[实用新型]一种玻璃容器内气体浓度测量装置及玻璃容器质检设备有效

专利信息
申请号: 201920748749.2 申请日: 2019-05-22
公开(公告)号: CN210005431U 公开(公告)日: 2020-01-31
发明(设计)人: 罗旗舞;阳春华;桂卫华;宋操;刘紫怀 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: G01N21/39 分类号: G01N21/39
代理公司: 43114 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 代理人: 谢浪
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 保护气体 玻璃容器 激光发射模块 气体发射装置 信号处理模块 本实用新型 二次谐波 激光束 气体浓度测量装置 调谐 压强 待测气体 环境因素 检测系统 开放环境 浓度检测 吸收谱线 质检设备 稳定度 跳动
【权利要求书】:

1.一种玻璃容器内气体浓度测量装置,包括:

激光发射模块,设置在玻璃容器的一侧,且其在一定宽度的波长范围内是可调谐的,该波长范围覆盖玻璃容器内待测气体的吸收谱线;

信号处理模块,设置于玻璃容器的另一侧,用于接收穿过玻璃容器射出的激光束,并对该激光束的光强度进行评估以确定玻璃容器内待测气体的浓度;

其特征在于,该气体浓度测量装置还包括:

气体发射装置,用于产生包裹激光发射模块与玻璃容器之间激光束的第一保护气体束以及包裹信号处理模块与玻璃容器之间激光束的第二保护气体束;

所述第一保护气体束和第二保护气体束的吸收谱线处于所述激光发射模块的调谐范围之外。

2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于:所述信号处理模块包括信号产生模块、光电检测器、与光电检测器电性连接的信号解调模块以及与信号解调模块电性连接的谐波分析模块,其中:

所述信号产生模块,用于驱动激光发射模块以及给信号解调模块输出高频信号二倍频信号;

所述光电检测器,用于获取激光穿透玻璃容器后的透射光强并转换成电流信号;

所述信号解调模块,用于提取输出电流信号的二次谐波电流信号;

所述谐波分析模块,用于根据二次谐波电流信号获得氧气浓度。

3.根据权利要求2所述的测量装置,其特征在于:所述激光发射模块包括激光器和用于控制激光器的激光控制模块,所述激光控制模块包括用于控制激光器工作电流的电流控制模块和用于控制激光器的工作温度的温度控制模块。

4.根据权利要求3所述的测量装置,其特征在于:所述信号产生模块输出的用于驱动所述激光发射模块的信号为低频锯齿波与高频正弦波的组合信号。

5.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于:所述激光束的轴线与玻璃容器的中轴线垂直相交。

6.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于:所述第一保护气体束、第二保护气体束与激光束的轴线重合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的测量装置,其特征在于:所述玻璃容器为玻璃药瓶,所述待测气体为氧气。

8.根据权利要求7所述的测量装置,其特征在于:所述第一保护气体束和第二保护气体束为氮气束。

9.根据权利要求7所述的测量装置,其特征在于:所述气体发射装置包括压力气源、第一气体喷嘴和第二气体喷嘴,所述第一气体喷嘴套设在所述激光发射模块的激光发射口外,所述第二气体喷嘴套设在所述信号处理模块的激光入射口外,所述压力气源通过输送管道分别与所述第一气体喷嘴和第二气体喷嘴连接,所述输送管道上设有出气阀和压力表。

10.一种玻璃容器质检设备,其特征在于:包括权利要求1-9任一项所述的测量装置。

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