带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置制造方法及图纸

带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，包括反应室、光线处理装置、斩波器、检测器和恒温控制装置；所述的反应室的光线射出位置处设有光线处理装置，光线处理装置的光线射出方向设有检测器，斩波器位于检测器与光线处理装置之间的光路上。本实用新型专利技术通过上述结构，提供了一种精度高、结果稳定的带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置。学发光法在线气体分析装置。学发光法在线气体分析装置。

【技术实现步骤摘要】
带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置


[0001]本技术涉属于气体分析装置领域，尤其涉及一种带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置。

技术介绍

[0002]目前的在线气体分析仪广泛应用于科研、生产及环保等领域，其中部分仪器采用化学发光法对气体中的特定成份进行分析。化学发光法本身原理极其简单，即，通过检测特定气体成份在发生特定化学反应时所发出的特定波长的光来对该成分进行分析，通常来说，该光强与待测气体浓度成特定的数学关系，若无待测成分时则没有光线产生。在实际使用中，由于气体中所含有的成分其浓度往往很低，实际检测精度通常在ppm～ppb级别，即百万分之一到十亿分之一左右，这时，该化学反应所发出的光线极弱，使得检测器产生的有效信号往往很小，通常只有10
‑9A～10
‑6A级别，个别时候甚至到10
‑
12
A级别，这时检测器本身所具有的暗信号或者说本底信号，即，在没有光线进入时检测器本身所产生的信号，以及检测器所连接的后续信号处理、放大电路本身的直流偏置，就是一个显著的影响，为了减少该本底暗信号，提高信噪比，通常的做法是对检测器进行制冷，以尽可能的减小暗信号。但由于制冷装置的制冷而产生凝露甚至结霜现象，从而影响光线的透过率，实际产品设计中往往通过对反应室进行加热。制冷和加热设备相互影响，使用效果差。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提供了一种带有斩波器的化学发光法气体在线分析装置，斩波器把反应室所发出的光线进行交替遮挡与允许通过，从而在检测器上交替产生有光及无光时的信号，该信号可以轻易通过后续电路处理及数字处理，有效地去除无光时检测器本身的本底信号，也称作暗信号，以及检测器后续信号处理放大电路的偏置，大幅度的增加了信噪比，增加检测精度，增加检测结果的稳定性，从而提高性能，减少维护工作量及成本。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，包括反应室、光线处理装置、斩波器、检测器和恒温控制装置；所述的反应室的光线射出位置处设有光线处理装置，光线处理装置的光线射出方向设有检测器，斩波器位于检测器与光线处理装置之间的光路上。
[0006]所述的反应室、光线处理装置、斩波器、检测器设置在不透光的壳体内。
[0007]所述的恒温控制装置由加热器、温度传感器、温度控制装置及过热保护装置组成。
[0008]所述的恒温控制装置设置在壳体上。
[0009]本技术的有益效果是：
[0010]1、全部装置都处于同一个温度的相对恒定状态下，不再有原有设计时的制冷与加热的突出矛盾；
[0011]2、检测器本身产生的暗信号在相对恒定的温度下仅仅在一个极小的范围内缓慢
的波动，与检测器相连的后续信号处理、放大电路产生的直流偏置也是在一个极小的范围内缓慢的波动，上述本底噪声信号在实际信号处理中可视作直流信号，而反应室发出的光线经过斩波器后，在检测器上所产生的信号就变成了一个周期性变化的交流信号，这样，通过后续模拟电路处理及数字信号处理，可以轻易地把检测器本身的暗信号、后续信号处理放大过程中所产生的偏置等直流噪声信号与反应室的光线产生的交流有效信号分离，大幅度的提高了信噪比，极大的提高仪器的性能，并大幅度地降低故障率，减小维护工作量，减少维护支出。
附图说明
[0012]图1为现有技术结构示意图。
[0013]图2为本技术结构示意图。
[0014]图3为实施例1结构示意图
具体实施方式
[0015]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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。
[0016]如图1所示为现有技术结构。从上图可以看出，检测器与反应室共同密封于一个不透光的装置中，反应室的光线是透过一个光线处理装置来射入检测器的，为了尽可能的减少检测器本身的暗信号，通常是采用制冷装置对其进行制冷，在一些高精度的应用中通常要制冷到零度及以下。通过上述结构我们可以看出，实际使用中最大的问题在于该反应室所发出的光线极其微弱，检测器与反应室不得不尽可能的靠近，不可避免的会由于制冷装置8的制冷而产生凝露甚至结霜现象，从而影响光线的透过率。为了解决这个问题，实际产品设计中往往通过对反应室进行加热，一方面是可以提高化学反应的速率与完全程度，一方面也可以减轻冷凝现象。这就造成了一个矛盾的设计，两个紧挨着的装置，一个需要尽可能地加热以减少冷凝现象，一个需要尽可能地制冷以减少暗信号的产生，这个矛盾也造成了在实际产品应用中，该类仪器频繁地发生故障，尤其是特别容易在温度控制上出现问题，主要集中于检测器的光线射入窗口凝露或结霜、光线处理装置严重凝露或结霜，特别是光线处理装置正好处于加热的反应室与制冷的检测器之间，其凝露是无法避免的，只有轻重的区别，而水对于长波长的光如红光、红外光等吸收特别严重，而一些特定物质的化学反应，正好是在红光到红外的波段上，此时的有效信号会被严重削弱；或者由于制冷装置的制冷效果下降而使得检测器的暗电流急剧增大从而使得仪器的检测结果严重偏离甚至不可用，等等，影响了科研、生产及环保工作的正常开展，也增加了额外的运行维护工作量，增大了运维成本。
[0017]如图2所示为本装置结构，包括：反应室1，光线处理装置2，斩波器3，检测器4，恒温控制装置5，上述装置通常安装在一个不透光的壳体6内；
[0018]装置工作时，待测气体被通入反应室1，通过与特定的媒介发生化学反应，从而发出特定波长的光，该光强通常与待测气体的浓度成固定的数学关系；该光线经过光线处理
装置2的滤波、整形、聚光等处理后射出反应室1；在该光线与检测器4的光线入射窗口之间设置斩波器3，可以交替遮挡或允许该光线射入检测器4；检测器4随着有或无光线的射入，交替地产生无光线时的本底暗信号及有光线时的有效的光强信号+本底暗信号，上述信号再被送入检测器4后续的信号处理、放大电路等，最终产生检测结果。
[0019]为了进一步提高装置的性能，通过恒温控制装置5，使得本装置的全部或部分处于温度相对恒定的状态。优选的，恒温控制装置5由加热器、温度传感器、温度控制装置及过热保护装置组成。装置工作时，温度传感器测量加热的温度并进行控制，过热保护装置的作用是在温度传感器或者加热控制装置出现故障而产生过热现象时断开加热并报警，以防止损坏本装置的部件或发生电气事故。
[0020]检测器4本身产生的暗信号在相对恒定的温度下仅仅在一个极小的范围内缓慢的波动，与检测器4相连的后续信号处理、放大电路产生的直流偏置也是在一个极小的范围内缓慢的波动，上述信号在实际信号处理中可视作直流信号，而反应室1发出的光线经过斩波器3后，在检测器4上所产生的信号就变成了一个周期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，其特征在于：包括反应室(1)、光线处理装置(2)、斩波器(3)、检测器(4)和恒温控制装置(5)；所述的反应室(1)的光线射出位置处设有光线处理装置(2)，光线处理装置(2)的光线射出方向设有检测器(4)，斩波器(3)位于检测器(4)与光线处理装置(2)之间的光路上。2.根据权利要求1所述的带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，其特征在于：所述的反应室(1)、光线处理装置(2)、斩波器(3)、检测器(4)设置在不透光的壳体(6)内。3.根据权利要求1所述的带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，其特征在于：所述的恒温控制装置(5)由加热器、温度传感器、温度控制装置及过热保护装置组成。4.根据权利要求2所述的带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，其特征在于：所述的恒温控制装置(5)设置在壳体(6)上。5.根据权利要求1所述的带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，其特征在于：所述的检测器(4)通过避光过线装置(7)与外界供电电源及后续的处理电路相连。6.根据权利要求1所述的带有斩波器的化学发光法在线气体分析装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玉成，
申请(专利权)人：田玉成，
类型：新型
国别省市：