[实用新型]一种新型切光片及光源发生装置和红外气体分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型切光片，更具体的说，涉及一种应用于光源发生装置的新型切光片及使用一个该切光片的光源发生装置和红外气体分析仪。

背景技术

一台红外线气体分析仪器的传感器部分主要由红外线辐射光源发生装置、气室和接收器三大部件组成，红外线辐射光源发生装置是红外线气体分析仪器的重要组成部分，其主要作用就是提供一定波长范围的、稳定可靠的红外光束。其中，对红外线辐射光源的要求主要有以下三点：

a、红外光束的波长和辐射能量稳定；

b、辐射能量应集中在待分析组分特征吸收光谱范围内；

c、红外光束的中心与气室的光路中心尽量重合。

红外线辐射光源发生装置主要由辐射源、反射镜、切光片和同步电机四部分组成。各部分的作用分别为：辐射源用来发出波长和辐射能量稳定的红外光束；反射镜使红外光束汇集在一个中心线；同步电机用来带动切光片对红外光束按一定频率进行调制；切光片是把辐射源射入气室的红外光束调制成为频率固定的间断的光束。

由上所述，可知切光片把辐射源发出的红外光束调制成为频率固定的光束，从而使接收器的输出信号成为交流信号便于放大，同时改善接收器的相应时间特性。在通常结构中，切光片一般位于红外线辐射源与气室之间，由安装在光源上的同步电机带动旋转。

切光片一般采用不反光的金属薄片制作，几何形状有多种，常见的有单通式电容薄膜微音器式检测器配用的半圆形切光片，双通式配用的十字形、三叶片形切光片和时间双光路即集合单光路式仪器配用的切光片。

现有技术中，参见图1，各标号分别代表：1、外罩；2、同步电机；3、光源外壳；4、光电耦合器；5、柔性软管；6、反射体；7-1、调制切光片；7-2、红外切光片；8、灯丝部件；9、中间轴。

现有技术红外线辐射光源的结构设计为两组切光片，同步电机2置于外罩1上侧内部光源外壳3中心上方，在光源外壳3内，以中间轴9为中心，光电耦合器4和反射体6分置其两侧，调制切光片7-1安装在主轴上，其叶片穿过光电耦合器4的狭缝，红外切光片7-2安装在反射体6前端，红外切光片7-2的槽孔位于反射体6中央部位灯丝部件8下方，同步电机2通过柔性软管5与中间轴13连接，灯丝部件8固定于光源外壳3并置于反射体6焦点处。

上述结构中一组较大的红外切光片7-2置于红外辐射源与气室之间，用于调制红外光束产生调制信号，另一组较小的调制切光片7-1则与光电耦合器4配合，用于产生与调制信号同频率的载波信号，两组信号通过相敏检波后输出具有一定抗干扰能力的输出信号。

从上述两组切光片的制造与安装原理来看，虽然两组切光片可以安装在同一个同步电机的轴上，但是由于是一前一后嵌套在同步电机的轴上，在运行过程中，由于连接处可能出现滑动致使两组切光片出现不同步的情况，另外，由于制造工艺的影响也会导致调制信号和载波信号不能够稳定，或是调制信号和载波信号不能够同步，从而影响接收器对信号的接收。

其次，从仪器灵敏度和稳定性角度看，切光片对红外光束进行调制时，调制频率的增高会导致一个周期内接收器的接收气室接收到的辐射能减小，信号降低，频率超过一定程度后，灵敏度的下降更快，即输出信号下降更快，另外，接收器内部气体的热量与压力的传递跟不上辐射能的变化，从而影响仪器的稳定性和灵敏度。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供了一种应用于光源发生装置的新型切光片及使用一个该切光片的光源发生装置和红外气体分析仪。

一种新型切光片，其特征在于：所述切光片为叶式切光片，切光片沿圆周方向依次分布有等量的叶片和测量边光束的透光孔，且各自所对的圆心角相等；叶片内侧有参比边光束的透光孔。

所述切光片为两叶式切光片，切光片沿圆周方向依次分布有叶片和测量边光束的透光孔共两组，且各自所对的圆心角为90°；叶片内侧有参比边光束的透光孔。

所述的切光片使用的材料为表面进行发黑处理的厚度为0.5mm的LF5铝板。

一种辐射光源发生装置，其特征在于，包括光源外壳、灯丝气室、切光片、光电耦合器和同步电机，同步电机安装在光源外壳的前端中心的外侧，同步电机转动轴通过柔性软管由同步电机延伸至光源外壳内，灯丝气室和光电耦合器位于同步电机转动轴的同侧并沿轴向依次排列，切光片安装在同步电动机转动轴上，其扇叶穿过光电耦合器的狭缝；所述切光片为上述新型切光片。

所述灯丝气室在光源外壳内、由氟化钙晶片和带反射镜的辐射源即灯丝构成。

红外光调制频率为8.33HZ。

辐射源波长范围为2～12μm。