述进气口，所述声光调制器通过光纤连接于所述准直器，所述检测器通过光纤连接于所述光透射口。3.根据权利要求2所述的高精度...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘浩，宋汇涓，郭栋，李炳琦，吴军，
申请(专利权)人：北京圣通和科技有限公司，
类型：新型
国别省市：