在線監測儀的製作方法
2023-12-07 02:02:16
專利名稱：在線監測儀的製作方法
在線監測儀
技術領域：
本發明涉及空氣品質監測領域，特別是涉及一種用於空氣品質監測的在線監測儀。
背景技術：
環境汙染已經成為世界普遍關注的重大問題。隨著工業經濟的發展，空氣汙染的加重，環境空氣品質監測成為當今世界十分艱巨的任務。空氣品質監測需要準確、穩定的監測儀器，以滿足現代環境監測發展的需要。非分散紅外法在線監測儀以其高準確性和靈敏性成為當前空氣中一氧化碳、二氧化碳以及二氧化硫等氣體監測的主要方法，而紅外光源是非分散紅外法在線監測儀的核心元件之一，其性能的好壞直接影響到整臺儀器的工作性能。就非分散紅外法在線監測儀所使用的傳統的紅外光源而言，國外的紅外光源價格昂貴，提高了在線監測儀的成本，國內市場出售的紅外光源功率密度偏小，勢必影響在線監測儀的監測精度。如一氧化碳對波長在 4. 5 5微米區的紅外光吸收能力強，但是國內市場出售的紅外光源在4. 5 5微米波長區輻射弱，便會影響一氧化碳的監測精度。另外，由於傳統的紅外光源波譜分布較窄，在進行不同氣體監測時需要更換紅外光源或監測儀器，降低了檢測儀器的性價比。如一氧化碳在線監測儀的紅外光源的波譜分布在4. 5 5微米波長區，那麼對於在6. 82 9微米區的紅外光具有較強吸收能力的二氧化硫和對波長為2. 7微米、4. 26微米、14. 5微米的紅外光具有較強吸收能力的二氧化碳的監測就需要更換紅外光源或者監測儀器。
發明內容基於傳統的在線監測儀成本高以及檢測精度較低的問題，有必要提供一種價格低、檢測精度較高的在線監測儀。一種在線監測儀，用於空氣品質的在線監測，包括紅外光源，其特徵在於，所述紅外光源包括矽碳棒，所述矽碳棒包括兩個電極，所述兩個電極用於將所述矽碳棒接入供電電源的閉合迴路。在優選的實施例中，所述矽碳棒由鋁碳化矽、氮化矽和二矽化鑰混合燒制而成。在優選的實施例中，所述矽碳棒中鋁碳化矽、氮化矽和二矽化鑰的質量比為 1:2:1。在優選的實施例中，所述矽碳棒為柱體，所述矽碳棒柱體的側面開設有自柱體一端的端面開始沿柱體軸向延伸的切口，所述兩個電極設置於所述端面並分隔於所述切口的兩側。在優選的實施例中，所述兩個電極連接有導線，所述矽碳棒設置電極的一端固定陶瓷，所述導線穿過所述陶瓷與所述兩個電極相連。在優選的實施例中，所述陶瓷為氧化鋁陶瓷。
在優選的實施例中，所述在線監測儀用於一氧化碳氣體的在線監測。在優選的實施例中，所述在線監測儀還用於二氧化硫或二氧化碳氣體的在線監測。上述在線監測儀，採用矽碳棒作為輻射光源，矽碳棒阻值小，通電正常工作情況下，近似黑體輻射，輻射功率密度大，有助於提高在線監測儀的監測精度。同時，製作原料便宜，加工成型簡單，因此成本較低，易於推廣和普及。
圖I為本發明較佳實施例的紅外光源的結構圖；其中，100-紅外光源;110-矽碳棒;120-陶瓷;130-導線;112-切口。
具體實施方式為了解決傳統的在線監測儀成本高，以及檢測精度較低的問題，提供一種價格低、 檢測精度較高的在線監測儀。如圖I所示，本發明較佳實施例的在線監測儀，用於空氣品質的在線監測。該在線監測儀包括紅外光源100。紅外光源100包括矽碳棒110。矽碳棒110包括兩個電極，兩個電極用於將矽碳棒110接入供電電源的閉合迴路。上述在線監測儀，採用矽碳棒110作為輻射光源，矽碳棒110阻值小，通電正常工作情況下，近似黑體輻射，輻射功率密度大，有助於提高在線監測儀的監測精度。同時，製作原料便宜，加工成型簡單，因此成本較低，易於推廣和普及。在本實施例中，矽碳棒110由鋁碳化矽、氮化矽和二矽化鑰混合燒制而成。其中， 鋁碳化矽、氮化矽和二矽化鑰質量比為I : 2 : I。矽碳棒110表面在高溫下能夠生成緻密的氧化矽膜，阻止了內層材料的持續氧化和老化，提高了光源穩定性，有效延長了光源使用壽命。由鋁碳化矽、氮化矽和二矽化鑰混合燒制而成的矽碳棒光源，比普通的碳化矽光源在常溫及高溫下強度和硬度都要大，熱膨脹係數更小，不易產生熱應力及形變，使用壽命更長。在本實施例中,娃碳棒110為柱體,娃碳棒110柱體的側面開設有自柱體一端的端面開始沿柱體軸向延伸的切口 112。兩個電極設置於該端面上並分隔於切口 112的兩側。 切口 112自矽碳棒110的一端的端面開始延伸至另一端並且保持另一端不被切斷。工作狀態下，供電電源的電流從一個電極進入矽碳棒110，自該電極所在端流向矽碳棒110的另一端，再從另一端流向矽碳棒110的電極所在端的另一電極，返回供電電源，形成閉合迴路。 切口 112的設置，有效的增大了紅外光源100的輻射面。在本實施例中，兩個電極連接有導線130。導線130採用耐高溫線，使用時，通過該耐高溫線接入供電電路即可。矽碳棒110設置電極的一端固定陶瓷120，導線130穿過陶瓷 120與兩個電極相連。陶瓷120與矽碳棒110固定，形成整體，以便於紅外光源100的安裝和拆卸。在本實施例中，陶瓷120為氧化鋁陶瓷。氧化鋁陶瓷具有優異的電性能、熱性能和機械性能，抗折強度高，熱膨脹係數小，絕緣強度大。在本實施例中，在線監測儀用於一氧化碳氣體的在線監測。該在線監測儀的採用
4娃碳棒110作為福射光源,在4. 5 5微米波長區福射強,一氧化碳對波長在4. 5 5微米區的紅外光吸收能力強，有利於提高一氧化碳的監測精度。在一個實施例中，在線監測儀用於二氧化硫或二氧化碳氣體的在線監測。該在線監測儀的採用矽碳棒110作為輻射光源，紅外光源100的紅外輻射波譜分布寬，覆蓋2 20 微米波長區，能運用於二氧化硫(對於在6. 82 9微米區的紅外光具有較強吸收能力)或二氧化碳(對波長為2. 7微米、4. 26微米、14. 5微米的紅外光具有較強吸收能力)等氣體的監測。在進行不同氣體監測時無需更換紅外光源或監測儀器，提高了在線監測儀的性價比。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種在線監測儀，用於空氣品質的在線監測，包括紅外光源，其特徵在於，所述紅外光源包括矽碳棒，所述矽碳棒包括兩個電極，所述兩個電極用於將所述矽碳棒接入供電電源的閉合迴路。
2.根據權利要求I所述的在線監測儀，其特徵在於，所述矽碳棒由鋁碳化矽、氮化矽和二矽化鑰混合燒制而成。
3.根據權利要求2所述的在線監測儀，其特徵在於，所述矽碳棒中鋁碳化矽、氮化矽和二矽化鑰的質量比為I : 2 : I。
4.根據權利要求I所述的在線監測儀，其特徵在於，所述矽碳棒為柱體，所述矽碳棒柱體的側面開設有自柱體一端的端面開始沿柱體軸向延伸的切口，所述兩個電極設置於所述端面並分隔於所述切口的兩側。
5.根據權利要求4所述的在線監測儀，其特徵在於，所述兩個電極連接有導線，所述矽碳棒設置電極的一端固定陶瓷，所述導線穿過所述陶瓷與所述兩個電極相連。
6.根據權利要求5所述的在線監測儀，其特徵在於，所述陶瓷為氧化鋁陶瓷。
7.根據權利要求I至6中任意一項所述的在線監測儀，其特徵在於，所述在線監測儀用於一氧化碳氣體的在線監測。
8.根據權利要求I至6中任意一項所述的在線監測儀，其特徵在於，所述在線監測儀用於二氧化硫或二氧化碳氣體的在線監測。
全文摘要
一種在線監測儀，用於空氣品質的在線監測，包括紅外光源。該紅外光源包括矽碳棒，矽碳棒包括兩個電極，兩個電極用於將矽碳棒接入供電電源的閉合迴路。上述在線監測儀，採用矽碳棒作為輻射光源，矽碳棒阻值小，通電正常工作情況下，近似黑體輻射，輻射功率密度大，有助於提高在線監測儀的監測精度。同時，製作原料便宜，加工成型簡單，因此成本較低，易於推廣和普及。
文檔編號G01N21/35GK102590133SQ20121005112
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者尹彪, 李明, 武文豹 申請人:深圳市賽寶倫計算機技術有限公司