[发明专利]一种多档可变气体吸收池

说明书

一种多档可变气体吸收池涉及气体吸收池技术领域，解决了现有结构复杂、受温度影响较大的问题，包括准直系统、第一调节机构、第二调节机构、第一道威棱镜、第二道威棱镜、气室空腔、耦合系统和多模光纤；当第一调节机构和第二调节机构均为安装状态时，光束依次经准直系统、第一调节机构、第一气室空腔、第一道威棱镜、第二气室空腔、第一调节机构、第三气室空腔、第二调节机构、第四气室空腔、第二道威棱镜、第五气室空腔、第二调节机构、耦合系统、多模光纤；当均为拆卸状态时，光束依次经准直系统、第三气室空腔、耦合系统后进入到多模光纤。本发明结构紧凑，形式简单，成本低；对温度变化不敏感，具有系统精度要求低，应用广泛，能量利用率高。

技术领域

本发明涉及气体吸收池技术领域，具体涉及一种多档可变气体吸收池。

背景技术

随着我国工业的发展，烟气中的硫化物、氮氧化物等作为工业污染源排放的重要组成部分，不仅会破坏大气环境、危害人类健康，也是城市雾霾的重要成因之一，降低城市能见度，破坏地球辐射平衡，影响全球气候。由于这些有害排放物对环境的危害，需要对固定污染源的烟气排放实施在线监测，以便进行有效控制和治理。近年来紫外差分吸收光谱测烟气法(DOAS)因具有无需采样、易于操作、多组分实时分析、灵敏度高、价格低廉等优点，受到越来越多的重视。根据朗伯-比尔定律，待测气体对光的吸收程度与气体所经过的光程和气体的浓度成一种线性的关系。但在实际测量过程中，线性关系只在待测气体浓度较低时才会成立，当待测气体浓度较高时，测量的浓度值与吸光度之间便不再呈现线性关系。DOAS仪器的探测量程和光程两者负相关，而DOAS仪器的分辨率和探测下限又与光程正相关。所以在同一光程下，大量程和高探测分辨率、低探测下限无法同时实现，这也是现有DOAS烟气探测仪器普遍存在的问题。为解决这一问题，提出一种小型化可变光程紫外差分光谱探测技术，同时降低烟气大量程高精度低探测下限。

目前，吸收气池的研究大多关注了增加吸收光程方面，对气池的光程可调研究不多。目前可调吸收气池多采用White型结构，结构复杂、对温度等因素影响较大。

发明内容

为了解决现有可调光程吸收气池的结构复杂、受温度影响较大的问题，本发明提供一种多档可变气体吸收池。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种多档可变气体吸收池，包括准直系统、第一调节机构、第二调节机构、第一道威棱镜、第二道威棱镜、第一气室空腔、第二气室空腔、第三气室空腔、第四气室空腔、第五气室空腔、耦合系统和多模光纤；

当第一调节机构和第二调节机构均为安装状态时，入射光束依次经准直系统准直、第一调节机构反射、第一气室空腔、第一道威棱镜反射、第二气室空腔、第一调节机构反射、第三气室空腔、第二调节机构反射、第四气室空腔、第二道威棱镜反射、第五气室空腔、第二调节机构反射、耦合系统聚焦后进入到多模光纤；当第一调节机构和第二调节机构均为拆卸状态时，入射光束依次经准直系统准直、第三气室空腔、耦合系统聚焦后进入到多模光纤。

本发明的有益效果是：

1、通过可拆卸的第一调节机构和第二调节机构快速实现气体吸收池光程的调节，还可以通过模块化设计，实现气池光程长度的调节，调节档位的增加减少。

2、通过采用道威棱镜能在增大光程的同时，缩小结构尺寸。

3、通过采用准直系统，光线在气室传播过程中为平行光，温度造成的热胀冷缩不会造成传输路径的变化，保证了能力利用率不变。同时该气池不仅可以光纤光源输入，还可以发散性光源直接输入，提高了光源利用率。

4、本发明的一种多档可变气体吸收池同时实现了烟气大量程和低探测下限，实现小型化多档可调气体吸收池。本发明不仅结构紧凑，形式简单，成本低；而且对温度变化不敏感，具有系统精度要求低，应用广泛，能量利用率高。

附图说明