一種用于長光程氣體樣品池裝調測試的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及長光程氣體樣品池的測試，應用于空氣污染研究、環境監測、氣體純度分析、工藝過程監測、排放氣體分析和石油勘探地質錄井過程監測等領域，屬于儀器儀表領域，特別是光譜分析儀器技術領域。
【背景技術】
[0002]在長光程氣體樣品池的裝調與測試中，需要不間斷的監測出射光信號與入射光信號的強度比值，以評估長光程樣品池的光學性能。
[0003]傳統的測試方式是以光譜儀為測試裝置，將待測樣品池安裝在光譜儀的樣品室，分析樣品池安放前后的光強變化從而對樣品池性能做出評估，在裝調過程中，其存在一些不足:1)傳統的測試方式的信號源由紅外光源經過干涉儀得到，而干涉儀價格較高，尤其是紅外干涉儀；2)傳統的測試裝置樣品室結構固定，空間狹小，樣品池測試需要配套的卡口，且位置固定，裝調極為不便；3)傳統的測試方式結構緊湊，在做高溫測試時易對儀表造成損壞；4)如果在開發樣品池的過程中配套一臺僅用于裝調樣品池的光譜儀，則造成資源浪費，開發成本大大增加。5) —個更重要的缺點是，采用光譜儀進行裝調時，在調整鏡片的角度等參數時，由于光譜儀采集速度慢，光譜儀出來的光強數據與鏡片調整之間存在著較大的時間滯后，因此，樣品池難以進行快速的裝調。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種用于長光程樣品池裝調測試的裝置，能夠為樣品池開發提供靈活、成本低廉的測試方式。
[0005]本發明的技術方案是:用于長光程氣體樣品池裝調測試的裝置，其特征在于它包括裝置平臺、激光準直輔助調節模塊、光源模塊、整束裝置和檢測模塊；所述激光準直輔助調節模塊包括可見光激光器；所述光源模塊包括光源和光源支架，激光器與光源分別通過垂直交匯方式置于光源支架上；光源模塊后依次設置用于將直流輻射信號轉變成交流輻射信號的斬光器、整束裝置及檢測模塊；所述整束裝置包括對置的前整束裝置和后整束裝置，每個整束裝置各自包括可實現光路準直與聚焦的一個鏡筒和兩片反射鏡；所述檢測模塊包括傳感器及信號處理系統。
[0006]本發明的光路調節方式采用激光準直輔助調節，從而克服紅外光路調節中使用紅外觀察儀等昂貴的輔助設備的弊端。
[0007]本發明的激光器使用可見光，首選半導體激光器，不排除He-Ne激光器等其他功率低于250mw的可見光激光器。
[0008]本發明的光源選用紅外光源，不排除可見光、紫外光等其他波段信號源。
[0009]本發明的光源模塊由光源及光源支架組成。紅外光源優選硅碳棒材料，不排除氮化硅、EVER-GL0等其他紅外光源。可見光源可選擇鹵素燈、溴鎢燈等。紫外光源可選擇汞蒸氣壓燈，不排除金屬鹵化物燈、氙燈等其他紫外光源。光源支架采用金屬材料，首先鋁合金，采用十字交叉孔位設計，可以實現光源位置輔助激光器安裝。
[0010]本發明的光源模塊后配備了斬光器，作用是使直流輻射信號變成交流輻射信號，交流信號便于信號處理。
[0011 ] 本發明的整束裝置包括對置的前整束裝置和后整束裝置，每個整束裝置均包括一個鏡筒和兩片反射鏡，可實現光路準直與聚焦。兩片反射鏡采用離軸拋物反射鏡結構，可以更方便地調整焦點位置。不排除選用昂貴的橢球面反射鏡實現光束調整。鏡筒采用鋁合金材材料，鏡筒長度在5cm~10cm之間，優選8cm。鏡筒及光出入孔均采用25mm大口徑通光孔。
[0012]本發明的整束裝置與支架間配合能夠實現360°自由旋轉，以適應不同規格樣品池。可以采用兩顆緊定螺絲固定裝置聚焦裝置的方位。
[0013]本發明采用無需制冷的DLATGS感光器進行感光，使用起來更方便。當然，本發明不排除使用MCT傳感器作為感光元件，實際上，使用MCT，檢測效果會更好。對于可見光及紫外光，可采用光電三級管、光電倍增管、光敏二極管等。
[0014]本發明檢測器輸出信號經過放大濾波后，采用嵌入式系統或示波器或計算機系統等進行數據采集處理。與傅立葉變換紅外光譜儀不同，本發明不需要根據干涉圖的峰高進行光強的定量，只需要計算所檢測到的交流信號的幅度即可作為評估樣品池光學性能的指標。
[0015]本發明的平臺采用金屬材料，首選鋁合金。平臺底部裝有防滑橡膠墊，優選四個。
[0016]本發明提供了一種結構簡單，成本低廉，使用更加方便的長光程氣體樣品池裝調測試裝置。采用紅外光源加斬光器，作為信號源，直接將調制光信號整束后送入測試區，再通過后端整束裝置將測試區的光信號收集送到光電檢測器探頭進行光的檢測及信號分析，只需要計算所檢測到的交流信號的幅度即可作為評估樣品池光學性能的指標，不需要根據干涉圖的峰高進行光強的定量，避免了傳統光譜儀的采集、輸出信號速度慢的缺點，可以實現實時調節。測得的數據在計算機中形成歷史曲線，便于分析與預判。裝置的精簡化、模塊化降低了光路的調節難度。測試區的設計能夠實現待測樣品池的靈活放置與控溫。因此，其不僅成本低，而且測試靈活，使用方便，給樣品池的開發設計帶來方便，目前尚未發現有類似的裝置。
[0017]本發明的有益效果是:
1.便于裝調樣品池:樣品室空間大，操作的靈活性大大增強；快速響應，在對鏡片角度等參數進行調整時，可以實時無滯后的觀測調整后的信號輸出變化。
[0018]2.便于長光程樣品池研發過程中的測試評估:其不僅可以用于裝調，也可以用于樣品池性能的評估。樣品池在使用過程中，可能存在性能的下降，利用本裝置，可以評估性能下降的程度。
[0019]3.自由匹配不同規格的樣品池:常見的不同規格的樣品池均可在本裝置上進行裝調。除了紅外氣體樣品池，對于可見光、紫外光的氣體樣品池，也同樣可以在本裝置上進行調試，只需更換光源和檢測器即可。
[0020]4.降低樣品池開發成本:本裝置結構簡單，成本低廉。
[0021]本發明裝置可廣泛應用于空氣污染研究、環境監測、氣體純度分析、工藝過程監測、排放氣體分析和石油勘探地質錄井過程監測等領域。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實施例長光程氣體樣品池測試裝置整體結構示意圖。
[0023]圖2是實施例中光源支架結構示意圖。
[0024]圖3是實施例中整束裝置結構示意圖。
[0025]圖4是實施例中兩個整束裝置對置擺放關系示意圖。
[0026]圖5是實施例整束裝置中光路及反射鏡擺放關系示意圖。
[0027]圖中，1.激光器；2.光源模塊；3.斬光器；4.前整束裝置；5.后整束裝置；6.檢測模塊；7.防滑橡膠墊；8.支架；9.平臺；10.計算機系統；11.光源；12.光源支架；13.鏡筒；14-1、14-2、14-3、14-4.反射鏡。
【具體實施方式】
[0028]下面結合實施例和附圖對本發明做進一步詳細的描述。
[0029]實施例:圖1是實施例長光程氣體樣品池測試裝置整體結構示意圖，其主要它包括裝置平臺9、激光準直輔助調節模塊、光源模塊2、整束裝置和檢測模塊6 ;所述激光準直輔助調節模塊包括可見光激光器1 ;所述光源模塊2包括光源11和光源支架12，激光器1與光源11分別通過垂直交匯方式置于光源支架12上；光源模塊2后依次設置用于將直流輻射信號變成交流輻射信號斬光器3、整束裝置及檢測模塊6 ;所述整束裝置包括對置的前整束裝置4和后整束裝置5，每個整束裝置各自包括可實現光