摘要

本实用新型公开了一种恒温长光程腔增强气体吸收池，由左侧不动侧和右侧动侧组成气室，左侧不动侧包括中心轴左侧拉杆，右侧动侧包括中心轴右侧拉杆，中心轴左侧拉杆和中心轴右侧拉杆之间通过中间螺纹相连接，中心轴左侧拉杆的左侧固定有左侧镀膜反射镜，中心轴右侧拉杆的右侧固定有右侧动镀膜反射镜。本实用新型通过中心轴左侧拉杆和中心轴右侧拉杆对穿式设计方案节省装置空间，楔形入光透镜和楔形出光透镜独特楔形窗口设计避免干涉带来的测量误差，提高信噪比；腔室采用多层恒温装置可实现按预设温度实现恒温工作工况，保证测量稳定性，整个装置集成度高，光机结构稳定。

权利要求

1.一种恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，由左侧不动侧和右侧动侧组成气室，左侧不动侧包括中心轴左侧拉杆(10)，右侧动侧包括中心轴右侧拉杆(23)，中心轴左侧拉杆(10)和中心轴右侧拉杆(23)之间通过中间螺纹相连接，中心轴左侧拉杆(10)的左侧固定有左侧镀膜反射镜(26)，中心轴右侧拉杆(23)的右侧固定有右侧动镀膜反射镜(21)。

2.根据权利要求1所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，所述中心轴左侧拉杆(10)和中心轴右侧拉杆(23)置于气室石英管(16)的内部，气室石英管(16)的左端连接有左侧法兰(27)，气室石英管(16)的右端连接有右侧动法兰(22)。

3.根据权利要求2所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，所述左侧法兰(27)的左侧通过螺栓固定有左侧法兰密封板(28)，右侧动法兰(22)的右侧通过螺纹固定有右侧动法兰密封板(20)。

4.根据权利要求3所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，所述左侧法兰(27)、气室石英管(16)、右侧动法兰(22)外由恒温上壳(4)、恒温下壳(9)、左侧保温棉(8)、右侧保温棉(5)所围绕，恒温上壳(4)与恒温下壳(9)通过螺栓固定在左侧法兰密封板(28)与右侧动法兰密封板(20)上，左侧保温棉(8)与右侧保温棉(5)分别通过机壳左侧板(2)与机壳右侧板(18)固定在左侧法兰密封板(28)与右侧动法兰密封板(20)上。

5.根据权利要求2所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，所述气室石英管(16)表面设置有腔室热电偶(3)。

6.根据权利要求4所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，所述恒温上壳(4)内部设置有上壳加热棒(11)，上壳加热棒(11)集成有上壳热电偶(13)，恒温下壳(9)内部设置有下壳加热棒(24)，下壳加热棒(24)集成有下壳热电偶(29)。

7.根据权利要求3所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，还包括左侧镜片夹具(25)，部分左侧镜片夹具(25)嵌入到中心轴左侧拉杆(10)一端内部，左侧法兰密封板(28)位于左侧镜片夹具(25)的外侧，左侧镀膜反射镜(26)被左侧镜片夹具(25)、中心轴左侧拉杆(10)以及左侧法兰密封板(28)加紧固定，左侧镀膜反射镜(26)与左侧镜片夹具(25)、中心轴左侧拉杆(10)通过螺栓与O型密封圈夹紧固定，左侧镀膜反射镜(26)与左侧法兰密封板(28)上面通过螺栓拉紧固定。

8.根据权利要求3所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，还包括右侧动镜片夹具(17)，部分右侧动镜片夹具(17)嵌入到中心轴右侧拉杆(23)一端内部，右侧动法兰密封板(20)位于右侧动镜片夹具(17)的外侧，右侧动镀膜反射镜(21)被右侧动镜片夹具(17)、中心轴右侧拉杆(23)以及右侧动法兰密封板(20)加紧固定，右侧动镀膜反射镜(21)与右侧动镜片夹具(17)、中心轴右侧拉杆(23)通过螺栓与O型密封圈夹紧固定，右侧动镀膜反射镜(21)与右侧动法兰密封板(20)上面通过螺栓拉紧固定。

9.根据权利要求2所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，所述右侧动法兰(22)内部有内螺纹，右侧动支撑架(19)位于右侧动法兰(22)内部，右侧动镜片夹具(17)的下方，与内螺纹相配合调平右侧动镀膜反射镜(21)实现支紧固定，实现左侧镀膜反射镜(26)与右侧动镀膜反射镜(21)完全水平且同心。

10.根据权利要求3所述恒温长光程腔增强气体吸收池，其特征在于，所述左侧镀膜反射镜(26)的外侧设置有楔形入光透镜(1)，右侧动镀膜反射镜(21)的外侧设置有楔形出光透镜(30)。

技术领域

[0001]本实用新型涉及可调谐二极管激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy—TDLAS)，其可应用于工业过程气体测量、大气环境监测、痕量气体分析等领域，具体涉及一种恒温长光程腔增强气体吸收池。

背景技术

[0002]近年来，随着半导体激光技术发展，基于TDLAS原理的气体分析技术在国内外得到迅速发展，该技术利用窄带激光扫描待测气体分子吸收谱线，通过气体对激光的吸收作用测量气体温度、浓度等参数，具有波长选择性强、响应速度快、精度高等优点，目前已成为气体在线监测技术重要发展方向之一，可实现大气环境监测、痕量气体分析。依据Beer‑Lambert定律，延长有效光程，腔室温度恒定，可实现亚ppm或ppb量级测量精度，而目前长光程腔增强气室很难实现有效光程可调整，本实用新型专利可实现有效光程可调，为了测量稳定性，腔室内部环境实现预设温度恒温工况，其密封性能良好，压力可调等优势，解决了现有赫里奥特池体积大、单一池有效光程固定，不具备恒温等缺点。

实用新型内容

[0003]本实用新型的目的在于提供一种恒温长光程腔增强气体吸收池。

[0004]本实用新型的一个目的可以通过以下技术方案实现：

[0005]一种恒温长光程腔增强气体吸收池，由左侧不动侧和右侧动侧组成气室，左侧不动侧包括中心轴左侧拉杆，右侧动侧包括中心轴右侧拉杆，中心轴左侧拉杆和中心轴右侧拉杆之间通过中间螺纹相连接，中心轴左侧拉杆的左侧固定有左侧镀膜反射镜，中心轴右侧拉杆的右侧固定有右侧动镀膜反射镜。

[0006]进一步的，所述中心轴左侧拉杆和中心轴右侧拉杆置于气室石英管的内部，气室石英管的左端连接有左侧法兰，气室石英管的右端连接有右侧动法兰。

[0007]的，所述左侧法兰的左侧通过螺栓固定有左侧法兰密封板，右侧动法兰的右侧通过螺纹固定有右侧动法兰密封板。

[0008]进一步的，所述左侧法兰、气室石英管、右侧动法兰外由恒温上壳、恒温下壳、左侧保温棉、右侧保温棉所围绕，恒温上壳与恒温下壳通过螺栓固定在左侧法兰密封板与右侧动法兰密封板上，左侧保温棉与右侧保温棉分别通过机壳左侧板与机壳右侧板固定在左侧法兰密封板与右侧动法兰密封板上。

[0009]的，所述气室石英管表面设置有腔室热电偶。

[0010]进一步的，所述恒温上壳内部设置有上壳加热棒，上壳加热棒集成有上壳热电偶，恒温下壳内部设置有下壳加热棒，下壳加热棒集成有下壳热电偶。

[0011]的，还包括左侧镜片夹具，部分左侧镜片夹具嵌入到中心轴左侧拉杆一端内部，左侧法兰密封板位于左侧镜片夹具的外侧，左侧镀膜反射镜被左侧镜片夹具、中心轴左侧拉杆以及左侧法兰密封板加紧固定，左侧镀膜反射镜与左侧镜片夹具、中心轴左侧拉杆通过螺栓与O型密封圈夹紧固定，左侧镀膜反射镜与左侧法兰密封板上面通过螺栓拉紧固定。

[0012]的，还包括右侧动镜片夹具，部分右侧动镜片夹具嵌入到中心轴右侧拉杆一端内部，右侧动法兰密封板位于右侧动镜片夹具的外侧，右侧动镀膜反射镜被右侧动镜片夹具、中心轴右侧拉杆以及右侧动法兰密封板加紧固定，右侧动镀膜反射镜与右侧动镜片夹具、中心轴右侧拉杆通过螺栓与O型密封圈夹紧固定，右侧动镀膜反射镜与右侧动法兰密封板上面通过螺栓拉紧固定。

[0013]的，所述右侧动法兰内部有内螺纹，右侧动支撑架位于右侧动法兰内部，右侧动镜片夹具的下方，与内螺纹相配合调平右侧动镀膜反射镜实现支紧固定，实现左侧镀膜反射镜与右侧动镀膜反射镜完全水平且同心。

[0014]的，所述恒温长光程腔增强气体吸收池的下方由左侧支架与右侧支架支撑，左侧支架通过螺栓固定在左侧法兰密封板上，右侧支架通过螺栓固定在右侧动法兰密封板上。

[0015]进一步的，左侧镀膜反射镜的外侧设置有楔形入光透镜，右侧动镀膜反射镜的外侧设置有楔形出光透镜。

[0016]有益技术效果：

[0017]本实用新型通过中心轴左侧拉杆和中心轴右侧拉杆对穿式设计方案节省装置空间，楔形入光透镜和楔形出光透镜独特楔形窗口设计避免干涉带来的测量误差，提高信噪比；腔室采用多层恒温装置可实现按预设温度实现恒温工作工况，保证测量稳定性，整个装置集成度高，光机结构稳定。

附图说明

[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

[0019]图1为本实用新型恒温长光程腔增强气体吸收池整体外形。

[0020]图2为本恒温长光程腔增强气体吸收池纵剖面图。

[0021]图3为本恒温长光程腔增强气体吸收池斜剖面图。

具体实施方式

[0022]下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0023]如图1‑3所示，一种恒温长光程腔增强气体吸收池，由左侧不动侧和右侧动侧组成气室，气室整体为圆形；左侧不动侧包括中心轴左侧拉杆10，右侧动侧包括中心轴右侧拉杆23，中心轴左侧拉杆10和中心轴右侧拉杆23之间通过中间螺纹相连接，中心轴左侧拉杆10的左侧固定有左侧镀膜反射镜26，中心轴右侧拉杆23的右侧固定有右侧动镀膜反射镜21。

[0024]通过中间螺纹连接可调整左侧镀膜反射镜26和右侧动镀膜反射镜21的镜片中心间距。

[0025]中心轴左侧拉杆10和中心轴右侧拉杆23置于气室石英管16的内部，气室石英管16的左端连接有左侧法兰27，气室石英管16的右端连接有右侧动法兰22。

[0026]左侧法兰27的左侧通过螺栓固定有左侧法兰密封板28，右侧动法兰22的右侧通过螺纹固定有右侧动法兰密封板20。

[0027]左侧法兰27、气室石英管16、右侧动法兰22外由恒温上壳4、恒温下壳9、左侧保温棉8、右侧保温棉5所围绕，恒温上壳4与恒温下壳9通过螺栓固定在左侧法兰密封板28与右侧动法兰密封板20上，左侧保温棉8与右侧保温棉5分别通过机壳左侧板2与机壳右侧板18固定在左侧法兰密封板28与右侧动法兰密封板20上。

[0028]气室石英管16表面设置有腔室热电偶3，实现稳定气室石英管16腔室温度。

[0029]恒温上壳4内部设置有上壳加热棒11，上壳加热棒11集成有上壳热电偶13，恒温下壳9内部设置有下壳加热棒24，下壳加热棒24集成有下壳热电偶29。

[0030]还包括左侧镜片夹具25，部分左侧镜片夹具25嵌入到中心轴左侧拉杆10一端内部，左侧法兰密封板28位于左侧镜片夹具25的外侧，左侧镀膜反射镜26被左侧镜片夹具25、中心轴左侧拉杆10以及左侧法兰密封板28加紧固定，左侧镀膜反射镜26与左侧镜片夹具25、中心轴左侧拉杆10通过螺栓与O型密封圈夹紧固定，左侧镀膜反射镜26与左侧法兰密封板28上面通过螺栓拉紧固定。

[0031]同理，还包括右侧动镜片夹具17，部分右侧动镜片夹具17嵌入到中心轴右侧拉杆23一端内部，右侧动法兰密封板20位于右侧动镜片夹具17的外侧，右侧动镀膜反射镜21被右侧动镜片夹具17、中心轴右侧拉杆23以及右侧动法兰密封板20加紧固定，右侧动镀膜反射镜21与右侧动镜片夹具17、中心轴右侧拉杆23通过螺栓与O型密封圈夹紧固定，右侧动镀膜反射镜21与右侧动法兰密封板20上面通过螺栓拉紧固定。

[0032]左侧径向密封一15‑2、左侧径向密封二15‑3位于气室石英管16的左侧，用于左侧径向密封，右侧径向密封一15‑4、右侧径向密封二15‑5位于气室石英管16的右侧，用于右侧的径向密封，从而实现气室石英管16整个气室密封。

[0033]左侧法兰密封板28与左侧法兰27和右侧动法兰密封板20与右侧动法兰22之间分别有左侧法兰密封圈15‑1、右侧法兰密封圈15‑6实现完全密封。

[0034]右侧动法兰22内部有内螺纹，右侧动支撑架19位于右侧动法兰22内部，右侧动镜片夹具17的下方，与内螺纹相配合调平右侧动镀膜反射镜21实现支紧固定，实现左侧镀膜反射镜26与右侧动镀膜反射镜21完全水平且同心。

[0035]恒温长光程腔增强气体吸收池的下方由左侧支架6与右侧支架12支撑，左侧支架6通过螺栓固定在左侧法兰密封板28上，右侧支架12通过螺栓固定在右侧动法兰密封板20上，实现与光学平台固定。

[0036]左侧镀膜反射镜26的外侧设置有楔形入光透镜1，右侧动镀膜反射镜21的外侧设置有楔形出光透镜30。

[0037]使用时，光路由楔形入光透镜1射入，在左侧镀膜反射镜26与右侧动镀膜反射镜21多次反射后由楔形出光透镜30射出，气路由进气口7进气，出气口14出气。

[0038]如需调整镜片间距调整中心轴左侧拉杆10与中心轴右侧拉杆23之间螺纹间距，右侧动支撑架19旋转螺纹进给实现支撑。

[0039]本实用新型专利可应用于对大气环境监测、痕量气体分析，解决普通腔增强赫里奥特池单一有效光程，气室内温度受环境影响、压力调节范围小，光机结构复杂且体积大，调光难等缺点，本专利有效光程可依据使用要求进行调整，实现不同工况下多种实验方案，整个装置集成度高，光机结构稳定，设计方案具有多种功能及用途，通用性强。其实现多重密封，实现不同压力配比实验，整个装置集成度高，光机结构稳定，设计方案具有多种功能及用途，通用性强,同时，实现不同工况下大气环境监测、痕量气体分析等多种实验方案及多种气体测量。

[0040]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。