[发明专利]用于检测微量水蒸气浓度的光声光谱检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测微量水蒸气浓度的光声光谱检测装置。

背景技术

目前用来检测微量水蒸气浓度的检测装置，测试方法比较复杂，测量精度不够理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测微量水蒸气浓度的光声光谱检测装置，能检测到PPM级微量水蒸气浓度并且无需依赖任何化学物质、无需进行重复校准、可有效地避免其它干扰气体以及水蒸气冷凝而影响检测精度、具有优异的灵敏度、检测精度和稳定性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于检测微量水蒸气浓度的光声光谱检测装置，包括：红外光源、斩波器、滤光片、斩波器控制单元、红外光源控制单元、谐振式光声池、供电电源、加热器、多个驻极体电容式微音器、中央处理单元、显示屏和模数信号转换器；

所述谐振式光声池的进气管和出气管分别与气路控制阀门和气泵连接；

所述红外光源、斩波器以及光学滤光片组成光路；

所述红外光源与红外光源控制单元由电气控制连接；

所述斩波器与斩波器控制单元由电气控制连接；

所述中央处理单元与斩波器控制单元、红外光源控制单元、模数信号转换器电气控制连接；

所述加热器、显示屏与中央处理单元电气控制连接；

所述显示屏与模数信号转换器电气连接；

所述斩波器由斩波器控制单元控制运动，将红外光源切光后发射至所述滤光片，并由滤光片过滤光源后发射至谐振式光声池的入光口；所述红外光的功率为8w的中红外光；所述滤光片为中红外光谱薄膜过滤滤光片；所述中红外光谱薄膜过滤滤光片为通过薄膜过滤方法使波长为2.5-3μm范围的光谱通过的薄膜过滤滤光片；

所述驻极体电容式驻极体电容式微音器的电容量为10PF、信噪比为56dB和灵敏度为-42dB；所述谐振式光声池与驻极体电容式微音器连接；所述多个驻极体电容式微音器固定在谐波式光声池的外壁上，所述驻极体电容式微音器沿着谐波式光声池的轴向均布，且所述驻极体电容式微音器在谐波式光声池的外壁上周向均布；

所述驻极体电容式微音器与模数信号转换器连接。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种用于检测微量水蒸气浓度的光声光谱检测装置，能检测到PPM级微量水蒸气浓度并且无需依赖任何化学物质、无需进行重复校准、可有效地避免其它干扰气体以及水蒸气冷凝而影响检测精度、具有优异的灵敏度、检测精度和稳定性。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

如图1所示，一种用于检测微量水蒸气浓度的光声光谱检测装置，包括：红外光源1、斩波器2、滤光片3、斩波器控制单元4、红外光源控制单元5、谐振式光声池8、供电电源9、加热器10、多个驻极体电容式微音器11、中央处理单元12、显示屏13和模数信号转换器14；

所述谐振式光声池8的进气管和出气管分别与气路控制阀门7和气泵6连接；

所述红外光源1、斩波器2以及光学滤光片3组成光路；

所述红外光源1与红外光源控制单元5由电气控制连接；

所述斩波器2与斩波器控制单元4由电气控制连接；

所述中央处理单元12与斩波器控制单元4、红外光源控制单元5、模数信号转换器14电气控制连接；

所述加热器10、显示屏13与中央处理单元12电气控制连接；

所述显示屏13与模数信号转换器14电气连接；

所述斩波器2由斩波器控制单元4控制运动，将红外光源1切光后发射至所述滤光片3，并由滤光片3过滤光源后发射至谐振式光声池8的入光口；所述红外光的功率为8w的中红外光；所述滤光片3为中红外光谱薄膜过滤滤光片3；所述中红外光谱薄膜过滤滤光片3为通过薄膜过滤方法使波长为2.5-3μm范围的光谱通过的薄膜过滤滤光片3；

所述驻极体电容式驻极体电容式微音器11的电容量为10PF、信噪比为56dB和灵敏度为-42dB；所述谐振式光声池8与驻极体电容式微音器11连接；所述多个驻极体电容式微音器11固定在谐波式光声池8的外壁上，所述驻极体电容式微音器11沿着谐波式光声池8的轴向均布，且所述驻极体电容式微音器11在谐波式光声池8的外壁上周向均布；

所述驻极体电容式微音器11与模数信号转换器14连接。