氣體輸入裝置及包括該氣體輸入裝置的拉曼光譜儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氣體輸入裝置及包括該氣體輸入裝置的拉曼光譜儀，屬于光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，包括4個(gè)輸入端口和與4個(gè)輸入端口連接的閥島，4個(gè)輸入端口為用于通入吹掃氣體的C3H8端口、用于通入待檢測氣體的SAMPLE端口、用于通入零點(diǎn)標(biāo)定氣體的ZERO端口以及用于通入標(biāo)準(zhǔn)氣體的SPAN端口，所述閥島包括4個(gè)電磁閥。本氣體輸入裝置及包括該氣體輸入裝置的拉曼光譜儀采用4個(gè)輸入端口的結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)通入包括待檢測氣體在內(nèi)的多種氣體，操作方便，有效提高了氣體通入的效率，相應(yīng)地提高了氣體檢測的效率。
【專利說明】氣體輸入裝置及包括該氣體輸入裝置的拉曼光譜儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及氣體輸入裝置及包括該氣體輸入裝置的拉曼光譜儀。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上用于檢測氣體的拉曼光譜儀一般只有一個(gè)輸入口，需要頻繁轉(zhuǎn)換通入氣體，操作麻煩，效率不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供氣體輸入裝置及包括該氣體輸入裝置的拉曼光譜儀，以解決現(xiàn)有用于檢測氣體的拉曼光譜儀一般只有一個(gè)輸入端，需要頻繁轉(zhuǎn)換通入氣體，操作麻煩，效率不高的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本氣體輸入裝置包括4個(gè)輸入端口和與4個(gè)輸入端口連接的閥島，4個(gè)輸入端口為用于通入吹掃氣體的C3H8端口、用于通入待檢測氣體的SAMPLE端口、用于通入零點(diǎn)標(biāo)定氣體的ZERO端口以及用于通入標(biāo)準(zhǔn)氣體的SPAN端口，閥島包括4個(gè)電磁閥。本氣體輸入裝置為拉曼光譜儀的組成部分，操作時(shí)，首先從C3H8端口通入吹掃氣體以清潔管道，然后從ZERO端口通入零點(diǎn)標(biāo)定氣體，最后從SPAN端口和SAMPLE端口通入標(biāo)準(zhǔn)氣體和待檢測氣體。本待測氣體主要為錄井氣體。
[0006]進(jìn)一步地，吹掃氣體為氮?dú)?，零點(diǎn)標(biāo)定氣體為99.99%的高純氮?dú)?，?biāo)準(zhǔn)氣體為甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳。氮?dú)鉃橐环N惰性氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，非常適合作吹掃氣體，用于清潔管道，而高純度的氮?dú)庖渤Ｓ糜跇?biāo)定待測氣體；而甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳等標(biāo)準(zhǔn)氣體的利于待測氣體的光譜檢測。
[0007]進(jìn)一步地，SAMPLE端口設(shè)置有玻璃纖維過濾器和不銹鋼燒結(jié)過濾。這兩種過濾器功能強(qiáng)大,可以過濾尺寸大于10 μ m的灰塵顆粒，以凈化待檢測氣體，防止氣體內(nèi)的灰塵顆粒干擾檢測結(jié)果。
[0008]本氣體輸入裝置采用4個(gè)輸入端口的結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)通入包括待檢測氣體在內(nèi)的多種氣體，操作方便，有效提高了氣體通入的效率，相應(yīng)地提高了氣體檢測的效率。
[0009]本包括上述氣體輸入裝置的拉曼光譜儀還包括光譜生成器，光譜生成器包括沿一直線依次設(shè)置的激光器、生成器本體以及光譜接收頭，生成器本體內(nèi)部設(shè)置有光纖，光纖的內(nèi)部開有通孔，生成器本體的兩端均設(shè)置有供激光穿過的藍(lán)寶石片和氣管接頭，兩個(gè)氣管接頭分別與通孔連通，其中一個(gè)氣管接頭遠(yuǎn)離通孔的一端與閥島連接，光譜接收頭連接有用于顯示氣體光譜的計(jì)算機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)氣體和待檢測氣體從閥島中流出后，進(jìn)入光纖的通孔中，在激光器的照射下，待測氣體的拉曼光譜被光譜接收頭接收傳遞給計(jì)算機(jī)，然后由計(jì)算機(jī)生成顯示出來。
[0010]進(jìn)一步地，藍(lán)寶石片上設(shè)置有壓緊環(huán)，使藍(lán)寶石片保持固定，保證光譜投射效果。
[0011]進(jìn)一步地，壓緊環(huán)和藍(lán)寶石片之間設(shè)置有“O”型圈，以加強(qiáng)密封效果，減少光線的損失，保證光譜的投射效果。
[0012]進(jìn)一步地，生成器本體由鋁合金制成，表面進(jìn)行氧化黑處理。鋁合金密度小，塑性好，加工簡單。表面氧化黑處理可以有效防銹。
[0013]進(jìn)一步地，氣管接頭和閥島之間連接有質(zhì)量流量控制器。質(zhì)量流量控制器會(huì)將氣體流量控制在1.4-1.6L/min，以使氣體檢測效果最優(yōu)化。
[0014]進(jìn)一步地，質(zhì)量流量控制器與閥島之間連接有選擇閥，選擇閥連接有數(shù)字壓力表。數(shù)字壓力表會(huì)顯示進(jìn)入生成器本體之前的氣體的壓力，以便用戶進(jìn)行調(diào)控。
[0015]進(jìn)一步地，拉曼光譜儀設(shè)置有廢氣排出口，以便設(shè)備內(nèi)部的廢氣能排出。
[0016]本包括上述氣體輸入裝置的拉曼光譜儀還設(shè)置有光譜生成器，能高效地檢測并顯示出所測待檢測氣體的拉曼光譜。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的氣體輸入裝置與光譜生成器的連接示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的光譜生成器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的生成器本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的生成器本體的裝配示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0022]參閱圖1-4，本氣體輸入裝置包括4個(gè)輸入端口和與4個(gè)輸入端口連接的閥島，4個(gè)輸入端口為用于通入吹掃氣體的C3H8端口、用于通入待檢測氣體的SAMPLE端口、用于通入零點(diǎn)標(biāo)定氣體的ZERO端口以及用于通入標(biāo)準(zhǔn)氣體的SPAN端口，閥島包括4個(gè)電磁閥。本氣體輸入裝置為拉曼光譜儀的組成部分，操作時(shí)，首先從C3H8端口通入吹掃氣體以清潔管道，然后從ZERO端口通入零點(diǎn)標(biāo)定氣體，最后從SPAN端口和SAMPLE端口通入標(biāo)準(zhǔn)氣體和待檢測氣體。
[0023]吹掃氣體為氮?dú)猓泓c(diǎn)標(biāo)定氣體為99.99%的高純氮?dú)?，?biāo)準(zhǔn)氣體為甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳。氮?dú)鉃橐环N惰性氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，非常適合作吹掃氣體，用于清潔管道，而高純度的氮?dú)庖渤Ｓ糜跇?biāo)定待測氣體；而甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳等標(biāo)準(zhǔn)氣體的利于待測氣體的光譜檢測。
[0024]SAMPLE端口設(shè)置有玻璃纖維過濾器和不銹鋼燒結(jié)過濾。這兩種過濾器功能強(qiáng)大，可以過濾尺寸大于10 μ m的灰塵顆粒，以凈化待檢測氣體，防止氣體內(nèi)的灰塵顆粒干擾檢測結(jié)果。
[0025]本氣體輸入裝置采用4個(gè)輸入端口的結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)通入包括待檢測氣體在內(nèi)的多種氣體，操作方便，有效提高了氣體通入的效率，相應(yīng)地提高了氣體檢測的效率。
[0026]本包括上述氣體輸入裝置的拉曼光譜儀還包括光譜生成器，光譜生成器包括沿一直線依次設(shè)置的激光器500、生成器本體100以及光譜接收頭610，生成器本體100內(nèi)部設(shè)置有光纖400，光纖400的內(nèi)部開有通孔，生成器本體100的兩端均設(shè)置有供激光穿過的藍(lán)寶石片210和氣管接頭300，兩個(gè)氣管接頭300分別與通孔連通，其中一個(gè)氣管接頭300遠(yuǎn)離通孔的一端與閥島連接，光譜接收頭610連接有用于顯示氣體光譜的計(jì)算機(jī)600。標(biāo)準(zhǔn)氣體和待檢測氣體從閥島中流出后，進(jìn)入光纖400的通孔中，在激光器500的照射下，待測氣體的拉曼光譜被光譜接收頭610接收傳遞給計(jì)算機(jī)600,然后由計(jì)算機(jī)600生成顯示出來。
[0027]生成器本體100為筆直的方形柱，方形柱包括左半柱110和右半柱120，左半柱110和右半柱120之間通過螺栓連接。這種連接方式使生成器本體100的裝配和拆卸變得十分方便快捷。
[0028]生成器本體100兩端均設(shè)置有光纖卡頭200，光纖卡頭200設(shè)置有安裝孔，藍(lán)寶石片210設(shè)置于安裝孔內(nèi)。這種設(shè)置使得藍(lán)寶石片210的安裝比較牢靠，同時(shí)使得生成器本體100的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
[0029]藍(lán)寶石片210上設(shè)置有壓緊環(huán)230，使藍(lán)寶石片210保持固定，保證光譜投射效果。
[0030]壓緊環(huán)230和藍(lán)寶石片210之間設(shè)置有“O”型圈220，以加強(qiáng)密封效果，減少光線的損失，保證光譜的投射效果。
[0031]生成器本體100內(nèi)部設(shè)置有兩根光纖壓緊條410和兩個(gè)光纖壓緊墊420。這種設(shè)置使得光纖400保持筆直緊固狀態(tài)，保證光和氣體的高效傳輸。
[0032]生成器本體100由鋁合金制成，表面進(jìn)行氧化黑處理。鋁合金密度小，塑性好，力口工簡單。表面氧化黑處理可以有效防銹。
[0033]氣管接頭300和閥島之間連接有質(zhì)量流量控制器。質(zhì)量流量控制器會(huì)將氣體流量控制在1.4-1.6L/min,以使氣體檢測效果最優(yōu)化。
[0034]質(zhì)量流量控制器與閥島之間連接有選擇閥，選擇閥連接有數(shù)字壓力表。數(shù)字壓力表會(huì)顯示進(jìn)入生成器本體100之前的氣體的壓力，以便用戶進(jìn)行調(diào)控。
[0035]拉曼光譜儀設(shè)置有廢氣排出口，以便設(shè)備內(nèi)部的廢氣能排出。
[0036]用于輸出氣體的氣管接頭300連接有BYPASS端口，以便待測氣體的排出。
[0037]本包括上述氣體輸入裝置的拉曼光譜儀還設(shè)置有光譜生成器，能高效地檢測并顯示出所測待檢測氣體的拉曼光譜。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體輸入裝置，其特征在于，包括4個(gè)輸入端口和與4個(gè)輸入端口連接的閥島，4個(gè)輸入端口為用于通入吹掃氣體的C3H8端口、用于通入待檢測氣體的SAMPLE端口、用于通入零點(diǎn)標(biāo)定氣體的ZERO端口以及用于通入標(biāo)準(zhǔn)氣體的SPAN端口，所述閥島包括4個(gè)電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸入裝置，其特征在于，所述吹掃氣體為氮?dú)?，所述零點(diǎn)標(biāo)定氣體為99.99%的高純氮?dú)猓鰳?biāo)準(zhǔn)氣體為甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸入裝置，其特征在于，所述SAMPLE端口設(shè)置有玻璃纖維過濾器和不銹鋼燒結(jié)過濾器。
4.一種包括權(quán)利要求1所述的氣體輸入裝置的拉曼光譜儀，其特征在于，還包括光譜生成器，所述光譜生成器包括沿一直線依次設(shè)置的激光器、生成器本體以及光譜接收頭，所述生成器本體內(nèi)部設(shè)置有光纖，所述光纖的內(nèi)部開有通孔，所述生成器本體的兩端均設(shè)置有供激光穿過的藍(lán)寶石片和氣管接頭，兩個(gè)氣管接頭分別與所述通孔連通，其中一個(gè)氣管接頭遠(yuǎn)離通孔的一端與所述閥島連接，所述光譜接收頭連接有用于顯示氣體光譜的計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述藍(lán)寶石片上設(shè)置有壓緊環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述壓緊環(huán)和所述藍(lán)寶石片之間設(shè)置有“O”型圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述生成器本體由鋁合金制成，表面進(jìn)行氧化黑處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述氣管接頭和所述閥島之間連接有質(zhì)量流量控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述質(zhì)量流量控制器與所述閥島之間連接有選擇閥，所述選擇閥連接有數(shù)字壓力表。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述拉曼光譜儀設(shè)置有廢氣排出□。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK104165882SQ201410439281
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】李平, 王強(qiáng), 程地奎 申請人:四川九高科技有限公司