一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪制造技术

本发明专利技术涉及一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，包括仪器外壳，所述仪器外壳内设有紫外氙灯光源，所述仪器外壳内还设有超低量程气体吸收池和紫外光谱仪，所述紫外氙灯光源和超低量程气体吸收池之间以及紫外光谱仪和超低量程气体吸收池之间均通过紫外光纤连接。紫外氙灯光源发出紫外光经过紫外光纤传输至超低量程气体吸收池，待检测气体通过仪器的气路系统进入超低量程气体吸收池，在超低量程气体吸收池中，待检测气体的气体分子窄带吸收特性会影响氙灯紫外光谱，被改变的氙灯紫外光谱通过紫外光纤传输至紫外光谱仪并被采集转化为光谱信号，通过算法板对比计算零点光谱(超低量程气体吸收池充满N2)和待测气体光谱，反演推导出气体浓度。气体浓度。气体浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪


[0001]本专利技术涉及烟气分析仪
，具体为一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪。

技术介绍

[0002]烟气分析仪是利用电化学传感器连续分析测量CO2、CO、NOx、SO2等烟气含量的设备。
[0003]现有技术中烟气分析仪，存在以下缺陷：
[0004]1)常用单程或两次反射长光程气体吸收池，该方式适用于SO2和NO等气体的直接测量，但对于NO2等紫外吸收率较低的气体，需要额外增加转换器，才能间接测出该NO2等气体浓度；
[0005]2)氙灯一般和光源PCB板安装在同一密闭空间内，紫外光线会加速PCB板及部分元器件的老化，导致其提前失效，同时随着氙灯使用时间增加，氙灯光源强度逐渐降低，存在烟气分析仪能量值降低的风险，降低烟气分析仪的精确度；
[0006]3)在烟气分析仪的现场维护过程中，部分维护人员会使用工具拆卸光纤，特别是紫外光谱仪光学入口处的光纤接口，导致狭缝在一定程度上旋转，降低紫外光谱仪的分辨率，从而降低烟气分析仪的精确度；
[0007]4)传统的烟气分析仪温控为：分别控制紫外光谱仪和气体吸收池的温度，根据温度反馈，停止或开始加热，该过程不仅无法快速达到指定温度，还存在一定的失效风险，导致仪器损坏。
[0008]基于此，本专利技术设计了一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，以解决上述提到的问题。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，其关键零部件包括紫外氙灯光源、开关电源、超低量程气体吸收池、恒温系统、氧传感器组件、泵阀系统、紫外光谱仪、仪器外壳和紫外光纤。本专利技术所述超低量程烟气分析仪光程可达3.6m，实现超低量程测量、可解决光学部件制造及安装误差对光路的影响、可校准环境温度波动引起的测量误差，本专利技术具有测量误差小、检验结果一致性好安装维护简单的有益效果。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，包括仪器外壳，所述仪器外壳内设有紫外氙灯光源，所述紫外氙灯光源的右侧设有开关电源，所述仪器外壳内还设有超低量程气体吸收池和紫外光谱仪，所述紫外氙灯光源和超低量程气体吸收池之间以及紫外光谱仪和超低量程气体吸收池之间均通过紫外光纤连接；
[0011]所述紫外氙灯光源包括透镜组件、氙灯组件、光源前盖、光源后盖、光源侧板、调光片、光源PCB板以及光源支架，所述调光片安装在透镜组件和光源前盖之间，可进行滑动；
[0012]所述超低量程气体吸收池包括气室气体吸收池透镜端盖、紫外透镜、光学调整件、方形反射镜、圆形反射镜A、圆形反射镜B、反射镜端盖和气体吸收池壳体，所述紫外透镜的安装角度可通过光学调整件进行调整；
[0013]所述紫外光谱仪包括CCD电路板、CCD固定块、光谱仪主固定块、CCD主体、狭缝组件、光谱仪PT、光栅组件以及光谱仪底座，所述狭缝组件包括狭缝固定块、狭缝和狭缝压块，所述狭缝通过狭缝压块固定于狭缝固定块上，所述狭缝和狭缝固定块的接触面打密封胶处理。
[0014]进一步，所述光源侧板安装于光源前盖和光源后盖的两侧，所述透镜组件和光源支架安装于光源前盖的前侧，所述氙灯组件和光源PCB板安装在紫外氙灯光源内，且固定于光源前盖上。
[0015]进一步，所述透镜组件包括透镜座、O型密封圈、凸透镜和透镜端盖，所述凸透镜焦距为15mm，所述O型密封圈装设于凸透镜的两面，所述透镜端盖通过螺丝将凸透镜和O型密封圈固定在透镜端盖和透镜座之间，所述氙灯组件包括氙灯PCB板、氙灯座和氙灯，所述氙灯焊接在氙灯PCB板上，所述氙灯PCB板通过螺丝固定在氙灯座上。
[0016]进一步，所述紫外氙灯光源的调光片开有一个中心圆孔和四个腰型孔，腰型孔孔间距与透镜座一致，在透镜组件和光源前盖的固定螺丝为完全打紧时，可在一定程度内滑动，通过滑动调光片和氙灯光源相对位置。
[0017]进一步，所述气体吸收池透镜端盖和反射镜端盖分别固定在气体吸收池壳体两端，所述圆形反射镜A和圆形反射镜B固定于反射镜端盖上，所述紫外透镜、光学调整件和方形反射镜固定于气体吸收池透镜端盖上。
[0018]进一步，所述气体吸收池透镜端盖、反射镜端盖和气体吸收池壳体内壁均经过特氟龙喷涂，所述紫外透镜和凸透镜材质为JGS1，气体吸收池透镜端盖上开设有供紫外透镜安装的凹槽，紫外透镜通过紫外固化在气体吸收池透镜端盖的凹槽内。
[0019]进一步，所述紫外透镜的凹槽法线和子午线夹角为4.8
°
，所述气体吸收池透镜端盖和光学调整件的接触面为光滑的圆形面，可以通过调整光学调整件上三颗螺丝的松紧程度，调节光学调整件轴线和子午线的夹角。
[0020]进一步，所述仪器外壳内且位于紫外光谱仪的右侧依次设有泵阀系统、氧传感器组件以及恒温系统。
[0021]进一步，所述恒温系统包括加热棒、恒温模块主体、散热块、风扇和温控开关，加热棒为两根，两根所述加热棒和所述恒温模块主体分别插入散热块中，所述风扇安装在散热块上端，所述温控开关安装于恒温系统外壳上，所述加热棒和温控开关串联。
[0022]进一步，所述氧传感器组件包括氧传感器扣件、氧传感器、氧传感器气路接口、泵固定块A、泵固定块B，所述氧传感器扣件和泵固定块A固定连接，所述氧传感器气路接口固定于泵固定块A上，所述泵固定块A设置于泵固定块B的上方，所述泵固定块A和泵固定块B之间固定有空气泵，空气泵和氧传感器组件形成一个整体，三通电磁阀和氧传感器组件安装在泵阀支架上。
[0023]与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
[0024]1、该耐腐蚀超低量程烟气分析仪，光程为3.6m，对于紫外光谱吸收率较低的气体(如NO2)可直接监测，无需额外增加NO2→
NO转换器，且高光程气体吸收池，可进一步提高气体测量的精确度。
[0025]2、该耐腐蚀超低量程烟气分析仪，紫外氙灯光源的能量可通过调光片调节，最大程度上可消除紫外光纤、气体吸收池、紫外光谱仪等光学部件装配工艺误差对整机能量一
致性的影响，同时紫外氙灯光源的能量会随着使用次数增加而降低，通过调节调光片，可以在一定程度上提高紫外氙灯光源的能量，降低维护成本。
[0026]3、该耐腐蚀超低量程烟气分析仪，氙灯和电子元器件完全隔离开，防止电子元器件在紫外光照射下发生老化，降低分析仪失效风险。
[0027]4、该耐腐蚀超低量程烟气分析仪，通过整机恒温控制，确保分析仪内各部件稳定的在38℃环境下运行，降低外界温度变化对分析仪测量准确度的影响。
[0028]5、该耐腐蚀超低量程烟气分析仪，根据功能模块化设计，节省了结构设计空间布局，整机安装维护易操作。
附图说明
[0029]图1为本专利技术整体的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术紫外氙灯光源结构示意图；
[0031]图3为本专利技术透镜组件结构示意图；
[0032]图4为本专利技术氙灯组件结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，其特征在于，包括仪器外壳(8)，所述仪器外壳(8)内设有紫外氙灯光源(1)，所述紫外氙灯光源(1)的右侧设有开关电源(2)，所述仪器外壳(8)内还设有超低量程气体吸收池(3)和紫外光谱仪(7)，所述紫外氙灯光源(1)和超低量程气体吸收池(3)之间以及紫外光谱仪(7)和超低量程气体吸收池(3)之间均通过紫外光纤(9)连接；所述紫外氙灯光源(1)包括透镜组件(10)、氙灯组件(11)、光源前盖(12)、光源后盖(13)、光源侧板(14)、调光片(15)、光源PCB板(16)以及光源支架(17)，所述调光片(15)安装在透镜组件(10)和光源前盖(12)之间，可进行滑动；所述超低量程气体吸收池(3)包括气室气体吸收池透镜端盖(28)、紫外透镜(29)、光学调整件(30)、方形反射镜(31)、圆形反射镜A(32)、圆形反射镜B(33)、反射镜端盖(34)和气体吸收池壳体(35)，所述紫外透镜(29)的安装角度可通过光学调整件(30)进行调整；所述紫外光谱仪(7)包括CCD电路板(36)、CCD固定块(37)、光谱仪主固定块(38)、CCD主体(39)、狭缝组件(40)、光谱仪主体(41)、光栅组件(42)以及光谱仪底座(43)，所述狭缝组件(40)包括狭缝固定块(46)、狭缝(47)和狭缝压块(48)，所述狭缝(47)通过狭缝压块(48)固定于狭缝固定块(46)上，所述狭缝(47)和狭缝固定块(46)的接触面打密封胶处理。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，其特征在于：所述光源侧板(14)安装于光源前盖(12)和光源后盖(13)的两侧，所述透镜组件(10)和光源支架(17)安装于光源前盖(12)的前侧，所述氙灯组件(11)和光源PCB板(16)安装在紫外氙灯光源(1)内，且固定于光源前盖(12)上。3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，其特征在于：所述透镜组件(10)包括透镜座(19)、O型密封圈(20)、凸透镜(21)和透镜端盖(22)，所述凸透镜(21)焦距为15mm，所述O型密封圈(20)装设于凸透镜(21)的两面，所述透镜端盖(22)通过螺丝将凸透镜(21)和O型密封圈(20)固定在透镜端盖(22)和透镜座(19)之间，所述氙灯组件(11)包括氙灯PCB板(25)、氙灯座(23)和氙灯(24)，所述氙灯(24)焊接在氙灯PCB板(25)上，所述氙灯PCB板(25)通过螺丝固定在氙灯座(23)上。4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀超低量程烟气分析仪，其特征在于：所述紫外氙灯光源(1)的调光片(15)开有一个中心圆孔和四个腰型孔，腰型孔孔间距与透镜座(19)一致，在透镜组件(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：程志涛，胡翩，杜勤耕，
申请(专利权)人：湖北曼德克光电科技有限公司北京曼德克环境科技有限公司河北曼德克环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：