[实用新型]用于气体含量在线监测的光程可调开放式多次反射池

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境检测与分析技术所用的光学仪器领域，是一种应用于采用激光吸收光谱技术进行的实时环境在线高灵敏气体浓度测量装置中的长光程开放吸收反射池的可调整结构，具体为一种用于气体含量在线监测的光程可调开放式多次反射池。

背景技术

传统的多次反射池主要包括White池和Herriott池，前者的特点是孔径角较大，适用于普通光源和激光光源，反射次数较多，光路相对易于调节，可以通过改变反射次数来调节光程的长度。但所用反射镜较多，在改进的White池中有的还加了角反镜。Herriott池的的光学系统较为简单，由两个球面镜组成，其特点是结构简单，光路调节相对较易，但其孔径角较小，适用于激光光源，另外其反射光斑位于镜面的边缘，镜面没能得到充分的利用；且反射次数与镜间距离及曲率半径密切相关，一旦光路固定下来，反射次数就无法改变，不具有光程调节的灵活性。后来发展过程中出现他们的各种改进形式，用来消除像差，增多反射次数，提高光程长度。对于高灵敏气体浓度测量系统，理想的多次反射池结构应具有以下几点特征：

(1)外形紧凑，结构稳定可靠。多次反射池是TDLAS系统中较大的部件，它的尺寸会影响到整个仪器的大小及重量，所以外形设计要尽量的小而紧凑。此外，小容积也有利于实现对多次反射池的快速冲洗，进行样品光谱和背景光谱的交替测量。

(2)能够方便的调节光路，在用来接收出射光的探测器的响应范围内，可以尽可能的增大反射次数。

(3)能够有效地消除光学像差。消除光学像差有着重要的意义，不但可以避免光学条纹的产生，还可以保证出射光聚焦于探测器的接收面，提高相应的灵敏度。

(4)耐环境温度变化能力强。外界温度变化会导致多次反射池形变，由于反射次数多，非常小的变形都会使得反射路径改变，因此精心选择端镜及其紧固件材料对多次反射池的性能非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于气体含量在线监测的光程可调开放式多次反射池，结构简单紧凑，光程易于改变，光机性能稳定，通过精细的光路调节可以有效地消除F-P干涉条纹的影响。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

用于气体含量在线监测的光程可调开放式多次反射池，包括有前、后镜架固定端板，所述前、后镜架固定端板之间连接有多根相互平行的固定拉杆，所述前、后镜架固定端板相对的面为内板面，后镜架固定端板的内板面上固定有与后镜架固定端板板面平行的后镜片架，其特征在于：所述前镜架固定端板的内板面固定连接有固定凹台，还通过弹性连接件连接有运动凹台，所述固定凹台和运动凹台的台面均与前镜架固定端板板面平行，固定凹台和运动凹台彼此对合构成前镜片架，所述前镜片架与后镜片架相对，在固定凹台和运动凹台两端分别成型有台阶，前镜架固定端板对应台阶之间空隙的位置开有供光出入的通光孔，所述运动凹台与前镜架固定端板相对的背部的底部中心位置开有球形凹槽，有前端带有钢珠的螺栓顶柱从前镜架固定端板外板面穿过所述前镜架固定端板，其前端的钢珠抵顶在所述运动凹台背面的球形凹槽中，在运动凹台背部的球形凹槽正上方和正侧方分别开有长槽，有前端带有钢珠的丝杆从前镜架固定端板外板面穿过所述前镜架固定端板，其前端的钢珠抵顶在所述运动凹台背面的长槽内。

所述的用于气体含量在线监测的光程可调开放式多次反射池，其特征在于：所述前、后镜架固定端板为相同的等边三角形，固定拉杆有三根，连接在所述前、后镜架固定端板的三个顶角之间，所述后镜片架为固定在后镜架固定端板的内板面的圆形凹台，所述运动凹台为位于前镜架固定端板上部的上半圆凹台，固定凹台为螺合于前镜架固定端板下部的下半圆凹台，运动凹台与固定凹台对合构成圆形的前镜片架。

所述的用于气体含量在线监测的光程可调开放式多次反射池，其特征在于：所述丝杆位于前镜架固定端板外板面的端头上安装有手柄，在前镜架固定端板外板面上还设置有丝杆套，套在所述丝杆露出前镜架固定端板外板面部分的外部。

所述的用于气体含量在线监测的光程可调开放式多次反射池，其特征在于：所述弹性连接件包括螺栓，从螺栓两端面处开有螺纹孔，所述螺栓穿过前镜架固定端板和运动凹台，在螺栓两端分别有螺钉螺合在螺栓位于前镜架固定端板外和运动凹台外的两端螺孔中，所述螺钉与凹台通孔、运动凹台上之间的螺栓外还分别套有多个弹性碟簧。