[发明专利]基于可调谐光谱的可变光程气室组分检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于可调谐光谱的可变光程气室组分检测系统及方法，包括可变光程箱体，该可变光程箱体内部经横设的第一挡板、第二挡板分成由下至上的进出光室、光程调节气室和镜片驱动气室；进出光室对应的可变光程箱体侧壁上开设有进光孔和出光孔，进光孔内安装光发射仪，出光孔安装有光分析仪，第一挡板板面上开设有进光过孔和出光过孔，进出光室内还活动安装有入射凹透镜和出射凹透镜，进光孔中轴线、进光过孔中轴线均穿过入射凹透镜，出光孔中轴线和出光过孔中轴线均穿过出射凹透镜；第一挡板顶面固定有主凹透镜，第二挡板底部活动安装有至少两块光程延长凹透镜。有益效果：不改变现有气室的尺寸和组分分析仪的结构，实现光程调节。

技术领域

本发明涉及基于光学的气体组分检测技术领域，具体的说是一种基于可调谐光谱的可变光程气室组分检测系统及方法。

背景技术

现有工业技术中，常常需要对气体组分进行检测。然而如何简单、快速、便捷的进行组分测量成为了检测领域热门研究话题。现有技术中，有提出采用光学技术进行分析，利用不同组分气体对光照强度的吸收不同原理，结合入射和出射光的光照强度差异，来进行组分分析。该技术在工业中迅速推广并使用。

然而随着使用的发现，工业往往要求现场采集气体并快速的测量组分，当传送距离过长时，组分可能由于发生化学或者物理反应发生组分变化，则对光照组分检测分析仪提出了新的要求，需要适用于现场安装、采集的设备。但是一般工业现场管路复杂，纵横交错，可使用操作范围小，在对光照组分检测分析仪进行设计时，需要对现有的尺寸小型化，以适应现场和工业需求。

随着设计和使用发现，由于光照组分检测分析仪设计尺寸的减小，其内部检测气室也随之体积减小，从而导致气室入射孔和出射孔距离缩短。气体吸收光强差的光程明显缩短，光照强度差值不明显甚至几乎不变，对于组分比较类似的气体组分或者对光程要求较高的混合混合气体，则较小的气室无法满足检测需求，然而工业现场又无法改变，针对上述需求，有必要提出一种设计，来解决小气室的光照组分检测分析仪存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于可调谐光谱的可变光程气室组分检测系统及方法，不改变现有光照组分检测分析仪尺寸以及内部气室尺寸，利用光的反射原理，改变光程。并且通过改变透镜的入射反射角度，实现光程的改变，实现高精度气体组分测量。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种基于可调谐光谱的可变光程气室组分检测系统，其关键技术在于：包括可变光程箱体，该可变光程箱体内部经横设的第一挡板、第二挡板分成由下至上的进出光室、光程调节气室和镜片驱动气室；所述进出光室对应的所述可变光程箱体侧壁上开设有进光孔和出光孔，所述进光孔内安装光发射仪，所述出光孔安装有光分析仪，所述第一挡板板面上开设有进光过孔和出光过孔，所述进出光室内还活动安装有入射凹透镜和出射凹透镜，所述进光孔中轴线、进光过孔中轴线均穿过所述入射凹透镜，所述出光孔中轴线和所述出光过孔中轴线均穿过所述出射凹透镜；所述第一挡板顶面固定有主凹透镜，所述第二挡板底部活动安装有至少两块光程延长凹透镜。

通过上述设计，将气室分成几个分区气室，通过安装入射凹透镜将入射光反射至光程调节气室内，结合光程调节气室内的主凹透镜与多块光程延长凹透镜，对光线进行反射调节，实现光程的延长。不改变现有气室的尺寸和组分分析仪的结构，实现光程调节。

进一步的技术方案为，所述第一挡板底部竖向安装有入射凹透镜安装板和出射凹透镜安装板，所述进光过孔中轴线与所述入射凹透镜安装板相垂直，所述出光过孔中轴线与所述出射凹透镜安装板相垂直；所述入射凹透镜活动安装在所述入射凹透镜安装板上；所述出射凹透镜活动安装在所述出射凹透镜安装板上。

采用上述设计，通过入射凹透镜安装板和出射凹透镜安装板，实现入射凹透镜和出射凹透镜的活动安装，便于将入射光线引入光程调节气室内，将出射光线引出光程调节气室。