[发明专利]激光甲烷遥测装置的光学系统结构

说明书

本发明公开了一种激光甲烷遥测装置的光学系统结构，涉及激光甲烷遥测技术领域，包括镜筒、聚焦透镜、光电探测器；镜筒包括筒体、准直透镜、螺旋测微器、激光器；筒体的一端开设有安装空腔；准直透镜安装在安装空腔的前段；螺旋测微器安装在筒体的另一端；激光器设在安装空腔的后段并与准直透镜同轴设置，激光器的输出端朝向准直透镜并位于准直透镜的焦点上，激光器的另一端与螺旋测微器固定连接；聚焦透镜的中心设有镜筒安装孔，镜筒安装在镜筒安装孔中；光电探测器设在聚焦透镜的焦点上。本发明的优点在于：整个光学系统的结构更加紧凑，便于携带和操作。

技术领域

本发明涉及激光甲烷遥测技术领域，尤其涉及一种激光甲烷遥测装置的光学系统结构。

背景技术

传统的可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)测试甲烷浓度多采用气体吸收池的方法，而遥测技术使得TDLAS技术真正实现了从实验室走向现场测量。遥测技术不仅能够实现实时监测，而且给一些危险气体的测量提供了安全的操作环境。TDLAS技术虽然能够实现痕量气体浓度的高精度检测，但是需要使用多种昂贵的仪器设备且对操作要求较高。因此，将一些零部件整合到一起以实现整个系统结构的紧凑显得尤为重要。授权公告号为CN104819962B的专利公开了一种手持式甲烷遥测仪，包括壳体、控制装置、激光器、测量装置，控制装置、激光器设在壳体内部一侧，测量装置设在壳体内部另一侧，测量装置包括透镜、反射镜、光纤准直镜。现有激光甲烷遥测装置的光学系统中，激光器、准直透镜、聚焦透镜分立放置，空间分布较散乱，结构不够紧凑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构更加紧凑的激光甲烷遥测装置的光学系统结构。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：激光甲烷遥测装置的光学系统结构，包括镜筒(1)、聚焦透镜(2)、光电探测器(3)；所述镜筒(1)包括筒体(11)、准直透镜(12)、螺旋测微器(13)、激光器(14)；所述筒体(11)的前端开设有安装空腔；所述准直透镜(12)安装在所述安装空腔的前段；所述螺旋测微器(13)安装在所述筒体(11)的后端，所述螺旋测微器(13)的螺杆伸入所述安装空腔中并与所述准直透镜(12)同轴设置，所述螺旋测微器(13)的旋钮位于所述筒体(11)的外部；所述激光器(14)设在所述安装空腔的后段并与所述准直透镜(12)同轴设置，所述激光器(14)的输出端朝向所述准直透镜(12)并位于所述准直透镜(12)的焦点上，所述激光器(14)的另一端与所述螺旋测微器(13)的螺杆固定连接；所述聚焦透镜(2)的中心设有镜筒安装孔，所述镜筒(1)安装在所述镜筒安装孔中；所述光电探测器(3)设在所述聚焦透镜(2)的焦点上。该光学系统结构将激光器与准直透镜级联在同一镜筒中，并且可以通过螺旋测微器对激光器与准直透镜之间的距离进行微调，确保激光器的输出端准确位于准直透镜的焦点上，将原本分立放置的激光器、准直透镜、聚焦透镜整合在一起，克服了现有激光甲烷遥测装置的光学系统中元器件空间分布较散乱的问题，使整个光学系统的结构更加紧凑，便于携带和操作。

作为优化的技术方案，所述筒体(11)为圆柱体，所述安装空腔为圆柱体并与所述筒体(11)同轴设置，所述准直透镜(12)与所述安装空腔同轴设置；所述镜筒安装孔为圆柱体并与所述聚焦透镜(2)同轴设置，所述镜筒安装孔的内径尺寸与所述筒体(11)的外径尺寸相同，所述筒体(11)与所述镜筒安装孔同轴设置。

作为优化的技术方案，所述准直透镜(12)采用非球面透镜。

作为优化的技术方案，所述激光器(14)采用可调谐分布反馈式激光器。

作为优化的技术方案，所述聚焦透镜(2)采用菲涅尔透镜。

作为优化的技术方案，所述光电探测器(3)的可测波长范围为900～1700nm。

作为优化的技术方案，所述指示器(5)采用红色激光指示器。