[实用新型]一种基于积分球多次反射的气体检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于积分球多次反射的气体检测装置，包括积分球、入光光纤、光电探测器和透明气室，积分球包括第一半球和第二半球，第一半球上设有第一出气口、入光口和出光口，入光口处设有第一透镜，出光口处设有第二透镜；第二半球上设有第一进气口；入光光纤一端与第一透镜相连，另一端连接有光源；光电探测器设于积分球的外侧，其入光端与积分球上的出光口相连；透明气室设于积分球内，且透明气室上设有第二进气口和第二出气口，第二进气口与积分球上的第一进气口连通；第二出气口与积分球上的第一出气口连通。本实用新型可以防止积分球被气体污染腐蚀。

技术领域

本实用新型属于气体分析技术领域，具体涉及一种基于积分球多次反射的气体检测装置。

背景技术

当将连续波长的光打到某种气体上时，气体会吸收一些特定波长的光，从而减弱光束的强度，将此光束拓展到光谱上，就形成了这种物质的吸收光谱。基于Lambert-Beer定律，可以利用透过气体后的光强衰减程度直接反演出气体的浓度。光源经过被测气体的光程越长，所测气体浓度数据越精确。传统的多次反射长光程气体吸收池主要有赫里奥特池和怀特池。赫里奥特池由两块相同的球形镜片组成的共轴谐振腔结构，光束从其中一个镜片上的小孔进入，在经过特定的来回反射后，从相同的小孔出射，通过调节镜片之间的间离，

可在镜片上实现不同的光斑分布，得到不同的光程。怀特池包括两块半圆形物镜与第三块场镜近共焦排列，光束从场镜的一侧进入，从另外一侧出射，通过改变物镜的切斜角度，可以实现不同的光斑分布，得到不同的光程。这两种气体吸收池已经得到广泛应用，但是二者均存在面型加工精度较高以及造价比较昂贵的问题，同时，由于二者均是直接与被测气体接触的，若被所测气体腐蚀污染，则需要整体更换，从而造成应用成本的增加。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种基于积分球多次反射的气体检测装置，光线在积分球内部多次反射后经过气室被气体吸收，由于气体是独立于积分球储存在气室中的，因而可以防止积分球被气体污染腐蚀，降低应用成本。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于积分球多次反射的气体检测装置，包括：

积分球，所述积分球包括相对设置的第一半球和第二半球，所述第一半球上设有第一出气口、入光口和出光口，所述入光口处设有第一透镜，所述出光口处设有第二透镜；所述第二半球上设有第一进气口；

入光光纤，所述入光光纤一端设于所述第一半球上的入光口处，且与所述第一透镜相连，另一端连接有光源；

光电探测器，所述光电探测器设于所述积分球的外侧，其入光端与所述积分球上的出光口相连；

透明气室，所述透明气室设于所述积分球内，且所述透明气室上设有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述积分球上的第一进气口连通；所述第二出气口与所述积分球上的第一出气口连通。

优选地，所述基于积分球多次反射的气体检测装置还包括加热丝，所述加热丝绕设于所述透明气室的外壁上，用于对透明气室内的被测气体进行加热；所述加热丝的两端分别经过积分球上的第一进气口和第一出气口出来后与供电电路相连。

优选地，所述透明气室呈中间粗两头细的形状。

优选地，所述透明气室的中部呈类球形，两端均呈管状，分别用作透明气室的第二进气口和第二出气口。

优选地，所述基于积分球多次反射的气体检测装置还包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件和第二固定件分别设于所述积分球的第一进气口和第一出气口处，且分别与所述透明气室的两端相连，用于固定所述透明气室。

优选地，所述透明气室的两端分别延伸至积分球的外部，所述第二进气口处连接有进气阀门，所述第二出气口处连接有出气阀门。