激光氣體分析儀及其卡環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及氣體分析技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種激光氣體分析儀的卡環(huán)，還涉及一種包括上述卡環(huán)的激光氣體分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]激光氣體分析儀器是一臺精密的儀器，包含了大量先進的激光和電子學(xué)技術(shù)。它采用了單線光譜技術(shù)、激光頻率掃描技術(shù)、二次諧波檢測技術(shù)、譜線展寬自修正技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，能可靠的實現(xiàn)連續(xù)、在線測量氣體濃度。在鋼鐵冶金，石油化工等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。其基本測量方式是:從煙道一側(cè)發(fā)射單元上發(fā)出的激光，經(jīng)過被測氣體被接收單元接收器接收。因此，通過檢測激光光強的衰減即可計算出被測量氣體的濃度。實際應(yīng)用中通過調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器激光的波長，使波長掃過被測氣體選定的吸收譜線，于是接收器探測到的光強就隨著激光波長的變化而變化。
[0003]為增加測量敏感性，采用波長調(diào)制技術(shù):當(dāng)掃描被測氣體吸收譜線時，在半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動信號上疊加一個較小的交流調(diào)制信號，并在信號檢測時采用二次諧波信號來測量吸收氣體的濃度。正因為利用了單線吸收光譜技術(shù)，其他背景氣體的吸收就不存在，所以沒有來自其他背景氣體對測量結(jié)果的干擾。但是當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化，比如溫度、壓力的變化，會導(dǎo)致被測氣體分子吸收譜線的展寬和高度發(fā)生變化，即使所有其他氣體參數(shù)保持不變，測量結(jié)果也會發(fā)生較大誤差。半導(dǎo)體激光氣體分析儀器采用了譜線展寬自修正技術(shù)，通過對二次諧波信號的分析和計算，能夠自動修正溫度和壓力變化對氣體濃度測量的影響，從而保證了測量數(shù)據(jù)的精確性。
[0004]激光氣體分析儀器在發(fā)射單元和接受單元都用到發(fā)射管卡環(huán)和清潔管卡環(huán)。請參閱圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常見的卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖?？ōh(huán)是保證整體密封性的關(guān)鍵點，而保護透鏡的反射也是對儀器整體信號干擾的一部分。現(xiàn)有的清潔管卡環(huán)01和發(fā)射管卡環(huán)02是通過兩個平面組合在一起的，然而發(fā)射出來的激光經(jīng)過透鏡組合再經(jīng)過保護透鏡03會產(chǎn)生相互反射，實驗表明保護透鏡03反射到透鏡組合鏡面上會產(chǎn)生信號的干擾，通過示波器看得到有很多多余的二次諧波造成干擾的信號。
[0005]綜上所述，如何有效地解決激光氣體分析儀清潔管卡環(huán)和發(fā)射管卡環(huán)造成激光經(jīng)過透鏡組合再經(jīng)過保護透鏡會產(chǎn)生相互反射，造成信號的干擾等問題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種激光氣體分析儀的卡環(huán)，該激光氣體分析儀的卡環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效地解決激光經(jīng)過透鏡組合再經(jīng)過保護透鏡會產(chǎn)生相互反射，造成信號的干擾問題，本發(fā)明的第二個目的是提供一種包括上述卡環(huán)的激光氣體分析儀。
[0007]為了達(dá)到上述第一個目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種激光氣體分析儀的卡環(huán)，包括設(shè)置于發(fā)射管外的發(fā)射管卡環(huán)和設(shè)置于清潔管外的清潔管卡環(huán);所述發(fā)射管卡環(huán)和所述清潔管卡環(huán)為一體式卡環(huán)，且所述一體式卡環(huán)內(nèi)壁上設(shè)置有用于放置保護透鏡的環(huán)狀的臺階面，所述臺階面為傾斜面。
[0009]優(yōu)選地，上述激光氣體分析儀的卡環(huán)中，所述臺階面與水平面的夾角范圍為2.95度_3.05度。
[0010]優(yōu)選地，上述激光氣體分析儀的卡環(huán)中，所述臺階面與水平面的夾角為3度。
[0011]優(yōu)選地，上述激光氣體分析儀的卡環(huán)中，所述臺階面上設(shè)置有用于與所述保護透鏡粘結(jié)的粘結(jié)層。
[0012]優(yōu)選地，上述激光氣體分析儀的卡環(huán)中，所述臺階面上開設(shè)有環(huán)狀凹槽，所述環(huán)狀凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈。
[0013]優(yōu)選地，上述激光氣體分析儀的卡環(huán)中，所述臺階面距離位于所述保護透鏡上方的部件的最小距離等于所述保護透鏡的高度。
[0014]本發(fā)明提供的激光氣體分析儀的卡環(huán)包括發(fā)射管卡環(huán)和清潔管卡環(huán)。其中，發(fā)射管卡環(huán)設(shè)置于發(fā)射管外，清潔管卡環(huán)設(shè)置于清潔管外，發(fā)射管卡環(huán)與清潔管卡環(huán)設(shè)置為一體式結(jié)構(gòu)，也就是二者組合為一體式卡環(huán)。一體式卡環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)置有用于放置保護透鏡的臺階面，也就是內(nèi)壁包括呈階梯形的部分，臺階面呈環(huán)狀，且為傾斜面，也就是用于放置保護透鏡的表面為傾斜面，進而保護透鏡放置于臺階面上也呈傾斜狀態(tài)。
[0015]應(yīng)用本發(fā)明提供的激光氣體分析儀的卡環(huán)時，其具體可以設(shè)置于發(fā)射單元或接受單元，由于發(fā)射管卡環(huán)和清潔管卡環(huán)是一體結(jié)構(gòu)，且用于放置保護透鏡的臺階面為傾斜面，因而臺階面與傾斜的透鏡兩個斜面的組合可以使發(fā)射出來的光經(jīng)過透鏡組合再經(jīng)過保護透鏡的時候，透鏡組合和保護透鏡相互反射，反射光不會再返回到透鏡組合上面，進而不會造成干擾信號。外界信號干擾的減少，實現(xiàn)了更加精確的測量，以獲得誤差較小的數(shù)據(jù)。
[0016]同時，本發(fā)明提供的激光氣體分析儀的卡環(huán)為一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單便于安裝。
[0017]在一種優(yōu)選的實施方式中，臺階面上設(shè)置有粘結(jié)層，進而保護透鏡能夠與臺階面粘結(jié)。由于一體式結(jié)構(gòu)直接避免了發(fā)射管卡環(huán)與清潔管卡環(huán)連接面處的密封性問題，因而可以用石英玻璃(保護透鏡)和卡環(huán)進行相互粘貼，即可保證整體結(jié)構(gòu)的密封性。因此，上述卡環(huán)使整體結(jié)構(gòu)的密封性能變得簡單，且能夠達(dá)到理想的密封效果。
[0018]為了達(dá)到上述第二個目的，本發(fā)明還提供了一種激光氣體分析儀，該激光氣體分析儀包括上述任一種激光氣體分析儀的卡環(huán)。由于上述的激光氣體分析儀的卡環(huán)具有上述技術(shù)效果，具有該卡環(huán)的激光氣體分析儀也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
[0019]優(yōu)選地，上述激光氣體分析儀中，所述保護透鏡與所述卡環(huán)的臺階面粘結(jié)。
[0020]優(yōu)選地，上述激光氣體分析儀中，發(fā)射接收管上涂有消光漆。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常見的卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明提供的激光氣體分析儀的卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖中標(biāo)記如下:
[0025]一體式卡環(huán)I，保護透鏡2。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明實施例公開了一種激光氣體分析儀的卡環(huán)，以避免激光經(jīng)過透鏡組合再經(jīng)過保護透鏡產(chǎn)生相互反射，造成信號的干擾，同時簡化安裝程序。
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]請參閱圖2，圖2為本發(fā)明提供的激光氣體分析儀的卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]在一種【具體實施方式】中，本發(fā)明提供的激光氣體分析儀的卡環(huán)包括發(fā)射管卡環(huán)和清潔管卡環(huán)。
[0030]其中，發(fā)射管卡環(huán)設(shè)置于發(fā)射管外，清潔管卡環(huán)設(shè)置于清潔管外。二者具體的位置及厚度等請參考現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。發(fā)射管卡環(huán)與清潔管卡環(huán)設(shè)置為一體式結(jié)構(gòu)，也就是二者為一體式卡環(huán)I。需要說明的是，此處的一體式結(jié)構(gòu)指經(jīng)一體成型的結(jié)構(gòu)，進而發(fā)射管卡環(huán)與清潔管