[发明专利]多成分浓度分析装置及其测量室

说明书

技术领域

本发明涉及一种多成分浓度分析装置，更确切的说，涉及一种利用吸收光谱技术对被测成分浓度进行分析的装置及其测量室。

背景技术

目前，利用吸收光谱技术进行被测成分浓度分析的装置在工业过程分析(比如对被测气体管道内的烟气监测、大气污染物成分分析、水质在线分析等)中已经得到广泛的应用。在该种技术中，使用选定频率的光束穿过被测成分样本，其中该选定频率的光束可以被该种装置所能分析的特定成分吸收，根据该光束的吸收情况并结合特定算法计算出被测成分的浓度。为了提高通过光谱吸收技术分析被测成分浓度的精度，就需要使被测成分对光束有适当的吸收；对于吸收较小的被测成分，通常要使测量光束在被测成分中有较长的光程。显然，如果要使光束穿过一个长的含有被测成分样本的管道或者测量室，那么这种具有长管道或测量室的装置就会比较笨重。

为了解决上述问题，市场上出现了这样的系统，其中光束在相对的平面反射镜之间反复的反射，从而延长了光束在被测成分样本中的光程，通过该种方法，可以大大减少该种装置的尺寸。然而，该种装置仍然存在如下缺陷：(1)光能量损失较多。由于入射光不是绝对的平行光而且不是单色光，所以入射光以及相应的反射光在被测成分中的发散会越来越严重，对于紫外光这种发散会更严重，最后被接收的光能量就非常有限。(2)成本较高，为了提高接收光的能量，就需要使用大功率光源或使用大的透镜去会聚发散已很严重的测量光束，而大功率光源和大的会聚透镜的价格高。(3)测量延迟时间较大，加装了大会聚透镜的测量室体积变大，使测量室内部的被测成分置换速度变慢，提高了测量的时间延迟。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种光能量损失较小、成本较低、测量延迟时间较小的多成分浓度分析装置及其测量室。

本发明的目的是通过下述技术方案得以实现的：

一种多成分浓度分析装置，具有一测量光束至少部分穿过的测量室，该测量室包括测量腔、反射镜、光入射端和光出射端，被测成分从所述测量腔内流过，所述反射镜安装在测量腔内或外的一侧或相对的两侧，其特征在于：所述反射镜中至少一面为平-凸反射镜，测量光束经所述光入射端进入所述测量室，并经至少一次所述平-凸反射镜反射后，经所述光出射端被接收。

所述平-凸反射镜的平面上镀有反射膜。

所述反射膜与被测成分隔离。

所述光入射端包括会聚透镜，测量光束经过所述会聚透镜射入所述测量腔。

所述光出射端包括会聚透镜，测量光束经过所述会聚透镜被接收。

一种测量室，包括测量腔、反射镜、光入射端和光出射端，被测成分从所述测量腔内流过，所述反射镜安装在测量腔内或外的一侧或相对的两侧，其特征在于：所述反射镜中至少一面为平-凸反射镜，测量光束经所述光入射端进入所述测量室，并经至少一次所述平-凸反射镜反射后，经所述光出射端被接收。

所述平-凸反射镜的平面上镀有反射膜。

所述反射膜与被测成分隔离。

所述光入射端包括会聚透镜，测量光束经过所述会聚透镜射入所述测量腔。

所述光出射端包括会聚透镜，测量光束经过所述会聚透镜被接收。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：1)光能量损失较小，由于使用了具有会聚作用的平-凸反射镜，测量光束在被测成分中虽然有发散，但是被所述平-凸反射镜反射的同时又被会聚了，能量损失较小。2)成本较低，由于测量光束的发散很小，因此就不需要使用大的会聚透镜，从而降低了相应测量腔的成本。3)测量延迟时间较小，无需使用大的会聚透镜，减小了测量腔的体积，那么测量池内的被测成分的置换时间变短，相应地减小了测量延迟时间。

附图说明

图1是本发明的一种流体测量室结构示意图。

图2是本发明的另一种流体测量室结构示意图。

图3是本发明的一种多成分浓度分析装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例所揭示的测量室应用于在位式烟气排放连续监测系统中，所述测量室包括测量腔8、光入射端3(本实施例为会聚透镜)，光出射端4(本实施例为会聚透镜)、平-凸反射镜1。其中，所述测量腔8安装在所述监测系统的测量探头2的一端；所述平-凸反射镜1通过其平面侧安装在测量腔8的一侧，所述平-凸反射镜1的平面上镀有反射膜，所述反射膜与被测烟气隔离；而光入射端3、光出射端4则安装在测量腔8的另一侧。