用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置和包括其的激光檢測設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置和包括其的激光檢測設(shè)備。其中，該容氣裝置包括氣室、設(shè)于氣室的頂部的第一反射鏡、設(shè)于氣室的底部的第二反射鏡、設(shè)于氣室的頂部的第一光闌及設(shè)于氣室的底部的第二光闌。第一光闌用于遮擋第一反射鏡，并在第一光闌上設(shè)有多個第一通光孔；第二光闌用于遮擋第二反射鏡，在第二光闌上設(shè)有多個第二通光孔。激光束能夠在第一反射鏡和第二反射鏡的反射作用下交替通過第一通光孔和第二通光孔。本實用新型的用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置對制造工藝和裝配人員的技能要求比現(xiàn)有技術(shù)要低，使得激光束的光路不易偏離預(yù)設(shè)光路，可盡可能地保證激光檢測設(shè)備可以正常工作。
【專利說明】
用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置和包括其的激光檢測設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于激光氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置和一種包括該容氣裝置的激光檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]對于激光檢測設(shè)備而言，激光檢測設(shè)備的激光束在氣室內(nèi)經(jīng)過氣體的路徑(簡稱光程)越長，那么激光能量的衰減就越多，對氣體的檢測精度便越高。若需要檢測低濃度的氣體，可通過增加光程的方式來增加對激光的衰減，這樣可有效、精確地對低濃度的氣體進行測量。但在實際應(yīng)用中，如果為了提升測量精度而通過不斷地增加氣室的體積的方式來增加光程，則會造成產(chǎn)品的體積過大，成本顯著增加。
[0003]目前，現(xiàn)有的激光檢測設(shè)備通過設(shè)置在氣室內(nèi)的多個反射鏡來實現(xiàn)激光束的多次反射，達到增加光程的目的。雖然這樣的激光檢測設(shè)備能夠促進整體集成化和小型化，但是該激光檢測設(shè)備的裝配尤其是多個反射鏡的裝配對制造工藝和裝配人員的技能要求較高，若任一個或幾個反射鏡的安裝角度稍有偏差，則導(dǎo)致激光束的光路脫離預(yù)設(shè)光路，嚴重時可造成激光檢測設(shè)備無法工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型提供一種用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置，其對制造工藝和裝配人員的技能要求比現(xiàn)有技術(shù)要低，對使用檢測設(shè)備的技術(shù)人員要求也相應(yīng)的降低，使得激光束的光路不易偏離預(yù)設(shè)光路，可盡可能地保證激光檢測設(shè)備可以正常工作。
[0005]根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置，該容氣裝置包括:氣室;設(shè)于氣室的頂部的第一反射鏡;設(shè)于氣室的底部的第二反射鏡;設(shè)于氣室的頂部的第一光闌，用于遮擋第一反射鏡，在第一光闌上設(shè)有多個第一通光孔；以及設(shè)于氣室的底部的第二光闌，用于遮擋第二反射鏡，在第二光闌上設(shè)有多個第二通光孔。其中，激光檢測設(shè)備的激光頭投射的激光束能夠在第一反射鏡和第二反射鏡的反射作用下交替通過第一通光孔和第二通光孔。
[0006]當激光檢測設(shè)備對氣體進行檢測時，該激光檢測設(shè)備的激光頭投射的激光束能夠在上述容氣裝置的第一反射鏡和第二反射鏡的反射作用下交替通過第一通光孔和第二通光孔，使得激光束可以在第一反射鏡和第二反射鏡的作用下進行多次反射，增加激光的光程，從而提高激光檢測設(shè)備對氣體的檢測精度。同時，本實用新型的用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置通過帶有第一通光孔的第一光闌和帶有第二通光孔的第二光闌，能夠防止激光束在反射過程中產(chǎn)生相互干涉的現(xiàn)象，由此也可提高激光檢測設(shè)備對氣體檢測的準確度。由于本實用新型的用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置可只使用一塊第一反射鏡和一塊第二反射鏡，因此這兩塊反射鏡的裝配對制造工藝和裝配人員的技能要求比現(xiàn)有技術(shù)(即需要安裝2塊以上反射鏡并要保證各反射鏡的安裝角度)要低，對使用檢測設(shè)備的技術(shù)人員要求也相應(yīng)的降低，使得激光束的光路不易偏離預(yù)設(shè)光路，可盡可能地保證激光檢測設(shè)備可以正常工作。
[0007]另外，用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作穩(wěn)定，檢測精度較高，操作簡單，使用安全，便于實施推廣應(yīng)用。
[0008]進一步地，多個第一通光孔的軸線與多個第二通光孔的軸線共面，且第一通光孔的軸線與第一反射鏡和第二反射鏡均垂直。這種布置方式的實施比較簡單，可保證激光束可以在兩反射鏡之間順利地進行多次反射，同時還可大幅地降低加工工藝難度和對裝配人員的技能要求，達到降低生產(chǎn)成本的目的。
[0009]進一步地，多個第二通光孔在第一光闌的正投影和多個第一通光孔沿著設(shè)定方向交替且等距地間隔開。通過這種方式，能夠不僅保證激光束可以在兩反射鏡之間順利地進行多次反射，而且還可以進一步地降低第一光闌和第二光闌的制造難度。
[0010]進一步地，在第一光闌上還設(shè)有激光入口和激光出口，激光入口、第一通光孔及激光出口為在第一光闌上的軸線共面且等距分布的孔，第二通光孔的數(shù)量比第一通光孔的數(shù)量多一個。由于這樣的方式可以避免把激光檢測設(shè)備的激光頭和激光接收器設(shè)置在第一光闌和第二光闌之間，因此其比較適宜將現(xiàn)有的用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置直接改進為本實用新型的激光檢測設(shè)備。
[0011]進一步地，第一光闌和第二光闌皆與氣室的腔壁相連，第一光闌具有與第一反射鏡相鄰的且形成第一通光孔的第一平板結(jié)構(gòu)，第二光闌具有與第二反射鏡相鄰的且形成第二通光孔的第二平板結(jié)構(gòu)。其中，第一平板結(jié)構(gòu)和第二平板結(jié)構(gòu)可借助平板結(jié)構(gòu)的特點，不僅易于實現(xiàn)其與腔壁之間的連接，而且可以方便相應(yīng)通光孔的加工制造，達到降低制造難度的目的。
[0012]進一步地，第一光闌與氣室的腔壁之間的連接為可拆卸連接，第二光闌與氣室的腔壁之間的連接為可拆卸連接，容易理解，可拆卸連接可方便各自的拆裝，同時也易于它們損壞后的更換。
[0013]進一步地，第一通光孔和第二通光孔的孔徑皆大于激光頭投射的激光束的直徑。若第一通光孔和第二通光孔的孔徑皆小于或等于激光頭投射的激光束的直徑，那么當激光束以一定的角度入射時，第一通光孔和第二通光孔在激光的入射過程中將阻擋一部分入射光入射到相應(yīng)的通光孔內(nèi)。而當?shù)谝煌ü饪缀偷诙ü饪椎目讖浇源笥诩す馐闹睆綍r，激光束能夠更順暢地通過第一通光孔和第二通光孔，降低激光束被第一通光孔和第二通光孔的阻擋率，從而有利于提尚激光檢測設(shè)備對氣體的檢測精度。
[0014]進一步地，第一光闌的材質(zhì)和第二光闌的材質(zhì)皆為不銹鋼、鋁合金或塑料中的一種。上述材質(zhì)的第一光闌和第二光闌不易被腐蝕，易于提高它們的使用壽命。
[0015]進一步地，容氣裝置還包括準直透鏡，準直透鏡以嵌入方式位于第一光闌上的激光入口處，準直透鏡可以將發(fā)散的激光束變成準直的激光束，有利于實現(xiàn)激光束在第一反射鏡和第二反射鏡之間實現(xiàn)多次反射，同時避免因發(fā)散后的激光束的直徑大于第二通光孔和第一通光孔而被阻擋進入第二反射鏡和第一反射鏡而造成的激光損失，影響檢測結(jié)果。
[0016]根據(jù)本實用新型的第二方面，提供一種包括根據(jù)本實用新型的第一方面所述的容氣裝置的激光檢測設(shè)備。本實用新型的激光檢測設(shè)備具有本實用新型的第一方面所述的容氣裝置的作用和效果。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0018]圖1為本實用新型實施例的用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖中
[0020]I 氣室
[0021]2 第一反射鏡
[0022]3 第二反射鏡
[0023]4 第一光闌
[0024]41第一通光孔
[0025]42激光入口
[0026]43激光出口
[0027]5 第二光闌
[0028]51第二通光孔
[0029]6 準直透鏡
【具體實施方式】
[0030]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0031]在本實施例的第一方面，如圖1所示，本實用新型用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置包括氣室1、第一反射鏡2和第二反射鏡3。第一反射鏡2設(shè)于氣室I的頂部，第二反射鏡3設(shè)于氣室I的底部。激光檢測設(shè)備的激光頭可設(shè)置在容氣裝置的氣室I內(nèi)，也可以設(shè)置在氣室I的腔壁上。
[0032]該容氣裝置包括第一光闌4和第二光闌5，第一光闌4設(shè)于氣室I的頂部，用于遮擋第一反射鏡2，為了讓第一光闌4遮擋第一反射鏡2，第一光闌4可設(shè)置為與第一反射鏡2大致平行，并且兩者相鄰;第二光闌5設(shè)于氣室I的底部，用于遮擋第二反射鏡3，為了讓第二光闌5遮擋第二反射鏡3，第二光闌5可設(shè)置為與第二反射鏡3大致平行，并且兩者相鄰。在第一光闌4上設(shè)有多個第一通光孔41，在第二光闌5上設(shè)有多個第二通光孔51。其中，激光頭投射的激光束能夠在第一反射鏡2和第二反射鏡3的反射作用下交替通過第一通光孔41和第二通光孔51。詳細地講，激光頭投射的激光束首先經(jīng)過第一個第二通光孔51并在第二反射鏡3的作用下反射到第一個第一通光孔41，然后激光束在第一反射鏡2的作用下反射回第二個第二通光孔51，依次往復(fù)循環(huán)，直至達到所設(shè)光程，反射結(jié)束，進入分析階段。
[0033]當激光檢測設(shè)備檢測氣體時，該激光檢測設(shè)備的激光頭投射的激光束能夠在上述容氣裝置的第一反射鏡2和第二反射鏡3的反射作用下交替通過第一通光孔41和第二通光孔51，使得激光束可以在第一反射鏡2和第二反射鏡3的作用下進行多次反射，增加激光的光程，從而提高激光檢測設(shè)備對氣體的檢測精度。同時，本實用新型實施例中用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置通過帶有第一通光孔41的第一光闌4和帶有第二通光孔51的第二光闌5，能夠防止激光束在反射過程中在第一反射鏡2或第二反射鏡3上產(chǎn)生相互干涉現(xiàn)象，由此也可提高激光檢測設(shè)備對氣體檢測的準確度。由于本實用新型的用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置可只使用一塊第一反射鏡2和一塊第二反射鏡3，因此這兩塊反射鏡的裝配對制造工藝和裝配人員的技能要求比現(xiàn)有技術(shù)要低，對使用檢測設(shè)備的技術(shù)人員要求也相應(yīng)的降低，使得激光束的光路不易偏離預(yù)設(shè)光路，可盡可能地保證激光檢測設(shè)備可以正常工作。
[0034]在本實施例中，多個第一通光孔41的軸線與多個第二通光孔51的軸線設(shè)為共面，同時，第一通光孔41的軸線與第一反射鏡2和第二反射鏡3垂直，這種布置方式的實施比較簡單，可以保證激光束能在第一反射鏡2與第二反射鏡3之間連續(xù)穩(wěn)定的進行多次反射，同時還可降低加工工藝難度和對裝配人員的技能要求，達到降低生產(chǎn)成本的目的。
[0035]在本實施例中，雖然對第一通光孔41和第二通光孔51的孔距及位置分布并沒有嚴格意義上的規(guī)定，但是為了保證不同入射角的激光束能在第一反射鏡2反射后通過第一通光孔41之后，能再順利的通過第二通光孔51射入第二反射鏡3，并進行多次來回反射，本實施例中將相鄰兩個第一通光孔41和相鄰兩個第二通光孔51之間的孔距設(shè)為等距，且多個第二通光孔51在第一光闌4的正投影和多個第一通光孔41沿著設(shè)定方向交替且等距地間隔開，從而能有效的實現(xiàn)不同入射角的激光束能順利在第一反射鏡2和第二反射鏡3之間進行來回反射，同時還可以進一步地降低第一光闌4和第二光闌5上第一通光孔41和第二通光孔51的加工難度。
[0036]在本實施例中，在第一光闌4上還設(shè)有激光入口42和激光出口 43，激光入口 42、第一通光孔41及和激光出口 43為在第一光闌4上的軸線共面且等距分布的孔，第二通光孔51的數(shù)量比第一通光孔41的數(shù)量多一個。也就是說，激光入口 42、激光出口 43和各第一通光孔41的軸線共面，離激光入口 42最近的第一通光孔41與激光入口 42的距離等于相鄰兩個第一通光孔41的間距，離激光出口 43最近的第一通光孔41與激光出口 43的距離等于相鄰兩個第一通光孔41的間距，相應(yīng)地，第二通光孔51的數(shù)量比第一通光孔41的數(shù)量多一個。通過這種方式，可以不用把激光檢測設(shè)備的激光頭和激光接收器設(shè)置在第一光闌4和第二光闌5之間，比較適宜將現(xiàn)有的用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置改進為本實施例的激光檢測設(shè)備，且激光入口 42與激光出口 43分別與與其最近的第一通光孔41的距離與相鄰兩個第一通光孔41之間的距離相等，如此設(shè)置有利于對激光束入射角度的設(shè)定，避免在反射過程中出現(xiàn)偏差，使系統(tǒng)更穩(wěn)定。
[0037]在本實施例中，第一光闌4和第二光闌5皆與氣室I的腔壁相連，第一光闌4具有與第一反射鏡2相鄰的且形成第一通光孔41的第一平板結(jié)構(gòu)，第二光闌5具有與第二反射鏡3相鄰的且形成第二通光孔51的第二平板結(jié)構(gòu)，其中，第一平板結(jié)構(gòu)和第二平板結(jié)構(gòu)可借助平板結(jié)構(gòu)的特點，不僅可以實現(xiàn)其與氣室I腔壁之間的可靠連接，而且可以降低制造難度，還可以方便相應(yīng)通光孔的加工制造。其中，各平板結(jié)構(gòu)皆可為槽鋼的腰部或角鐵的一個側(cè)壁。
[0038]在本實施例中，第一光闌4與氣室I的腔壁之間和第二光闌5與氣室I的腔壁之間的可拆卸連接，方便各自的拆裝，同時也易于在損壞后的更換。
[0039]在本實施例中，若第一通光孔41和第二通光孔51的孔徑皆小于或等于激光頭投射的激光束的直徑，那么當激光束以一定的角度入射時，第一通光孔41和第二通光孔51在激光的入射過程中將阻擋一部分入射光入射到相應(yīng)的通光孔內(nèi)，而當?shù)谝煌ü饪?1和第二通光孔51的孔徑皆大于激光束的直徑時，激光束能夠更順暢地通過第一通光孔41和第二通光孔51，降低激光束被第一通光孔41和第二通光孔51的阻擋率，從而有利于提高激光檢測設(shè)備對氣體的檢測精度。
[0040]在本實施例中，第一光闌4的材質(zhì)和第二光闌5的材質(zhì)皆為不銹鋼、鋁合金或塑料中的一種。上述材質(zhì)的第一光闌4和第二光闌5不易被腐蝕，易于提高它們的使用壽命。容易理解，第一光闌4的材質(zhì)和第二光闌5的材質(zhì)也可為其他的硬質(zhì)材料，例如鐵或鐵合金。
[0041]在本實施例中，容氣裝置還包括準直透鏡6，準直透鏡6嵌入在第一光闌4上的激光入口 42處，準直透鏡6可以將發(fā)散的激光束變成準直的激光束，有利于實現(xiàn)激光束在第一反射鏡2和第二反射鏡3之間實現(xiàn)多次反射，同時避免因發(fā)散后的激光束的直徑大于第二通光孔51和第一通光孔41而被阻擋進入第二反射鏡3和第一反射鏡2而造成的激光損失，影響檢測結(jié)果。
[0042]在本實施例的第二方面，提供一種包括了根據(jù)本實用新型的第一方面所述的容氣裝置的激光檢測設(shè)備。本實用新型的激光檢測設(shè)備具有本實用新型的第一方面所述的容氣裝置的作用和效果。
[0043]在本申請的描述中，將圖1中的X軸的箭頭方向定義為上方，而該箭頭方向的反向定義為下方，任何部件的靠近上方的部位稱為頂部，而靠近下方的部位稱為底部。需要理解的是，術(shù)語“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0044]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0045]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種用于激光檢測設(shè)備的容氣裝置，其特征在于，包括: 氣室； 第一反射鏡，設(shè)于所述氣室的頂部； 第二反射鏡，設(shè)于所述氣室的底部； 第一光闌，設(shè)于所述氣室的頂部，用于遮擋所述第一反射鏡，在所述第一光闌上設(shè)有多個第一通光孔； 第二光闌，設(shè)于所述氣室的底部，用于遮擋所述第二反射鏡，在所述第二光闌上設(shè)有多個第二通光孔； 其中，所述激光檢測設(shè)備的激光頭投射的激光束能夠在所述第一反射鏡和所述第二反射鏡的反射作用下交替通過所述第一通光孔和所述第二通光孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容氣裝置，其特征在于，多個所述第一通光孔的軸線與多個所述第二通光孔的軸線共面，且所述第一通光孔的軸線與所述第一反射鏡和所述第二反射鏡均垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容氣裝置，其特征在于，多個所述第二通光孔在所述第一光闌的正投影和多個所述第一通光孔沿著設(shè)定方向交替且等距地間隔開。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的容氣裝置，其特征在于，在所述第一光闌上還設(shè)有激光入口和激光出口，所述激光入口、所述第一通光孔及所述激光出口為在所述第一光闌上的軸線共面且等距分布的孔，所述第二通光孔的數(shù)量比所述第一通光孔的數(shù)量多一個。5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的容氣裝置，其特征在于，所述第一光闌和所述第二光闌皆與所述氣室的腔壁相連，所述第一光闌具有與所述第一反射鏡相鄰的且形成所述第一通光孔的第一平板結(jié)構(gòu)，所述第二光闌具有與所述第二反射鏡相鄰的且形成所述第二通光孔的第二平板結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的容氣裝置，其特征在于，所述第一光闌與所述氣室的腔壁之間的連接為可拆卸連接，所述第二光闌與所述氣室的腔壁之間的連接為可拆卸連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的容氣裝置，其特征在于，所述第一通光孔和所述第二通光孔的孔徑皆大于所述激光頭投射的激光束的直徑。8.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的容氣裝置，其特征在于，所述第一光闌的材質(zhì)和所述第二光闌的材質(zhì)皆為不銹鋼、鋁合金或塑料。9.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的容氣裝置，其特征在于，還包括準直透鏡，所述準直透鏡以嵌入方式位于所述激光入口處。10.—種包括根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的容氣裝置的激光檢測設(shè)備。
【文檔編號】G01N21/03GK205620297SQ201620417428
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】楊炳雄, 白志平
【申請人】大連市艾科微波光電子工程研究有限公司