[发明专利]一种用于气体光声光谱检测的喇叭形光声池

说明书

本发明涉及气体检测技术领域，公开了一种用于气体光声光谱检测的喇叭形光声池。本发明的喇叭形光声池包括光声池壳体、进气口、出气口、喇叭形缓冲腔、谐振腔、声音传感器、入光口和出光口，光声池壳体内设置两个关于其纵向对称轴对称设置的喇叭形缓冲腔，每个喇叭形缓冲腔的中心轴线与光声池的横向对称轴位于同一直线上，其中一侧喇叭形缓冲腔连接进气口，另一侧喇叭形缓冲腔连接出气口，两喇叭形缓冲腔之间连通有谐振腔；所述声音传感器靠近谐振腔，入光口和出光口分别设置在光声池壳体的两端。本发明对谐振光声池的结构进行优化，设计了喇叭形光声池，经实验测试，该喇叭形光声池在灵敏度方面要高于现有的圆柱形、T型和H型的谐振光声池。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种用于气体光声光谱检测的喇叭形光声池。

背景技术

有研究表明，可以利用气体的光声效应来对气体测量。在光声光谱气体检测系统中，检测的灵敏度往往是检测系统设计考虑的重要因素。

光声池是光声光谱气体检测系统的重要部分。当光声池工作在谐振状态时，光声光谱气体检测系统的灵敏度往往较高，而光声光谱气体检测系统的灵敏度很大程度上取决于光声池的结构。

现有技术中，谐振光声池的结构大多为圆柱形、T型和H型，这些类型的谐振光声池受到几何形状和结构的约束，容易阻挡光速，使得气体检测结果误差较大，灵敏度较低。

发明内容

本发明提供了一种用于气体光声光谱检测的喇叭形光声池，解决了现有技术中的谐振光声池存在灵敏度低的缺点的技术问题。

本发明第一方面提供一种用于气体光声光谱检测的喇叭形光声池，所述喇叭形光声池包括光声池壳体、进气口、出气口、喇叭形缓冲腔、谐振腔、声音传感器、入光口和出光口；

所述光声池壳体内设置两个关于其纵向对称轴对称设置的所述喇叭形缓冲腔，每个喇叭形缓冲腔的中心轴线与所述光声池壳体的横向对称轴位于同一直线上，其中左侧的喇叭形缓冲腔连接所述进气口，右侧的喇叭形缓冲腔连接所述出气口，两喇叭形缓冲腔之间连通有所述谐振腔；所述声音传感器位于所述纵向对称轴上，且临近或连接所述谐振腔，以检测气体在所述谐振腔产生的声音信号；所述入光口开设在所述光声池壳体的一端，所述出光口开设在所述光声池壳体的另一端。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述谐振腔为管道状。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述喇叭形缓冲腔的最大横截面直径与所述谐振腔的横截面直径的比值大于或等于5：1。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述声音传感器临近所述谐振腔时，其底部与所述谐振腔外壁的距离不大于0.5mm。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述声音传感器为微音器、压电陶瓷传声器或光纤声传感器。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述进气口和所述出气口相对设置，且关于所述光声池壳体的纵向对称轴对称。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述入光口和/或出光口位于所处光声池壳体端部的中部位置。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述入光口和出光口相对设置。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述入光口安装有高透镜，所述出光口安装有反射镜。

根据本发明的一种能够实现的方式，所述喇叭形光声池还包括底座；所述底座与所述光声池壳体的底部连接。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：