一種基于平行光束的hcl激光分析儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于平行光束的HCL激光分析儀，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設(shè)于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設(shè)于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。采用平行光束，可以得到較大光斑，不受光程影響，同時(shí)可減小震動(dòng)對測量的影響。去掉多個(gè)光學(xué)部件，節(jié)約了成本。
【專利說明】
一種基于平行光束的HGL激光分析儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種將光束轉(zhuǎn)換成平行光束對氣體進(jìn)行濃度檢測的HCL激光分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的激光氣體分析儀，大部分采用對射式結(jié)構(gòu)光路，分為發(fā)射端和接收端。光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)射端將光纖傳輸?shù)募す夤馐鴾?zhǔn)直發(fā)射到對面的接收端，接收端的探測器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號通過同軸電纜傳輸?shù)椒治隹刂破鳎治隹刂破魈幚頂?shù)據(jù)計(jì)算得到實(shí)時(shí)的氣體濃度。
[0003]激光光束準(zhǔn)直后，尤其是短光程，到達(dá)對面接收端的光斑很小，當(dāng)震動(dòng)較大時(shí)容易將光路震偏，導(dǎo)致測量信號減小，甚至不能正常測量。
[0004]同時(shí)，部分現(xiàn)場環(huán)境惡劣，有腐蝕性氣體，光路結(jié)構(gòu)中的光學(xué)鏡面容易被腐蝕，失去光學(xué)特性，影響測量信號，進(jìn)而影響測量結(jié)果。
[0005]短光程，到達(dá)對面接收端的光斑很小，當(dāng)震動(dòng)較大時(shí)容易將光路震偏，導(dǎo)致測量信號減小，甚至不能正常測量。光學(xué)鏡面容易被腐蝕，失去光學(xué)特性，影響測量結(jié)果。
[0006]短光程時(shí)，光斑小，易震偏，不能正常測量。光學(xué)鏡面容易被腐蝕，失去光學(xué)特性，影響測量結(jié)果。去掉了離軸拋物鏡、角錐棱鏡、光纖準(zhǔn)直器較貴的光學(xué)部件，節(jié)省了成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于平行光束的HCL激光分析儀，旨在解決上述的技術(shù)問題。
[0008]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于平行光束的HCL激光分析儀，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設(shè)于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設(shè)于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述氣體測量裝置包括第一透鏡座、第一透鏡組件座、第一平凸透鏡、第一法蘭盤、第一窗口鏡片、第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭、吹掃管、第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭、第二窗口鏡片、第二法蘭盤、第二平凸透鏡、第二透鏡組件座及第二透鏡座，所述第一透鏡座連接所述第一透鏡組件座的一端，所述第一透鏡組件座的另一端連接所述第一法蘭盤的一端，所述第一法蘭盤的另一端連接所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的一端，所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的另一端連接所述吹掃管的一端，所述吹掃管的另一端連接所述第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的一端，所述第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的另一端連接所述第二法蘭盤的一端，所述第二法蘭盤的另一端連接所述第二透鏡組件座的一端，所述第二透鏡組件座的另一端連接所述第二透鏡座，所述第一平凸透鏡設(shè)于所述第一透鏡座上，所述第二平凸透鏡設(shè)于所述第二透鏡座上，所述第一法蘭盤上設(shè)有第一窗口鏡片并置于所述第一透鏡組件座內(nèi)，所述第二法蘭盤上設(shè)有第二窗口鏡片并置于所述第二透鏡組件座內(nèi)。
[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:利用平凸透鏡的發(fā)散聚焦使其光信號形成平行光束增大光斑的直徑。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第一平凸透鏡的凸面與所述第二平凸透鏡的凸面相對。
[0012]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭及第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭上均設(shè)有通氣孔。
[0013]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述光源單元包括激光源、發(fā)射光纖基座及光纖適配器，所述光纖適配器設(shè)于所述發(fā)射光纖基座上，所述激光源的輸出端通過光纖連接所述光纖適配器的輸入端。
[0014]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述信號接收單元包括信號接收基座及光電探測器，所述光電探測器設(shè)于所述信號接收基座上。
[0015]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述信號放大單元采用前置放大板，所述前置放大板上設(shè)有放大器，所述放大器的放大倍數(shù)為100。
[0016]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述信號分析處理單元采用的是具有對電信號進(jìn)行分析、計(jì)算并將結(jié)果進(jìn)行輸出的單片機(jī)MCU或數(shù)字處理器DSP。
[0017]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述顯示單元采用的是觸摸式液晶屏或液晶顯示器。
[0018]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述光電探測器通過同軸電纜連接所述前置放大板的輸入端，所述前置放大板的輸出端通過同軸電纜連接所述信號分析處理單元的輸入端。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:采用平行光束，可以得到較大光斑，不受光程影響，同時(shí)可減小震動(dòng)對測量的影響。去掉多個(gè)光學(xué)部件，節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于平行光束的HCL激光分析儀的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]附圖標(biāo)記:1_光纖適配器2-發(fā)射光纖基座3-第一透鏡座4-第一平凸透鏡5-第一透鏡組件座6-第一窗口鏡片7-第一法蘭盤8-第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭9-吹掃管10-信號接收基座11-光電探測器12-通氣孔13-第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭14-第二法蘭盤15-第二窗口鏡片16-第二透鏡組件座17-第二平凸透鏡18-第二透鏡座。
[0022]圖1示出了本實(shí)用新型提供的一種基于平行光束的HCL激光分析儀，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設(shè)于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設(shè)于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。
[0023]所述氣體測量裝置包括第一透鏡座3、第一透鏡組件座5、第一平凸透鏡4、第一法蘭盤7、第一窗口鏡片6、第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭8、吹掃管9、第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭13、第二窗口鏡片15、第二法蘭盤14、第二平凸透鏡17、第二透鏡組件座16及第二透鏡座18，所述第一透鏡座3連接所述第一透鏡組件座4的一端，所述第一透鏡組件座4的另一端連接所述第一法蘭盤7的一端，所述第一法蘭盤7的另一端連接所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭8的一端，所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭8的另一端連接所述吹掃管9的一端，所述吹掃管9的另一端連接所述第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭13的一端，所述第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭13的另一端連接所述第二法蘭盤14的一端，所述第二法蘭盤14的另一端連接所述第二透鏡組件座16的一端，所述第二透鏡組件座16的另一端連接所述第二透鏡座18，所述第一平凸透鏡4設(shè)于所述第一透鏡座3上，所述第二平凸透鏡17設(shè)于所述第二透鏡座18上，所述第一法蘭盤7上設(shè)有第一窗口鏡片6并置于所述第一透鏡組件座5內(nèi)，所述第二法蘭盤14上設(shè)有第二窗口鏡片15并置于所述第二透鏡組件座16內(nèi)。
[0024]利用平凸透鏡的發(fā)散聚焦使其光信號形成平行光束增大光斑的直徑。
[0025]所述第一平凸透鏡4的凸面與所述第二平凸透鏡17的凸面相對。
[0026]所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭8及第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭13上均設(shè)有通氣孔12。
[0027]所述光源單元包括激光源、發(fā)射光纖基座2及光纖適配器I，所述光纖適配器I設(shè)于所述發(fā)射光纖基座2上，所述激光源的輸出端通過光纖連接所述光纖適配器I的輸入端。
[0028]所述信號接收單元包括信號接收基座10及光電探測器11，所述光電探測器11設(shè)于所述信號接收基座10上。
[0029]所述信號放大單元采用前置放大板，所述前置放大板上設(shè)有放大器，所述放大器的放大倍數(shù)為100。
[0030]所述信號分析處理單元采用的是具有對電信號進(jìn)行分析、計(jì)算并將結(jié)果進(jìn)行輸出的單片機(jī)MCU或數(shù)字處理器DSP。
[0031]所述顯示單元采用的是觸摸式液晶屏或液晶顯示器。
[0032]所述光電探測器11的輸出端通過同軸電纜連接所述前置放大板的輸入端進(jìn)行信號傳輸。
[0033]所述前置放大板的輸出端通過同軸電纜連接所述信號分析處理單元進(jìn)行信號傳輸。
[0034]利用平凸透鏡將激光源發(fā)射過來的光轉(zhuǎn)換為平行光，穿過被測氣體后再將平行光聚焦為一個(gè)光點(diǎn)照射到光電探測器上，光電探測器再將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大器放大后通過同軸電纜傳輸?shù)叫盘柗治鎏幚砟K，供儀器分析處理顯示濃度。
[0035]結(jié)構(gòu)包括激光源、光纖、光纖適配器、兩個(gè)平凸透鏡、窗口鏡片、光電探測器、前置放大板、同軸電纜、信號分析處理模塊。
[0036]激光源發(fā)射出來的光，經(jīng)過光纖傳輸，到達(dá)光纖適配器，位于平凸透鏡焦點(diǎn)的光纖適配器，將激光發(fā)射到平凸透鏡上，轉(zhuǎn)換為平行光束，光斑直徑3cm，平行光束穿過被測氣體到達(dá)對面的平凸透鏡發(fā)生聚焦，聚焦的光點(diǎn)照射到位于焦點(diǎn)的光電探測器上，光電探測器將接受到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過同軸電纜傳輸?shù)角爸梅糯蟀?，放大的信號再?jīng)過同軸電纜傳輸?shù)叫盘柗治鎏幚砟K上，進(jìn)行分析處理，得到最終的濃度值。本實(shí)用新型采用平行光束，不論現(xiàn)場光程是多少，都可以得到較大光斑，震動(dòng)對其影響較小。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于平行光束的HCL激光分析儀，其特征在于，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設(shè)于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設(shè)于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述氣體測量裝置包括第一透鏡座、第一透鏡組件座、第一平凸透鏡、第一法蘭盤、第一窗口鏡片、第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭、吹掃管、第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭、第二窗口鏡片、第二法蘭盤、第二平凸透鏡、第二透鏡組件座及第二透鏡座，所述第一透鏡座連接所述第一透鏡組件座的一端，所述第一透鏡組件座的另一端連接所述第一法蘭盤的一端，所述第一法蘭盤的另一端連接所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的一端，所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的另一端連接所述吹掃管的一端，所述吹掃管的另一端連接所述第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的一端，所述第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭的另一端連接所述第二法蘭盤的一端，所述第二法蘭盤的另一端連接所述第二透鏡組件座的一端，所述第二透鏡組件座的另一端連接所述第二透鏡座，所述第一平凸透鏡設(shè)于所述第一透鏡座上，所述第二平凸透鏡設(shè)于所述第二透鏡座上，所述第一法蘭盤上設(shè)有第一窗口鏡片并置于所述第一透鏡組件座內(nèi)，所述第二法蘭盤上設(shè)有第二窗口鏡片并置于所述第二透鏡組件座內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述第一平凸透鏡的凸面與所述第二平凸透鏡的凸面相對。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述第一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭及第二調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)接法蘭上均設(shè)有通氣孔。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述光源單元包括激光源、發(fā)射光纖基座及光纖適配器，所述光纖適配器設(shè)于所述發(fā)射光纖基座上，所述激光源的輸出端通過光纖連接所述光纖適配器的輸入端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述信號接收單元包括信號接收基座及光電探測器，所述光電探測器設(shè)于所述信號接收基座上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述信號放大單元采用前置放大板，所述前置放大板上設(shè)有放大器，所述放大器的放大倍數(shù)為100。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述信號分析處理單元采用的是具有對電信號進(jìn)行分析、計(jì)算并將結(jié)果進(jìn)行輸出的單片機(jī)MCU或數(shù)字處理器DSP。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述顯示單元采用的是觸摸式液晶屏或液晶顯示器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述光電探測器通過同軸電纜連接所述前置放大板的輸入端，所述前置放大板的輸出端通過同軸電纜連接所述信號分析處理單元的輸入端。
【文檔編號】G01N21/01GK205538637SQ201620099764
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月1日
【發(fā)明人】李明, 司佳, 王樂井, 呂志明, 黃超, 劉勘, 陳延文
【申請人】深圳市賽寶倫科技有限公司