浸入式流体分析设备及其调试方法技术

本发明专利技术公开了一种流体分析设备，包括光源、测量池、光学模块及电子模块，进一步包括：第一腔体，内部中空，设置在测量池的一侧，并与测量池保持密封；会聚部件，设置在第一腔体的内部，用于将光源发出的且穿过测量池的测量光会聚在狭缝处；狭缝，设置在第一腔体的内部，且处于会聚部件的一侧；分光部件，通过安装部件设置在第一腔体内；光电检测部件，设置在第一腔体内，用于将穿过狭缝且经分光部件分光后的测量光信号转换为电信号，并传送到电子模块；端盖，安装在第一腔体的一侧，并与第一腔体保持密封。本发明专利技术还公开了上述流体分析设备的调试方法。本发明专利技术具有结构紧凑、维护方便、成本低、功能全面等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体或液体的分析，尤其涉及一种。
技术介绍
随着社会发展及生活水平的提高，人们对自身的生存环境越来越重视，对空气、饮用、食品等的质量的关注也逐步提高。光谱分析技术作为一种高精度、快速、低功耗的分析技术，如吸收光谱分析技术，可广泛应用在烟气连续分析、水质连续分析中。在烟气分析中，通常采用取样法和在位法。其中，取样法的分析过程为通过抽 气泵取样烟道内的待测烟气，之后再送入加热的气体室内，光源发出的光穿过烟道内的待测烟气，由于吸收而被衰减的光进入光谱仪内，后经电子模块的分析后获知烟气中各成分的含量。上述加热气体室、光谱仪及复杂的流路系统、控制系统都安装在大体积的机柜内。具体做法请参见专利文献 US5621213、DE3714346A1、JP2003-14627A、CN206100518957、CN2008101215043等。在位法的分析过程为烟道外的光源穿过烟道内的烟气，由于吸收而被衰减的光进入烟道外的光谱仪内，后经电子模块的分析后获知烟气中各成分的含量。上述光谱仪及复杂控制系统都安装在大体积的机柜内，机柜体积通常超过lm3，重量超过IOOkg0 具体做法请参见 CN008137250、《DOAS for flue gas monitoring-III In-situmonitoring of sulfur dioxide, nitrogen monoxide and ammonia)) Johan MellqvistJ.Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer Vol. 56, No. 2, pp.225-240. 1996。在水质分析中，通常采用取样法，分析过程为通过泵取样待测水样，之后再送入测量池内，光源发出的光穿过测量池内的待测水样，由于吸收而被衰减的光进入光谱仪内，后经电子模块的分析后获知待测水样的参数。上述光源、光谱仪及复杂的流路系统、控制系统都安装在大体积的机柜内，机柜体积通常超过O. 5m3,重量超过120kg具体做法请参见中国专利文献 CN2008100622678、CN2008100622682。上述分析方式具有诸多不足，如I、体积大，上述的光谱仪都是独立的模块，和控制系统、流路系统一起安装在大的机柜内；2、器件分散，生产、维护不方便。3、成本高，复杂的流路系统、独立设计的光谱仪、大体积的机柜都提高了生产成本。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构紧凑、维护方便、成本低、功能全面、能便携的浸入式流体分析设备，以及一种调节简单、方便的浸入式流体分析设备的调试方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的浸入式流体分析设备，所述分析设备包括光源，所述光源用于发出测量光；测量池，所述测量池处于所述光源和光学模块之间，用于在浸入时容纳待测流体；光学模块，所述光学模块包括第一腔体，所述第一腔体的内部中空，设置在所述测量池的一侧，并与所述测量池保持S封；会聚部件，所述会聚部件设置在所述第一腔体的内部，用于将所述光源发出的且穿过所述测量池的测量光会聚在狭缝处； 狭缝，所述狭缝设置在所述第一腔体的内部，且处于所述会聚部件的一侧；分光部件，所述分光部件通过安装部件设置在所述第一腔体内；光电检测部件，所述光电检测部件设置在所述第一腔体内，用于将穿过所述狭缝且经所述分光部件分光后的测量光信号转换为电信号，并传送到所述电子模块；端盖，所述端盖安装在所述第一腔体的远离所述测量池的一端，并与第一腔体保持S封；电子模块，所述电子模块用于根据光谱分析技术处理接收到的所述电信号，从而获知所述待测流体的参数。根据上述的流体分析设备，可选地，所述分析设备进一步包括调节机构，所述调节机构设置在所述第一腔体内，用于调节所述会聚部件及狭缝，或所述分光部件，或光电检测部件的位置。根据上述的流体分析设备，优选地，所述电子模块设置在所述第一腔体的内部。根据上述的流体分析设备，优选地，所述会聚部件和狭缝固定在一起。根据上述的流体分析设备，可选地，所述分析设备进一步包括第二腔体，所述第二腔体内部中空，设置在所述测量池的一侧，并与所述测量池保持S封；光源模块，所述光源模块设置在所述第二腔体内，信号输出端与所述光源连接；第一堵头，所述第一堵头设置在所述第二腔体的远离所述测量池的一端，用于固定所述光源模块。根据上述的流体分析设备，可选地，所述分析设备进一步包括第三腔体，所述第三腔体内部中空，设置在所述光源的一侧，并与所述第二腔体保持S封；电路保护模块，所述电路保护模块设置在所述第三腔体内，用于保护所述光源模块；第二堵头，所述第二堵头用于通过线缆，设置在所述第三腔体的远离所述测量池的一端，并与所述第三腔体保持密封。根据上述的流体分析设备，可选地，所述第二堵头或第三腔体上设有检漏孔。根据上述的流体分析设备，优选地，所述测量池呈“凹”状。根据上述的流体分析设备，可选地，所述流体是气体或液体。本专利技术的目的还通过以下技术方案得以实现上述的流体分析设备的调试方法，所述调试方法为通过调节所述狭缝的位置去调节光谱分辨率，通过调节所述分光部件的位置去调节光谱范围、通过调节所述光电检测部件的位置去调节光强。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果·I、体积小，入射狭缝、分光部件及光电检测部件都集成在较小的第一腔体内，无需设置复杂的流路系统、机柜，极大地降低了分析设备的体积，仅为3. 14X10-3cm3左右，重量也仅为2kg左右，真正实现了便携性；2、器件紧凑，光源、入射狭缝、分光部件及光电检测部件的安装方式极为紧凑、科学，生产、维护很方便；3、成本低，无需设计复杂的流路系统、独立的光谱仪、大体积的机柜，大大降低了生产成本，为该分析设备的推广应用奠定了基础；4、功能全面，为电路系统(如光源模块)设计了专门的保护模块，有效地防止了电路由于意外(如雷击)而损坏。还设置了固定电源模块的堵头，防止了电源模块松动而碰撞损坏或意外停机。附图说明参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中图I是本专利技术实施例I的流体分析设备的基本结构图；图2为本专利技术实施例I的优选的测量池的基本结构图；图3为本专利技术实施例I的光学模块的基本结构图；图4为本专利技术实施例I的优选的第二、第三腔体的基本结构图。具体实施例方式图1-4和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例I :图I示意性地给出了本专利技术实施例的浸入式流体分析设备的基本结构图，如图I所示，所述浸入式流体分析设备包括光源1，所述光源I发出的光具有对应于待测流体的吸收光谱谱线的测量光；如氙灯、氘灯等宽谱光源。测量池2，所述测量池处于所述光源和光学模块之间，用于在浸入时容纳所述待测流体；图2示意性地给出了本专利技术实施例的优选的测量池的基本结构图，如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浸入式流体分析设备，所述分析设备包括：光源，所述光源用于发出测量光；测量池，所述测量池处于所述光源和光学模块之间，用于在浸入时容纳待测流体；光学模块，所述光学模块包括：第一腔体，所述第一腔体的内部中空，设置在所述测量池的一侧，并与所述测量池保持密封；会聚部件，所述会聚部件设置在所述第一腔体的内部，用于将所述光源发出的且穿过所述测量池的测量光会聚在狭缝处；狭缝，所述狭缝设置在所述第一腔体的内部，且处于所述会聚部件的一侧；分光部件，所述分光部件通过安装部件设置在所述第一腔体内；光电检测部件，所述光电检测部件设置在所述第一腔体内，用于将穿过所述狭缝且经所述分光部件分光后的测量光信号转换为电信号，并传送到所述电子模块；端盖，所述端盖安装在所述第一腔体的远离所述测量池的一端，并与第一腔体保持密封；电子模块，所述电子模块用于根据光谱分析技术处理接收到的所述电信号，从而获知所述待测流体的参数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于志伟，
申请(专利权)人：于志伟，
类型：发明
国别省市：