[实用新型]一种长光程非分散红外气体浓度测量装置

说明书

本实用新型公开了一种长光程非分散红外气体浓度测量装置，其特征在于，包括红外光源、聚光杯、斩波器、长光程气体测量池、红外探测器、长焦离轴抛物反射镜和短焦离轴抛物反射镜，所述长光程气体测量池为长方体型容器且内部为中空结构，所述长光程气体测量池的下端连接有大凹面反射镜，且大凹面反射镜设有进光口和出光口，所述长光程气体测量池的上端连接有第一小凹面反射镜和第二小凹面反射镜并与大凹面反射镜相对。本实用新型采用滤光轮选光，可检测的气体种类多，检测的精度高，成本低，满足现场检测的应用需求，检测器的性能更稳定且价格更低，适用于在线监测。

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种长光程非分散红外气体浓度测量装置。

背景技术

对于石化、电力、钢铁等行业烟气污染物在线监测及常见温室气体的在线监测的技术领域，当前较为常见的气体检测方法主要包括：气敏传感器法、红外吸收光谱法、色谱法、光声光谱法等。每种方法均存在不同问题：气敏传感器法检测的精度较低，且对混合气体易产生交叉干扰；红外吸收光谱法需要的气样量大，且精度低；色谱法需要载气，增加了维护量，对于在线监测不太适用。

为了克服这些问题，人们开始采用气体池进行检测。现有的气体池检测技术主要是一种气体需要一个气体池及检测器，对于现场多组份的气体则需要额外增加气体池及检测器；已有的组合式气体检测能够实现多组份的气体检测，但是受黑体光源辐射强度、气体测量池光程长度、检测器功能及成本等因素制约，检测的气体种类受到限制。为此，我们提出一种长光程非分散红外气体浓度测量装置来解决上述提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种长光程非分散红外气体浓度测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种长光程非分散红外气体浓度测量装置，其特征在于，包括红外光源、聚光杯、斩波器、长光程气体测量池、红外探测器、长焦离轴抛物反射镜和短焦离轴抛物反射镜，所述长光程气体测量池为长方体型容器且内部为中空结构，所述长光程气体测量池的下端连接有大凹面反射镜，且大凹面反射镜设有进光口和出光口，所述长光程气体测量池的上端连接有第一小凹面反射镜和第二小凹面反射镜并与大凹面反射镜相对；

所述长光程气体测量池的侧壁上设有用于输送待测气体的出气口和进气口，所述红外光源与聚光杯扣合并安装于斩波器的一侧，所述斩波器位于长焦离轴抛物反射镜的一侧并用于将红外光源发出的光进行调制；所述长焦离轴抛物反射镜位于长光程气体测量池的进光口的正下方，所述短焦离轴抛物反射镜位于长光程气体测量池的出光口正下方，所述红外探测器位于短焦离轴抛物反射镜同轴一侧，所述红外探测器与短焦离轴抛物反射镜之间设有滤光轮，所述滤光轮由步进电机驱动，且滤光轮开有多个孔位。

优选地，所述红外光源为SiC红外光源，所述长光程气体测量池为5M长光程怀特池，所述聚光杯将红外光源所散发的光调节成平行光；所述长焦离轴抛物反射镜将平行的红外光经反射后聚焦在长光程气体测量池的进光口窗片中心。

优选地，所述红外探测器和短焦离轴抛物反射镜之间设置有滤光轮，所述滤光轮圆周开有16个孔位并装有多种不同滤光片。

优选地，所述斩波器上设有第一光电开关并用于控制斩波器的转速，所述滤光轮上设有第二光电开关并用于控制滤光轮的定位及滤光片的切换。

优选地，所述进气口位于长光程气体测量池的侧边上方位置并用于待测气体进入，所述出气口位于长光程气体测量池的侧面下方位置并用于待测气体输出。

优选地，所述斩波器上设有直流无刷电机并用于驱动斩波器工作，所述步进电机用于驱动滤光轮切换滤光片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)光路设计创造性采用长光程测量池技术实现更稳定更精确的气体组分浓度测量。