專利名稱：可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系 統(tǒng)，用于對長程差分光學(xué)系統(tǒng)進行不同等效濃度的校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
長程差分吸收光譜氣體污染監(jiān)測裝置是一種主要的大氣環(huán)境監(jiān)測儀器，其測量 原理是利用氣體對光輻射的紫外一可見吸收，儀器的主要結(jié)構(gòu)是一發(fā)射和接收一體的望 遠鏡系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，儀器工作是根據(jù)要求要定期進行濃度校準(zhǔn)，校準(zhǔn) 方法是讓一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體通過儀器的校準(zhǔn)樣品池對儀器進行標(biāo)定。目前所使用的儀 器，其校準(zhǔn)系統(tǒng)都是在主光路上放置一個固定長度的樣品池，由于主光路調(diào)節(jié)時要求精 度較高，因此，一旦系統(tǒng)調(diào)試安裝完畢，就不會再改動光路，也就是說，濃度校準(zhǔn)的光 程無法改變，如果要對不同濃度進行校準(zhǔn)，必須使用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體。進行濃度 校準(zhǔn)時，需要更換不同濃度的氣體，一方面增加了工作量，另一方面增加了儀器運行成 本。現(xiàn)有技術(shù)的濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)存在下述不足增加了儀器的調(diào)試難度和維護成本，同時 對使用人員也具有較高的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足處而提供較為便利和低成本的可變光程 旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)。本發(fā)明公開了一種可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括主發(fā)射和接收光路單元 1，其包括光源11、平面反射鏡12、球面反射鏡14和與其相鄰的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)2，其 包括平面反射鏡21、紫外石英凸透鏡22、光學(xué)遮擋板23、45°斜面的圓柱反射棱鏡24、 樣品池26，以及一塊具有通光孔的隔板3，其包括開孔31和32。本發(fā)明的關(guān)鍵是引入了旁路光學(xué)系統(tǒng)，增加了光路空間，因此進行濃度校準(zhǔn) 時，可以更換不同長度的樣品池，從而得到不同長度的光程，即使使用一種濃度的標(biāo)準(zhǔn) 氣體，由于樣品池的長度不同，也能夠得到不同的等效濃度，實現(xiàn)多濃度校準(zhǔn)。本發(fā)明可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)具有能夠改變樣品池長度從而實現(xiàn)改變光 程的功能，同時校準(zhǔn)光路獨立于測量光路，在對儀器進行校準(zhǔn)操作時，對主光路的精度 不會產(chǎn)生影響，提高了儀器的可操作性和靈活性，由于使用一種濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體即可得 到多種等效濃度，因此能節(jié)約儀器的運行成本。具體而言，本發(fā)明可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)的主要特點是在主光路旁設(shè)計 了一個旁路，將主光路中的次鏡設(shè)計成與主光軸成45度，將光引入到旁路測量光路中， 經(jīng)過樣品池到達光路接收系統(tǒng)。儀器正常測量時，樣品池中充滿清潔空氣或氮氣。
本發(fā)明的另一個特點是從主光路引入另一校準(zhǔn)光束進入旁路系統(tǒng)，并設(shè)置一個 可以轉(zhuǎn)動的光學(xué)遮擋板，系統(tǒng)需要進行濃度校準(zhǔn)時，將光學(xué)遮擋板轉(zhuǎn)動90度，擋住測量 光路，而讓校準(zhǔn)光束通過樣品池，向樣品池通入標(biāo)準(zhǔn)濃度氣體即可進行濃度校準(zhǔn)，如果需要變換校準(zhǔn)濃度，只需更換不同長度的樣品池，從而實現(xiàn)光程的改變。為了方便更換 樣品池，樣品池的進氣口和出氣口均使用便捷接口。因此，本發(fā)明濃度校準(zhǔn)裝置只需使 用一種標(biāo)準(zhǔn)濃度氣體，即可進行不同等效濃度的校準(zhǔn)。本可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)的旁路校準(zhǔn)光路相對獨立于主測量光路，因此 在進行濃度校準(zhǔn)和更換樣品池時，對主光路不會產(chǎn)生任何影響，降低了儀器的維護工作量。本發(fā)明的可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)優(yōu)點有工作獨立性較高，相對于現(xiàn)有技術(shù)的儀器，本發(fā)明引入了旁路光學(xué)系統(tǒng)，增加 了儀器的光路空間，因此可以將以前固定的樣品池設(shè)計成為長度可變的樣品池，實現(xiàn)改 變光程的目的。本發(fā)明操作方便，只需一種濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體即可實現(xiàn)不同等效濃度的校 準(zhǔn)，提高了標(biāo)準(zhǔn)氣體的利用率，降低了儀器的使用成本。而以前的儀器，由于光路空間 有限，以及對光路穩(wěn)定性的要求，進行濃度校準(zhǔn)時不能更換不同長度的樣品池。


圖1是本發(fā)明的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1是主發(fā)射和接收光路單元1，2是與其相鄰的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，3是隔 板，將1和2分開，避免它們相互干擾；圖中虛線是光路；11是光源，12是與主光軸成45度角的平面反射鏡，13虛線是主光路，14是球 面反射鏡；21是平面反射鏡，22是紫外石英凸透鏡，23是光學(xué)遮擋板，24是45度斜面 的圓柱反射棱鏡，25是樣品池樣氣進口，26是樣品池，27是樣品池樣氣出口； 31和32 是隔板3上面的開孔。為了便于理解，以下將通過具體的附圖和實施例對本發(fā)明的進行詳細(xì)地描述。 需要特別指出的是，具體實例和附圖僅是為了說明，顯然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根 據(jù)本文說明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變 也納入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明的工作方式進行進一步的描述。參見圖1，測量儀器的主光路由光源11、反射鏡12和球面鏡14組成；旁路濃度 校準(zhǔn)裝置由反射鏡21，24、石英凸透鏡22、光學(xué)遮擋板23、樣品池26等組成。測量儀器正常工作時，其測量光線通過隔板3上的開孔32進入旁路系統(tǒng)，這時 旁路系統(tǒng)中的光學(xué)遮擋板23處于垂直位置，光線經(jīng)過反射鏡24反射后，穿越樣品池26 進入光路接收系統(tǒng)，進行正常測量時，樣品池中是干凈空氣或氮氣。需要進行濃度校準(zhǔn)時，光學(xué)遮擋板23順時針轉(zhuǎn)動90度，處于水平位置，擋住經(jīng) 過開孔32進入的光，這時，光源11發(fā)出的光直接經(jīng)過隔板3上的開孔31進入旁路系統(tǒng)， 經(jīng)過反射鏡21反射，石英凸透鏡22匯聚，穿越反射鏡24的中心孔后進入樣品池，最后 到達光路接收系統(tǒng)，校準(zhǔn)時，樣品池中通入標(biāo)準(zhǔn)濃度氣體。當(dāng)需要進行不同等效濃度的 校準(zhǔn)時，只需更換不同長度的樣品池，無需改變標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度即可實現(xiàn)，節(jié)約了標(biāo)準(zhǔn)氣體的使用量 。
權(quán)利要求
1.一種可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其包括主發(fā)射和接收光路單元(1)，光源(11)、平面反射鏡(12)、球面反射鏡(14)和與其相鄰的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)(2)，平面反射鏡(21)、紫外石英凸透鏡(22)、光學(xué)遮擋板(23)、45°斜面的圓柱反射 棱鏡(24)、樣品池樣氣進口(25)，樣品池(26)，樣品池樣氣出口(27)，以及隔板(3)， 開孔(31)和(32)；所述的主發(fā)射和接收光路單元(1)和與其相鄰的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng) (2)，他們之間由一塊具有通光孔的隔板(3)分開；由高壓氙燈(11)、凹面球面反射鏡 (15)和平面反射鏡(12)組成光源、發(fā)射和接收光學(xué)系統(tǒng)將經(jīng)過大氣污染氣體吸收的紫外 一可見光經(jīng)過隔板開孔(32)反射到其相鄰的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)中的反射鏡(24)，系統(tǒng)進 行濃度校準(zhǔn)時，光學(xué)遮擋板(23)轉(zhuǎn)動至圖示水平位置，光源(11)發(fā)出的光通過隔板開孔 (31)，經(jīng)平面反射鏡(21)，石英匯聚凸透鏡(22)，反射鏡(24)、標(biāo)準(zhǔn)濃度樣品池(26)后 進入測量系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，光源(11)發(fā) 出的光從側(cè)面進入濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，光學(xué)反射鏡 (24)是中心開孔的45度斜面的圓柱反射棱鏡，可將從(12)反射的垂直入射光反射90 度，同時讓從(21)反射過來的水平光穿過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，可根據(jù)需要更 換不同長度的樣品池(26)，實現(xiàn)可變光程的濃度校準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，濃度標(biāo)定裝置 在光路的側(cè)面，更換不同要求的樣品池(26)時，不影響測量主光路。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，光學(xué)遮擋板 (23)可以進行90°轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明屬環(huán)境光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可變光程的旁路濃度校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括主發(fā)射和接收光路單元，其間設(shè)一塊具有通光孔的隔板。本發(fā)明引入旁路光學(xué)系統(tǒng)，增加了光路空間，進行濃度校準(zhǔn)時，可更換不同長度的樣品池，得到不同長度的光程，即使使用一種濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，由于樣品池的長度不同，也能得到不同的等效濃度，實現(xiàn)多濃度校準(zhǔn)。本發(fā)明具有能夠改變樣品池長度實現(xiàn)改變光程的功能，同時校準(zhǔn)光路獨立于測量光路，儀器校準(zhǔn)操作時，不影響對主光路的精度，提高了儀器的可操作性和靈活性，使用一種濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體即可得到多種等效濃度，能節(jié)約儀器的運行成本。
文檔編號G01N21/31GK102012357SQ20091019522
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者周斌 申請人:復(fù)旦大學(xué)