整體加熱恒溫氣體吸收池的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于氣體分析儀領域，涉及整體加熱恒溫氣體吸收池，可應用于各種氣體分析儀。被測氣體攜帶的顆粒物、水分及腐蝕性成分對光學部件的污染及腐蝕是最常見的故障原因。現有的處理方法是采取快速冷凝裝置，將損失可溶于水的組份，導致儀器失效。溫度變化影響吸收率，而補償不能完全消除其影響。本實用新型給出整體加熱恒溫吸收池，由發射光纖、保護端蓋、杯形連接件、透鏡、密封圈、吸收池本體，加熱及溫控裝置、入口氣管、出口氣管，接收光纖等構成，按照同軸順序完成兩側的組裝。本實用新型描述的吸收池結構具有以下優點：水分不會污染吸收池；恒溫控制消除樣氣溫度變化引起的吸收率變化；避免可溶于水的組分損失；漂移小且拆裝方便。
【專利說明】整體加熱恒溫氣體吸收池
【技術領域】
[0001]本發明屬于氣體分析儀領域，涉及一種整體加熱恒溫氣體吸收池結構。
【背景技術】
[0002]氣體成分分析在工業生產和環境監測等領域有著極為廣泛的應用，分析儀對于吸收池結構有著較高的要求。由于被測氣體樣本攜帶顆粒物、水分及高腐蝕性成分，對光學部件的污染及腐蝕是最常見的故障原因。采用耐腐蝕材料、過濾裝置可以避免顆粒物及腐蝕性成分對儀器的損害；對于水分較高的樣品，現有的處理方法是在進入吸收池之前采取快速冷凝措施去除水分。因為，一旦水汽在光學組件上凝結，氣體分析儀器必將失效。
[0003]快速泠凝除水裝置采用電制冷器和泵，其壽命遠低于光電部件，該裝置故障將導致吸收池污染，儀器失效。對于可溶于水的氣體成分，該裝置也將導致儀器示值降低甚至無法測量。
[0004]現有的分析儀對樣氣沒有作恒溫處理，其溫度變化會造成吸收率的變化。雖然有些分析儀采用了溫度補償的方法，但不能完全消除溫度變化的影響。
[0005]現有分析吸收池光學組件的定位方式和關系，造成一定程度的形變漂移。
[0006]現有分析吸收池結構設計一體化，拆裝維護較為困難。
【發明內容】
[0007]針對以上問題，本發明給出了一種整體加熱恒溫吸收池結構，可省去快速泠凝除水裝置，同時消除樣氣水溶性成分的損失；通過恒溫控制，限制溫度漂移；通過光學器件的定位關系的優化，降低因形變引起的漂移；通過特殊的結構設計，使得吸收池部件的拆裝及維護更加簡單。
[0008]本發明所采用的技術方案是:一種基于分子吸收光譜的吸收池結構，包括一根發射光纖(I)、一只左保護端蓋(2)、一只左杯形連接件(3)、兩個支架(4)、一個活動端蓋(5)、一個左吸收池固定連接件(6)、一只準直擴束透鏡(J)、二個耐高溫密封圈(8)、一個吸收池本體(9)，一個保護外殼(10)，一套加熱及溫控裝置(11)，一只會聚透鏡(12)，一個右杯形連接件(13)，一只右保護蓋(14)，四個卡式銷釘(15)、一根入口氣管(16)，一份保溫材料
(17)，一只出口氣管(18)，一根接收光纖(19)，一個右吸收池固定連接件。
[0009]通過發射光纖(I)將光導入腔體本體(9)，通過一只準直擴束透鏡(7)將光束轉化成平行光束，經過吸收池內部被所分析氣體組分吸收部分后的光由一只匯聚透鏡(12)匯聚到接收光纖(19)上導出。
[0010]整個光路系統的定位由發射光纖(I)連接端面到左杯形連接件(3)端面，從左杯形連接件(3)的另一端面到吸收池本體(9)，從吸收池本體(9)的另一端面到右杯形連接件
(13)，從右杯形連接件(13)另一端面到收光纖(19)連接端面，整個定位尺寸鏈傳遞過程全部為面接觸。
[0011 ] 準直擴束透鏡(7)嵌套于左杯形連接件(6)內部，準直擴束透鏡(7)的定位靠左杯形連接件(6)的接觸，而準直擴束透鏡(7)的另一面采用一只耐高溫密封圈(8)壓緊，準直擴束透鏡(7)的壓緊由密封圈(8)的壓縮量決定。
[0012]匯聚透鏡(12)嵌套于左杯形連接件(13)內部，匯聚透鏡(12)的定位靠右杯形連接件(13)的接觸，而匯聚透鏡(12)的另一面采用一只耐高溫密封圈壓緊，匯聚透鏡(12)的壓緊由密封圈的壓縮量決定。
[0013]吸收池本體(9 )上裝有加熱及溫控裝置(11)，在吸收池本體(9 )上，有兩根氣管從吸收池本體的一側引出，其中較長的一根為入氣氣管(16 )，較短的一根為出氣氣管。在吸收池本體(9)的四周裝有保溫材料(17)，當加熱及溫控裝置(11)工作時，吸收池本體保持恒定的溫度12(T160°C，同時入氣氣管(16)也達到較高的溫度，對樣氣具有預熱的作用。
[0014]活動端蓋(5)通過固定在吸收池本體(9)上的左吸收池固定連接件(6)和左保護端蓋(2)的螺紋擠壓固定在吸收池本體(9)上；保護外殼(10)通過固定在吸收池本體(9)上的右吸收池固定連接件(20)和右保護端蓋(12)的螺紋擠壓固定在吸收池本體(9)上；由吸收池本體(9)外表面和活動端蓋(5)及保護外殼(10)形成的封閉空間將保溫材料(17)封閉起來。
[0015]發射光纖(I)、左保護端蓋(2)、左杯形連接件(3)、活動端蓋(4)、左吸收池固定連接件(6)、準直擴束透鏡(J)、耐高溫密封圈(8)、吸收池本體(9)、保護外殼(10)、加熱及溫控裝置(11)、匯聚透鏡(12)、右杯形連接件(13)、右保護蓋(14)、入口氣管(16)、保溫材料(17)、出口氣管(18)、接受光纖(19)、右吸收池固定連接件(20)組成的組件通過焊接在支架(4)上的卡式銷釘(15)分別對位于活動端蓋(5)的銷孔及保護外殼(10)的銷孔，然后分別通過左吸收池固定連接件(6)和左保護端蓋(2)及右吸收池固定連接件(20)和右保護端蓋(12)的螺紋擠壓固定在吸收池本體支架上。
[0016]本發明描述的整體加熱恒溫吸收池結構具有以下優點:
[0017]樣氣中的水分不會污染吸收池，導致測量失效或分析儀故障；
[0018]恒溫控制消除了由于樣氣溫度變化引起的吸收率變化，消除了該部分測量誤差；
[0019]避免了可溶于水的組分損失；
[0020]光學器件的定位尺寸鏈為硬性面接觸，使得因溫度形變漂移最小化；
[0021]吸收池結構的入氣氣管包扎在保溫內層，可預熱樣氣，提高吸收率，相應的提高測量信噪比；
[0022]吸收池組件可整體從外殼中移出，簡化生產及維護環節；
[0023]吸收池整體在支架上的固定采用定位銷加保護端蓋壓緊的方式，牢固且易于裝卸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的結構及構成簡圖
[0025]圖2為本發明裝置卡式銷釘及定位銷孔局部結構簡圖
[0026]圖3為本發明的構成部件吸收池本體和入氣氣管構成簡圖
[0027]圖4為本發明的構成部件活動端蓋簡圖
[0028]圖5為本發明的構成部件保護外殼簡圖
[0029]圖6為本發明的構成部件支架及銷釘簡圖[0030]圖7局部放大示意圖
[0031]以上圖中:1發射光纖，2左保護端蓋，3左杯形連接件，4支架，5活動端蓋，6左吸收池固定連接件，7準直擴束透鏡，8耐高溫密封圈，9吸收池本體，10保護外殼，11加熱及溫控裝置，12匯聚透鏡，13右杯形連接件，14右保護蓋，15卡式銷釘 16入口氣管，17保溫材料，18出口氣管，19接收光纖，20右吸收池固定連接件。
【具體實施方式】
[0032]本實用新型提出的整體加熱恒溫控制技術，可應用于各種原理和樣式的氣體分析儀，如紅外吸收氣體分析儀以及紫外差分氣體分析儀。
[0033]參見說明書附圖1至7，由耐腐蝕不銹鋼無縫鋼管加工吸收池本體(9)上焊接入氣氣管(16)和出氣氣管(18)(圖3)，在吸收池本體上裝有加熱及溫控系統(11)。吸收池本體
(9)內側左端準直擴束透鏡(7)通過左杯形連接件(3)壓在吸收池本體(9)內，吸收池本體
(9)內側右端匯聚透鏡(12)通過右杯形連接件(13)壓在吸收池本體(9)內，吸收池本體(9)左右兩端分別旋上左吸收池固定連接件(6)及右吸收池固定連接件(20)，以上構件組成的組件包上保溫材料(17)，然后從側面裝入保護外殼(10)，壓入活動端蓋(5)，將支架(4)的銷釘(15)對準活動端蓋(5)的銷孔及保護外殼(10)的銷孔把支架(4)裝上的，然后分別通過左保護端蓋(2)和右保護端蓋(14)將整個構件鎖定在一起。
【權利要求】
1.整體加熱恒溫氣體吸收池，其特征是:一根發射光纖(I)、一只左保護端蓋(2)、一只左杯形連接件(3)、兩個支架(4)、一個活動端蓋(5)、一個左吸收池固定連接件(6)、一只準直擴束透鏡(7)、二個耐高溫密封圈(8)、一個吸收池本體(9)，一個保護外殼(10)，一套加熱及溫控裝置(11)，一只會聚透鏡(12)，一個右杯形連接件(13)，一只右保護蓋(14)，四個卡式銷釘(15)、一根入口氣管(16)，一份保溫材料(17)，一只出口氣管(18)，一根接收光纖(19)，一個右吸收池固定連接件。
2.根據權利要求書I所述的整體加熱恒溫氣體吸收池，其特征是通過發射光纖(I)將光導入腔體本體(9)，通過一只準直擴束透鏡(7)將光束轉化成平行光束，經過吸收池內部被所分析氣體組分吸收部分后的光由一只匯聚透鏡(12)匯聚到接收光纖(19)上導出。
3.根據權利要求書I所述的整體加熱恒溫氣體吸收池,其特征是整個光路系統的定位由發射光纖(I)連接端面到左杯形連接件(3)端面，從左杯形連接件(3)的另一端面到吸收池本體(9)，從吸收池本體(9)的另一端面到右杯形連接件(13)，從右杯形連接件(13)另一端面到收光纖(19)連接端面，整個定位尺寸鏈傳遞過程全部為面接觸。
4.根據權利要求書I所述的整體加熱恒溫氣體吸收池，其特征是準直擴束透鏡(7)嵌套于左杯形連接件(6)內部，準直擴束透鏡(7)的定位靠左杯形連接件(6)的接觸，而準直擴束透鏡(7)的另一面采用一只耐高溫密封圈(8)壓緊，準直擴束透鏡(7)的壓緊由密封圈(8)的壓縮量決定。
5.根據權利要求書I所述的整體加熱恒溫氣體吸收池，其特征是匯聚透鏡(12)嵌套于左杯形連接件(13)內部，匯聚透鏡(12)的定位靠右杯形連接件(13)的接觸，而匯聚透鏡(12)的另一面采用一只耐高溫密封圈壓緊，匯聚透鏡(12)的壓緊由密封圈的壓縮量決定。
6.根據權利要求書I所述整體加熱恒溫氣體分析儀吸收池結構,其特征是吸收池本體(9 )上裝有加熱及溫控裝置(11)。
7.根據權利要求書I所述的整體加熱恒溫氣體吸收池,其特征是吸收池本體(9)上裝有加熱及溫控裝置(11 )，在吸收池本體(9)上，有兩根氣管從吸收池本體的一側引出，其中較長的一根為入氣氣管(16)，較短的一根為出氣氣管。在吸收池本體(9)的四周裝有保溫材料(17)，當加熱及溫控裝置(11)工作時，吸收池本體保持恒定的溫度12(Tl60°C，同時入氣氣管(16)也達到較高的溫度，對樣氣具有預熱的作用。
8.根據權利要求書I所述的整體加熱恒溫氣體吸收池，其特征是活動端蓋(5)通過固定在吸收池本體(9)上的左吸收池固定連接件(6)和左保護端蓋(2)的螺紋擠壓固定在吸收池本體(9)上；保護外殼(10)通過固定在吸收池本體(9)上的右吸收池固定連接件(20)和右保護端蓋(12)的螺紋擠壓固定在吸收池本體(9)上；由吸收池本體(9)外表面和活動端蓋(5)及保護外殼(10)形成的封閉空間將保溫材料(17)封閉起來。
9.根據權利要求書I所述的整體加熱恒溫氣體吸收池，其特征是由發射光纖(I)、左保護端蓋(2)、左杯形連接件(3)、活動端蓋(4)、左吸收池固定連接件(6)、準直擴束透鏡(7)、耐高溫密封圈(8)、吸收池本體(9)、保護外殼(10)、加熱及溫控裝置(11)、匯聚透鏡(12)、右杯形連接件(13)、右保護蓋(14)、入口氣管(16)、保溫材料(17)、出口氣管(18)、接受光纖(19)、右吸收池固定連接件(20)組成的組件通過焊接在支架(4)上的卡式銷釘(15)分別對位于活動端蓋(5)的銷孔及保護外殼(10)的銷孔，然后分別通過左吸收池固定連接件(6)和左保護端蓋(2)及右吸收池固定連接件(20)和右保護端蓋(12)的螺紋擠壓固定在吸收池 本體支架上。
【文檔編號】G01N21/01GK203551453SQ201320399523
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月6日 優先權日:2013年7月6日
【發明者】尉士民, 甘彬 申請人:尉士民