專利名稱：一種基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的制作方法
一種基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種根據(jù)吸收光譜測(cè)量氣體成分的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。
背景技術(shù)：
在煙道排放氣體的監(jiān)測(cè)中，可采用點(diǎn)式儀器進(jìn)行采樣和分析，但這種方法取樣的時(shí)空代表性較差，而且一臺(tái)點(diǎn)式監(jiān)測(cè)儀器一般只能監(jiān)測(cè)一種氣體。利用線采樣方式的差分吸收光譜法測(cè)量煙道中的排放氣體，測(cè)量范圍大，可實(shí)現(xiàn)多組份測(cè)量，并且可以連續(xù)實(shí)時(shí)在線測(cè)量。因此，該方法逐漸成為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的理想工具。受透鏡和反射鏡共同組成的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制，目前基于吸收光譜的煙氣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，只能將光源、煙氣探頭、光譜儀整合為一體式結(jié)構(gòu)。測(cè)量時(shí)，需將煙氣探頭插入煙道，其它部件與煙氣探頭相連，直接安放在煙道壁上。整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)部件多、體積和重量大，給安裝和維護(hù)帶來(lái)了很大困難；光源和光譜儀均被密封在防塵機(jī)殼內(nèi)，不利于散熱，系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境溫度的穩(wěn)定性要求很高；且由于所測(cè)煙道通常具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)部件的防腐和保護(hù)提出了很高要求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有基于吸收光譜的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝和維護(hù)困難、儀器防腐和散熱要求高的問(wèn)題，提供一種基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。本發(fā)明提供的基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，包括光源1、光纖耦合透鏡2、發(fā)射光纖3、接收光纖4、準(zhǔn)直透鏡5、角錐棱鏡6和光譜儀7。光源1發(fā)出的連續(xù)光譜經(jīng)光纖耦合透鏡2到發(fā)射光纖3入射端，經(jīng)發(fā)射光纖3的出射端射出后，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡5準(zhǔn)直后平行射出，到達(dá)角錐棱鏡6后被沿原方向反射，再次經(jīng)同一準(zhǔn)直透鏡6聚焦后進(jìn)入接收光纖，最后經(jīng)接收光纖4出射端射出后送入光譜儀7，由光譜儀7進(jìn)行光譜檢測(cè)。所述的光源、煙氣探頭、光譜儀均為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，通過(guò)發(fā)射光纖和接收光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸。煙氣探頭由準(zhǔn)直透鏡和角錐棱鏡及固定它們的鏡筒所構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明提供的基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，可將光源和光譜儀獨(dú)立于煙氣探頭，通過(guò)發(fā)射光纖和接收光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸。煙氣探頭插入煙道內(nèi)，光源和光譜儀安放在與煙道距離較遠(yuǎn)的區(qū)域，從而減小了原整體式儀器的重量，利于安裝、維護(hù)以及防塵和散熱。同時(shí)，本發(fā)明提供的基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，減小了光學(xué)透鏡和反射鏡的數(shù)量，簡(jiǎn)化了光路，有利于調(diào)整儀器和提高光電檢測(cè)信號(hào)的信噪比。

圖1是本發(fā)明提供的基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1圖1所示為本實(shí)施例提供的基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，該儀器包括光源1、光纖耦合透鏡2、發(fā)射光纖3、接收光纖4、準(zhǔn)直透鏡5、角錐棱鏡6和光譜儀7。測(cè)量時(shí)，由光源1發(fā)出的連續(xù)光譜經(jīng)光纖耦合透鏡2耦合到發(fā)射光纖3入射端，經(jīng)發(fā)射光纖傳輸后由其出射端射出后，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡5準(zhǔn)直后平行射出，到達(dá)角錐棱鏡6后被沿原方向反射，再次經(jīng)同一準(zhǔn)直透鏡5聚焦后進(jìn)入接收光纖4，最后經(jīng)接收光纖射出后送入光譜儀，由光譜儀進(jìn)行光譜檢測(cè)。光譜儀根據(jù)氣體的特征吸收光譜可反演得到煙道中氣體的濃度。所述的光源、煙氣探頭、光譜儀均為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，通過(guò)發(fā)射光纖和接收光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸。
權(quán)利要求
1.一種基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，包括光源(1)、光纖耦合透鏡( 、發(fā)射光纖( 、接收光纖(4)、準(zhǔn)直透鏡( 、角錐棱鏡(6)和光譜儀(7)；光源 (1)發(fā)出的連續(xù)光譜經(jīng)光纖耦合透鏡( 耦合到發(fā)射光纖C3)入射端，經(jīng)發(fā)射光纖C3)的出射端射出后，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡(5)準(zhǔn)直后平行射出，到達(dá)角錐棱鏡(6)后被沿原方向反射，再次經(jīng)同一準(zhǔn)直透鏡( 聚焦后進(jìn)入接收光纖，最后經(jīng)接收光纖(4)出射端射出后送入光譜儀(7)，由光譜儀(7)進(jìn)行光譜檢測(cè)。其中準(zhǔn)直透鏡( 和角錐棱鏡(6)組成煙氣探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于， 采用發(fā)射光纖和接收光纖代替光學(xué)透鏡和反射鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述的光源、煙氣探頭、光譜儀均為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，通過(guò)發(fā)射光纖和接收光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸。
全文摘要
一種基于光纖發(fā)射和接收信號(hào)的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，屬于煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明測(cè)量系統(tǒng)包括光源、發(fā)射光纖、煙氣探頭、接收光纖和光譜儀。由光源發(fā)出的光耦合到發(fā)射光纖，經(jīng)透鏡準(zhǔn)直后射向位于煙氣探頭另一端的角錐棱鏡，經(jīng)角錐棱鏡反射后攜帶煙氣的特征吸收光譜，再次經(jīng)透鏡聚焦后耦合到接收光纖，并由接收光纖另一端送入光譜儀進(jìn)行分析，從而得到煙道中待測(cè)氣體的含量。本發(fā)明用光纖代替光學(xué)透鏡和反射鏡，簡(jiǎn)化了光路，有利于儀器調(diào)整和提高光電檢測(cè)信號(hào)的信噪比。同時(shí)，本發(fā)明提出的煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于安裝、維護(hù)以及防塵和散熱。
文檔編號(hào)G01N21/25GK102297841SQ201110134128
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者徐可欣, 耿曉娟, 陳文亮, 魏永杰 申請(qǐng)人:天津同陽(yáng)科技發(fā)展有限公司