气体浓度检测装置、调节方法及气体浓度检测系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气体浓度检测装置、调节方法及气体浓度检测系统，涉及气体浓度检测的技术领域，检测光从进光孔进入到气体室后在进光反射镜、第一球面镜、第二球面镜和第三球面镜的反射作用下形成第一反射光线段，本方案通过在气体室内增加增程反射镜，从而使原本将要从出光孔传出的第一反射光线段再次反射向第二球面镜或者第三球面镜，从而形成第二反射光线段，第二反射光线段在第一球面镜、第二球面镜和第三球面镜之间再次反射延长的检测光的光程。因此，可以最多将原气体室体积缩小一半（即长条形腔室的长度缩小一半，同时各球面镜曲率半径也减半），仍能有原体积规格下的光程，实现了缩小体积的同时确保检测精度和灵敏度。实现了缩小体积的同时确保检测精度和灵敏度。实现了缩小体积的同时确保检测精度和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
气体浓度检测装置、调节方法及气体浓度检测系统


[0001]本专利技术涉及气体浓度检测
，尤其是涉及一种气体浓度检测装置、调节方法及气体浓度检测系统。

技术介绍

[0002]呼出气中会包含一部分人体内源性产生的气体，测量内源性气体浓度，可以用来判断人体某些机能是否正常，如内源性一氧化碳浓度可以判断人是否溶血、内源性氢气浓度可以判断人是否乳糖不耐受等。呼出气中某些成分的浓度很低（如呼出气内源性一氧化碳浓度），常规的检测模块并难以对其进行精确检测，而非色散红外(NDIR)检测技术因其具有精度高、响应速度快、抗干扰能力强、使用寿命长等优点，适于在呼出气内源性气体检测场景中使用。
[0003]利用NDIR技术，当一束红外光穿过待测气体时，特定波长的红外光被气体选择性的吸收，通过测量特定波长红外光的衰减量即可确定气体浓度，而红外光从光源到探测器的光程距离，对于检测的准确性有着很大影响，设计时通常希望光程距离越大越好，因此目前工业环境监测中使用到的NDIR检测模块通常有着较大的体积；而在呼出气检测设备，其使用环境通常为医院科室、中心实验室，对体积小型化有着较为严格的需求，同时，检测结果作为疾病筛查诊断的依据，通常对检测精度、灵敏度有着更高的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种气体浓度检测装置、调节方法及气体浓度检测系统，以缓解现有的气体浓度检测装置体积较大的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供的一种气体浓度检测装置，包括：气体室，气体室上设置有连通内外的进气孔、出气孔、进光孔和出光孔；气体室内设置有第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜、进光反射镜和出光反射镜；沿气体室的长度方向，第一球面镜设置在气体室的一端，第二球面镜和第三球面镜沿气体室宽度方向并排设置在气体室的另一端；进光反射镜用于将由进光孔引入的检测光朝向第二球面镜反射，以使检测光在第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜之间形成往复反射的第一反射光线段；气体室内设置有增程反射镜，增程反射镜用于承接第一反射光线段并反射形成第二反射光线段；增程反射镜位于第一球面镜和第二球面镜之间；出光反射镜用于承接第二反射光线段，并将第二反射光线段从出光孔反射而出。
[0006]进一步的，第一反射光线段能够在第一球面镜上形成多个一级光斑，多个一级光斑中偶数次出现的各个光斑沿气体室宽度方向排列成第一排光斑，多个光斑中奇数次出现的各个光斑沿气体室宽度方向排列成第二排光斑；增程反射镜设置在第一反射光线段的末段反射光的路径上，其中，沿气体室宽度方向，第一球面镜可容纳的最后一个一级光斑照射到第二球面镜或者第三球面镜后反射形
成的反射光为末段反射光。
[0007]进一步的，沿气体室宽度方向，增程反射镜和进光孔分别设置于气体室的相对两侧。
[0008]进一步的，出光反射镜设置在进光反射镜的背面一侧。
[0009]进一步的，气体室包括盒体和盖体，盒体包括依次连接的前侧壁、左侧壁、后侧壁和右侧壁；进光孔设置在左侧壁或者右侧壁上，出光孔设置在盖体上。
[0010]进一步的，气体浓度检测装置包括第一调节座，增程反射镜通过第一调节座与气体室的内壁连接，通过第一调节座能够调节反射镜的朝向。
[0011]进一步的，第一调节座包括：座体，座体与气体室的底面连接；座体上螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓贯穿座体并与气体室的底面抵接，通过旋转调节螺栓以改变座体相对于气体室的底面的俯仰角度；座体上转动连接有夹具，夹具用于固定增程反射镜，夹具的转动轴垂直于气体室的底面。
[0012]进一步的，气体浓度检测装置包括第二调节座，进光反射镜通过第二调节座与气体室的内壁连接，通过第二调节座能够调节进光反射镜的朝向。
[0013]和/或，气体浓度检测装置包括第三调节座，出光反射镜通过第三调节座与气体室的内壁连接，通过第二调节座能够调节进光反射镜的朝向。
[0014]进一步的，还包括调距模组，调距模组分别与第二球面镜和第三球面镜连接，用于沿气体室宽度方向同步相向或者相背移动第二球面镜和第三球面镜。
[0015]进一步的，调距模组包括齿轮减速机构、第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条平行设置，且第一齿条的齿面和第二齿条的齿面朝向相对；齿轮减速机构的最后一级齿轮分别与第一齿条和第二齿条啮合。
[0016]第二方面，本专利技术提供的一种调节方法，用于调节上述的气体浓度检测装置，包括：步骤S1.通过进气孔向气体室发射红外光源，调节进光反射镜的角度，使第二球面镜上呈现出一个光斑，然后在第一球面镜一侧边缘处形成第一个光斑，并在第三球面镜上呈现出一个光斑，在第一球面镜上形成两排光斑；步骤S2.调节增程反射镜的角度，使第三球面镜上呈现新的光斑，与原光斑不重合，然后在第一球面镜另一侧边缘处形成一个新的光斑，并在第二球面镜上呈现新的光斑，在第一球面镜上形成新的两排光斑；步骤S3.调节出光反射镜的角度，将红外光反射出出光孔。
[0017]进一步的，气体浓度检测装置还包括调距模组，调距模组分别与第二球面镜和第三球面镜连接，用于沿气体室宽度方向同步相向或者相背移动第二球面镜和第三球面镜；调节方法还包括在步骤S2之前进行的步骤：通过调距模组增大第二球面镜和第三球面镜的间距，进而减小第一球面镜上形成光斑的个数，然后进行步骤S2。
[0018]第三方面，本专利技术提供的一种气体浓度检测系统，包括上述的气体浓度检测装置；气体浓度检测系统还包括取样管、第一阀体、二氧化碳传感器、第二阀体、第三阀
体和气泵；第一阀体连接在取样管和二氧化碳传感器之间；第二阀体的包括进口、第一出口和第二出口；第三阀体包括第二进口、第三进口和第三出口；进口与二氧化碳传感器连接，第一出口与气体浓度检测装置连接，第二出口与第三阀体的第一进口连接；第三阀体的第二进口与气体浓度检测装置连接，第三阀体的第三出口与气泵连接。
[0019]本专利技术的至少具备以下优点或有益效果：检测光从进光孔进入到气体室后在进光反射镜、第一球面镜、第二球面镜和第三球面镜的反射作用下形成第一反射光线段，与现有技术不同之处在于，本方案通过在气体室内增加增程反射镜，从而使原本将要从出光孔传出的第一反射光线段再次反射向第二球面镜或者第三球面镜，从而形成第二反射光线段，第二反射光线段在第一球面镜、第二球面镜和第三球面镜之间再次反射延长的检测光的光程。因此，可以最多将原气体室体积缩小一半（即长条形腔室的长度缩小一半，同时各球面镜曲率半径也减半），仍能有原体积规格下的光程，实现了缩小体积的同时确保检测精度和灵敏度。
[0020]本专利技术提供的气体浓度检测系统包括上述的气体浓度检测装置，因为本专利技术提供的气体浓度检测系统引用了上述的气体浓度检测装置，所以，本专利技术提供的气体浓度检测系统也具备气体浓度检测装置的优点。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体浓度检测装置，其特征在于，包括：气体室，所述气体室上设置有连通内外的进气孔（110）、出气孔（120）、进光孔（130）和出光孔（140）；所述气体室内设置有第一球面镜（310）、第二球面镜（320）、第三球面镜（330）、进光反射镜（340）和出光反射镜（350）；沿所述气体室的长度方向，所述第一球面镜（310）设置在所述气体室的一端，所述第二球面镜（320）和第三球面镜（330）沿气体室宽度方向并排设置在所述气体室的另一端；所述进光反射镜（340）用于将由进光孔（130）引入的检测光朝向所述第二球面镜（320）反射，以使所述检测光在第一球面镜（310）、第二球面镜（320）、第三球面镜（330）之间形成往复反射的第一反射光线段；所述气体室内设置有增程反射镜（360），所述增程反射镜（360）用于承接第一反射光线段并反射形成第二反射光线段；所述增程反射镜（360）位于所述第一球面镜（310）和第二球面镜（320）之间；所述出光反射镜（350）用于承接第二反射光线段，并将第二反射光线段从出光孔（140）反射而出。2.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述第一反射光线段能够在第一球面镜（310）上形成多个一级光斑，多个所述一级光斑中偶数次出现的各个光斑沿气体室宽度方向排列成第一排光斑，多个所述光斑中奇数次出现的各个光斑沿气体室宽度方向排列成第二排光斑；所述增程反射镜（360）设置在所述第一反射光线段的末段反射光的路径上，其中，沿气体室宽度方向，所述第一球面镜（310）可容纳的最后一个一级光斑照射到第二球面镜（320）或者第三球面镜（330）后反射形成的反射光为所述末段反射光。3.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，沿气体室宽度方向，所述增程反射镜（360）和所述进光孔（130）分别设置于气体室的相对两侧。4.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述出光反射镜（350）设置在所述进光反射镜（340）的背面一侧。5.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述气体室包括盒体（150）和盖体，所述盒体（150）包括依次连接的前侧壁、左侧壁、后侧壁和右侧壁；所述进光孔（130）设置在左侧壁或者右侧壁上，所述出光孔（140）设置在盖体上。6.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述气体浓度检测装置包括第一调节座（500），所述增程反射镜通过第一调节座（500）与所述气体室的内壁连接，通过所述第一调节座（500）能够调节所述反射镜的朝向。7.根据权利要求6所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述第一调节座（500）包括：座体（510），所述座体（510）与所述气体室的底面连接；所述座体（510）上螺纹连接有调节螺栓，所述调节螺栓贯穿所述座体（510）并与所述气体室的底面抵接，通过旋转所述调节螺栓以改变所述座体（510）相对于所述气体室的底面的俯仰角度；所述座体（510）上转动连接有夹具（530），所述夹具（530）用于固定增程反射镜（360），所述夹具（530）的转动轴垂直于气体室的底面。8.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述气体浓度检测装置包括
第二调节座（600），所述进光...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏先杰，郑盼盼，李婷，陶涛，吴清，
申请(专利权)人：南京诺令生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：