摘要

本实用新型公开了一种高温可调光程式怀特池机械装置，包括样气室，样气室的两端分别设置有静侧镜片组件和动侧镜片组件，静侧镜片组件的内侧为静侧冷却室，动侧镜片组件的内侧为动侧冷却室，静侧冷却室和动侧冷却室上方设置有整流器，静侧冷却室和动侧冷却室的下方设置有出口汇流管。本实用新型通过设置整流器，解决了普通长光程吸收池无法长时间在高温环境下正常工作，通过动侧镜片组件调节，可进行有效光程可依据使用要求进行调整。

权利要求

1.一种高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，包括样气室(4)，样气室(4)的两端分别设置有静侧镜片组件(3)和动侧镜片组件(7)，静侧镜片组件(3)的内侧为静侧冷却室(5)，动侧镜片组件(7)的内侧为动侧冷却室(6)，静侧冷却室(5)和动侧冷却室(6)上方设置有整流器(1)，静侧冷却室(5)和动侧冷却室(6)的下方设置有出口汇流管(2)。

2.根据权利要求1所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，所述静侧镜片组件(3)包括静侧镜片架(3.3)、静侧镜片(3.1)、入射孔(3.4)和出射孔(3.5)，静侧镜片架(3.3)与样气室(4)的一端相固定，静侧镜片架(3.3)的内侧安装静侧镜片(3.1)，静侧镜片组件(3)的两侧设置有入射孔(3.4)和出射孔(3.5)安装在样气室(4)的端部、静侧镜片架(3.3)的两侧。

3.根据权利要求2所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，所述静侧镜片(3.1)和静侧镜片架(3.3)之间设置有静侧镜片隔热层(3.2)。

4.根据权利要求1所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，所述动侧镜片组件(7)包括两枚动侧镜片(7.5)，动侧镜片(7.5)安装在动侧镜片架(7.9)上，动侧镜片架(7.9)通过竖直轴(7.7)与俯仰框架(7.1)相连接，俯仰框架(7.1)与样气室(4)的内壁相连接，俯仰框架(7.1)与俯仰拉簧(7.3)和俯仰控制螺栓(7.8)相连接，俯仰拉簧(7.3)和俯仰控制螺栓(7.8)的另一端与样气室(4)的端部相连接；动侧镜片架(7.9)与水平拉簧(7.4)与水平控制螺栓(7.2)相连接。

5.根据权利要求4所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，动侧镜片(7.5)和动侧镜片架(7.9)之间设置有动侧镜片隔热层(7.6)。

6.根据权利要求1所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，静侧冷却室(5)的上方和下方分别延伸形成静侧冷却间入口(5.1)和静侧冷却间出口(5.2)；静侧冷却间入口(5.1)与整流器(1)相连接，静侧冷却间出口(5.2)与汇流管(2)相连接。

7.根据权利要求2所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，动侧冷却室(6)的上方和下方分别延伸形成动侧冷却间入口(6.1)和动侧冷却间出口(6.2)；侧冷却间入口(6.1)与整流器(1)相连接，动侧冷却间出口(6.2)与汇流管(2)相连接。

8.根据权利要求1所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，样气室(4)的一端、动侧镜片组件(7)的外侧设置有保护盖(8)。

9.根据权利要求1所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，样气室(4)的内部、静侧冷却室(5)动侧冷却室(6)之间设置有多层隔板(4.1)，样气室(4)的上方设置有样气入口(4.2)。

10.根据权利要求9所述高温可调光程式怀特池机械装置，其特征在于，所述多层隔板(4.1)中间设置有狭缝。

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，具体涉及一种高温可调光程式怀特池机械装置。

背景技术

[0002]近年来可调谐二极管激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy—TDLAS)在气体检测、工业过程控制、污染源排放检测等领域快速发展，根据TDLAS技术的发展需求，光学气体吸收池发展趋势呈现了长光程、小型化、易操作、高稳定性和同时测量多种气体等。TDLAS技术的核心是长光程光学气体吸收池，在某些情况下，吸收池需要在高温环境下工作。但普通吸收池的反射镜镜面可耐受温度较低，不适合直接接触超过200℃的高温气体、光路可调性差、体积大等缺点。

[0003]为了解决上述问题，特此提出本实用新型。

实用新型内容

[0004]本实用新型的目的在于提供一种高温可调光程式怀特池机械装置。

[0005]本实用新型的一个目的可以通过以下技术方案实现：

[0006]一种高温可调光程式怀特池机械装置，包括样气室，样气室的两端分别设置有静侧镜片组件和动侧镜片组件，静侧镜片组件的内侧为静侧冷却室，动侧镜片组件的内侧为动侧冷却室，静侧冷却室和动侧冷却室上方设置有整流器，静侧冷却室和动侧冷却室的下方设置有出口汇流管。

[0007]进一步的，静侧镜片组件包括静侧镜片架、静侧镜片、入射孔和出射孔，静侧镜片架与样气室的一端相固定，静侧镜片架的内侧安装静侧镜片，静侧镜片组件的两侧设置有入射孔和出射孔安装在样气室4的端部、静侧镜片架的两侧。

[0008]进一步的，所述静侧镜片和静侧镜片架之间设置有静侧镜片隔热层。

[0009]进一步的，所述动侧镜片组件包括两枚动侧镜片，动侧镜片安装在动侧镜片架上，动侧镜片架通过竖直轴与俯仰框架相连接，俯仰框架与样气室的内壁相连接，俯仰框架与俯仰拉簧和俯仰控制螺栓相连接，俯仰拉簧和俯仰控制螺栓的另一端与样气室的端部相连接；动侧镜片架与水平拉簧与水平控制螺栓相连接。

[0010]进一步的，动侧镜片和动侧镜片架之间设置有动侧镜片隔热层。

[0011]进一步的，静侧冷却室的上方和下方分别延伸形成静侧冷却间入口和静侧冷却间出口；静侧冷却间入口与整流器相连接，静侧冷却间出口与汇流管相连接。

[0012]进一步的，动侧冷却室的上方和下方分别延伸形成动侧冷却间入口和动侧冷却间出口；侧冷却间入口与整流器相连接，动侧冷却间出口与汇流管相连接。

[0013]进一步的，样气室的一端、动侧镜片组件的外侧设置有保护盖。

[0014]进一步的，样气室的内部、静侧冷却室动侧冷却室之间设置有多层隔板，样气室的上方设置有样气入口。

[0015]进一步的，多层隔板中间设置有狭缝。

[0016]有益技术效果：

[0017]本实用新型通过设置整流器，解决了普通长光程吸收池无法长时间在高温环境下正常工作，通过动侧镜片组件调节，可进行有效光程依据使用要求进行调整。

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为高温可调光程式怀特池机械装置结构示意图。

[0020]图2为高温可调光程式怀特池机械装置结构主体部分的纵剖面图。

[0021]图3为高温可调光程式怀特池机械装置结构的俯视剖面与光路示意图。

[0022]1‑整流器；2‑汇流管；3‑静侧镜片组件；4‑样气室组件；5‑静侧冷却间；6‑动侧冷却间；7‑动侧镜片组件；8‑盖板；3.1‑静侧镜片；3.2‑静侧镜片隔热层；3.3‑静侧镜片架；3.4‑入射孔；3.5‑出射孔；4.1‑多层隔板；4.2‑样气入口；5.1‑静侧冷却间入口；5.2‑静侧冷却间出口；6.1‑动侧冷却间入口；6.2‑动侧冷却间出口；7.1‑俯仰框架；7.2‑水平控制螺栓；7.3‑俯仰拉簧；7.4‑水平拉簧；7.5‑动侧镜片；7.6‑动侧镜片隔热层；7.7‑竖直轴；7.8‑俯仰控制螺栓；7.9‑动侧镜片架。

具体实施方式

[0023]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。

[0024]参照图1‑3，一种高温可调光程式怀特池机械装置，包括样气室4，样气室4的两端分别设置有静侧镜片组件3和动侧镜片组件7，静侧镜片组件3的内侧为静侧冷却室5，动侧镜片组件7的内侧为动侧冷却室6，静侧冷却室5和动侧冷却室6上方设置有整流器1，静侧冷却室5和动侧冷却室6的下方设置有出口汇流管2。

[0025]整流器1能够提供不小于镜片宽度且平均速度不小于0.67m/s的气流。汇流管2需要抽负压。

[0026]静侧镜片组件3包括静侧镜片架3.3、静侧镜片3.1、入射孔3.4和出射孔3.5，静侧镜片架3.3与样气室4的一端相固定，静侧镜片架3.3的内侧安装静侧镜片3.1，静侧镜片3.1和静侧镜片架3.3之间设置有静侧镜片隔热层3.2，静侧镜片组件3的两侧设置有入射孔3.4和出射孔3.5安装在样气室4的端部、静侧镜片架3.3的两侧。

[0027]动侧镜片组件7包括两枚动侧镜片7.5，动侧镜片7.5安装在动侧镜片架7.9上，动侧镜片架7.9通过竖直轴7.7与俯仰框架7.1相连接，俯仰框架7.1与样气室4的内壁相连接，俯仰框架7.1与俯仰拉簧7.3和俯仰控制螺栓7.8相连接，俯仰拉簧7.3和俯仰控制螺栓7.8的另一端与样气室4的端部相连接；动侧镜片架7.9与水平拉簧7.4与水平控制螺栓7.2相连接。

[0028]通过直接连接动侧镜片架7.9的水平拉簧7.4与水平控制螺栓7.2，可以单独控制两枚动侧镜片7.5的水平转动角度，通过连接俯仰框架7.1的俯仰控制螺栓7.8与俯仰拉簧7.3，可同时控制两枚动侧镜片7.5的俯仰角度。

[0029]动侧镜片7.5和动侧镜片架7.9之间设置有动侧镜片隔热层7.6。

[0030]静侧冷却室5的上方和下方分别延伸形成静侧冷却间入口5.1和静侧冷却间出口5.2。

[0031]静侧冷却间入口5.1与整流器1相连接，静侧冷却间出口5.2与汇流管2相连接。

[0032]动侧冷却室6的上方和下方分别延伸形成动侧冷却间入口6.1和动侧冷却间出口6.2。

[0033]侧冷却间入口6.1与整流器1相连接，动侧冷却间出口6.2与汇流管2相连接。

[0034]样气室4的一端、动侧镜片组件7的外侧设置有保护盖8。

[0035]样气室4的内部、静侧冷却室5动侧冷却室6之间设置有多层隔板4.1，样气室4的上方设置有样气入口4.2。

[0036]多层隔板4.1中间设置有狭缝。

[0037]工作时，高温被测气体通过样气入口4.2进入样气室4，经多层隔板4.1中间构成的狭缝向两侧流出。低温气体通过静侧冷却间入口5.1和动侧冷却间入口6.1进入两侧的静侧冷却室5和动侧冷却室6，直接接触静侧镜片3.1和动侧镜片7.5，并与来自样气室4的高温被测气体汇流，从静侧冷却间出口5.2和动侧冷却间出口6.2流出主体。

[0038]工作时，激光通过入射孔3.4进入怀特池，在池内进行数次反射，最终经出射孔3.5离开，怀特池内设置的一枚静侧镜片3.1与两枚动侧镜片7.5。静侧镜片3.1通过静侧镜片隔热层3.2与静侧镜片架3.3接触，动侧镜片7.5通过动侧镜片隔热层7.6与动侧镜片架7.9接触，以减少来自高温外壳的热量。

[0039]本实用新型应用于对高温气体的吸收光谱测定，通过设置整流器，解决了普通长光程吸收池无法长时间在高温环境下正常工作，光路可调性差，体积大等问题，为在高温环境下TDLAS技术进行气体组分分析提供了可行方案。

[0040]本实用新型专利目的是为解决普通吸收池镜片长时间在≥280℃的高温环境下由于镜片镀膜脱落而无法使用的问题，使TDLAS技术能在更高温度下应用，且有效光程可依据使用要求进行调整，满足不同工况下通用性测量要求。

[0041]本实用新型使用的密封件不限于各种耐高温材质密封垫、密封圈；整流器、汇流管形状不限，只需满足技术方案要求；怀特池有效光程可调，满足多试验方案；动侧镜片7.5采用镀金反射镜镜片冷却系统设计，解决高温怀特池长时间在≥280℃环境下工作。

[0042]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0043]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。