一氧化碳自動監測儀相關輪的製作方法
2023-06-02 12:20:56
專利名稱：一氧化碳自動監測儀相關輪的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量儀器，特別是用氣體濾光相關光譜法測量大氣中一氧化碳濃度儀器中的部件，屬物理儀器技術領域。
背景技術：
工業經濟的快速發展，使城市中環境汙染問題日益嚴重，環境汙染已經成為被全社會普遍關注的重要問題。近年來隨著人們環保意識的不斷提高，對於空氣中有害氣體的含量及其控制越來越重視，因此，環境空氣品質監測的任務十分艱巨，它是採取有效措施控制、治理空氣汙染的前提。眾所周知一氧化碳是一種可致人死亡的有害氣體，也是大氣中的一種主要汙染成分，近年來，對於空氣中一氧化碳含量的監測開始採用一種先進的測量技術，即氣體濾光相關光譜法，該方法較之其它測量方法具有測量精度高、靈敏度高、測量值穩定、可進行連續自動在線監測等優點。採用該方法的氣體濾光相關光譜法CO自動監測儀中的一個核心部件為相關輪，該輪設有兩個獨立的氣室，氣室中分別充入純一氧化碳和純氮氣，電機帶動相關輪旋轉，紅外光束依次通過旋轉相關輪中的一氧化碳邊和氮氣邊向測量光室照射，測量光室中引入被測的氣體，紅外光束經相關輪中的一氧化碳邊進入光室時，高濃度的一氧化碳幾乎完全消除4.65微米紅外線的輻射，紅外檢測器所得信號經調製處理後得到一個參比信號。而當紅外光線經相關輪中的氮氣邊進入測量光室時，氮氣不吸收紅外輻射能量，檢測器所得到的信號大小完全取決於光室中一氧化碳的濃度，紅外檢測器所得信號經調製處理後得測量信號。將參比信號和測量信號通過比朗-伯爾定律就可得到光室中一氧化碳氣體的濃度所引起的信號變化，並由此確定被測氣體中的一氧化碳含量。在現有技術中，相關輪輪體上設有兩個獨立的氣室，由於其結構所致，易發生微滲漏和信號檢測誤差，使用壽命短。另外，檢測信號和參比信號的變化頻率取決與電機的旋轉速度，若欲提高檢測頻率從而提高檢測精度，只能依靠提高電機轉速。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服上述已有技術之缺陷而提供一種可提高光信號測量頻率和參比頻率，從而提高儀器測量靈敏度和精度的一氧化碳自動監測儀相關輪。
本實用新型所稱問題是由以下技術方案解決的一種一氧化碳自動監測儀相關輪，構成中包括輪體和紅外玻璃窗，輪體上設有兩個封閉的氣室，氣室中分別純一氧化碳氣體和純氮氣，輪體和紅外玻璃窗由粘接劑緊密粘接，其特別之處是相關輪上設有切光片11，切光片固定在輪體4-1的前或後端面上，切光片上均布透光孔11-1。
上述一氧化碳自動監測儀相關輪，所述切光片11上設有半環形指示槽11-2，指示槽的位置對應於任一氣室。
上述一氧化碳自動監測儀相關輪，所述氣室各由2～6個腔室4-2組成，各腔室由氣道4-3連通。
上述一氧化碳自動監測儀相關輪，所述切光片上透光孔個數大於等於4；小於等於24，且與腔室數目成倍數關係。
本實用新型採用在相關輪上增設切光片的方法，使切光片上的透光孔將光信號分為多份，從而在不改變電機轉速的情況下，提高了光信號測量頻率和參比頻率，並由此提高了儀器測量靈敏度和精度。此外，本實用新型對相關輪的結構進行了改進，提高了紅外玻璃窗的粘接強度，防止微滲漏，延長使用壽命。該設計結構簡單、實施容易，適合用於連續運轉的一氧化碳自動監測儀器中。
圖1是本實用新型的結構圖；圖2是一氧化碳自動監測儀相關輪安裝位置示意圖；圖3是相關輪輪體結構圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是切光片結構圖。
附圖中各部件的標號表示如下1.電機；2.紅外光源；3.發光室；4.相關輪；4-1.輪體；4-2.腔室；4-3.氣道；4-4.充氣口；4-5.充氣管；4-6.安裝孔；5.測量光室；6.反射式光偶；7.入射反光鏡；8.出射反光鏡；9.探測器；10.紅外玻璃窗；11.切光片；11-1.透光孔；11-2.指示槽；11-3.固定孔。
具體實施方式
參看圖1，相關輪4主要包括輪體4-1、紅外玻璃窗10和增設的切光片11，輪體上設有氣室，紅外玻璃窗由粘接劑緊密粘接在輪體上，將氣室封閉，切光片固定在輪體靠近測量光室5的端面上。參看圖3、圖4，上下兩個氣室分別由2～6個腔室4-2組成，各腔室由氣道4-3連通，本實施例中每個氣室由3個腔室組成。其中，輪體上部三個相互連通的腔體為一個氣室，輪體下部三個相互連通的腔體為另一個氣室，兩氣室內分別充入純一氧化碳氣體和純氮氣。充氣口4-4內設有紫銅充氣管4-5，充氣管和輪體之間採用螺紋連接，並採用膠粘劑密封，充氣管充氣後採用壓口鉗密封。採用分隔腔室的結構後，可提高輪體的強度，增加輪體與紅外玻璃窗的粘接面積，有利於消除微滲漏現象，延長使用壽命。
參看圖5，切光片11上均布透光孔11-1，透光孔個數大於等於4；小於等於24，且與腔室數目呈倍數關係，在本實施例中，腔室為6個，透光孔為12個。切光片上還設有半環形指示槽11-2，切光片與輪體同軸，指示槽的位置對應於任一氣室，即指示槽所對應的圓心角應與任一氣室對應的圓心角重合。安裝切光片時將固定孔和輪體上的安裝孔對準，由螺釘將二者固定。切光片上透光孔可將光信號切割為多份，有效提高光信號的測量和參比頻率，從而提高儀器的測量靈敏度和精度。指示槽可在測量過程中確定氣室中所含氣體成分。
參看圖1，相關輪4安裝在發光室3和測量光室5之間，與電機軸固定，電機1與發光室固定。其工作原理為相關輪由電機帶動勻速旋轉，紅外光源2發出的紅外光經過發光室3上的小孔進入相關輪，紅外光束依次通過旋轉相關輪中的一氧化碳邊與氮氣邊。測量光室5中引入被測氣體，當紅外光束經過旋轉相關輪中的一氧化碳邊進入測量光室5時，高濃度的一氧化碳幾乎完全消除4.65微米紅外線的輻射，測量光室中被測氣體的一氧化碳已不再能引起能量的進一步衰減，此時切光片11將紅外光束分割為多束參比光束，參比光束通過測量光室5上的小孔進入，經過入射反光鏡7進入光學反射系統，最後由出射反光鏡8反射到紅外探測器9上。同時，反射式光耦6檢測相關輪切光片上環行指示槽的位置，判斷出是否為參比信號，經過調製處理後得到一個參比信號；當紅外光線經過旋轉相關輪中的氮氣邊進入測量光室時，紅外檢測器所得到的信號大小就完全取決於測量光室中被測氣體一氧化碳的濃度，此時切光片將紅外光束分割為多束測量光束，並通過反射式光耦6檢測切光片上指示槽的位置，判斷出是否為測量信號。經過調製處理後得到一個測量信號，將測量參比信號通過比朗-伯爾定律就可得到光室中一氧化碳氣體的濃度所引起的信號變化。
權利要求1.一種一氧化碳自動監測儀相關輪，構成中包括輪體和紅外玻璃窗，輪體上設有兩個封閉的氣室，氣室中分別充入純一氧化碳氣體和純氮氣，輪體和紅外玻璃窗由粘接劑緊密粘接，其特徵在於相關輪上設有切光片(11)，切光片固定在輪體(4-1)的前或後端面上，切光片上均布透光孔(11-1)。
2.根據權利要求1所述的一氧化碳自動監測儀相關輪，其特徵在於所述切光片(11)上設有半環形指示槽(11-2)，指示槽的位置對應於任一氣室。
3.根據權利要求2所述的一氧化碳自動監測儀相關輪，其特徵在於所述氣室各由2～6個腔室(4-2)組成，各腔室由氣道(4-3)連通。
4.根據權利要求1或2或3所述的一氧化碳自動監測儀相關輪，其特徵在於所述切光片上透光孔個數大於等於4，小於等於24，且與腔室數目呈倍數關係。
專利摘要一種一氧化碳自動監測儀相關輪，屬物理儀器技術領域。用於解決提高光信號測量頻率和參比頻率，從而提高儀器測量靈敏度和精度的技術問題。構成中包括輪體和紅外玻璃窗，輪體上設有兩個封閉的氣室，氣室中分別充入純一氧化碳氣體和純氮氣，輪體和紅外玻璃窗由粘接劑緊密粘接，其特別之處是相關輪上設有切光片，切光片固定在輪體的端面上，切光片上均布透光孔。本實用新型在相關輪上增設切光片，切光片上的透光孔將光信號等分為多份，從而在不改變電機轉速的情況下，提高了光信號測量頻率和參比頻率，並由此提高了儀器測量靈敏度和精度。此外，本實用新型提高了紅外玻璃窗的粘接強度，防止微滲漏，延長使用壽命。
文檔編號G01N21/35GK2722240SQ20042001650
公開日2005年8月31日 申請日期2004年6月29日 優先權日2004年6月29日
發明者尚永昌, 黃建輝, 王豔 申請人:河北先河科技發展有限公司