本發(fā)明涉及氣體池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種可變光程的氣體池。

背景技術(shù)：

在紅外光譜分析氣體時，氣體池是一個必不可少的裝置。光進(jìn)入氣體池，并經(jīng)過待測氣體后由光纖進(jìn)入光譜儀分析，吸收光譜相比于原來的背景光譜減少，根據(jù)減少量可以得出氣體濃度。針對低濃度氣體樣本，采用光程加長，即紅外輻射經(jīng)過多次反射的長光程氣體池，可以提高檢測精度，現(xiàn)已應(yīng)用于空氣污染研究、環(huán)境監(jiān)測、氣體純度分析、工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)測、排放氣體分析和石油勘探地質(zhì)錄井過程監(jiān)測等領(lǐng)域。但是現(xiàn)有氣體池的光程都是固定的，對樣品濃度的靈活性不夠高，檢測不同濃度的樣品時精度不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上不足，本發(fā)明提供一種可變光程的氣體池，能夠調(diào)整氣體池的光程，從而精確測量不同濃度的氣體。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

所述氣體池本體包括有氣體池外殼，所述氣體池外殼內(nèi)部一側(cè)設(shè)置有第一反射鏡，在所述氣體池外殼一側(cè)、所述第一反射鏡兩旁設(shè)置有入射窗口和出射窗口，所述入射窗口和出射窗口以所述第一反射鏡為中心相互對稱，所述氣體池外殼另一側(cè)設(shè)置有第二反射鏡，所述第二反射鏡與所述第一反射鏡相對設(shè)置，所述第二反射鏡兩邊分別設(shè)置有入氣管和出氣管，所述氣體池外殼頂部設(shè)置有一個壓力計；還包括有可轉(zhuǎn)動平面鏡反射裝置，所述可轉(zhuǎn)動平面鏡反射裝置包括有螺紋旋鈕、固定板、鉸鏈、平面鏡和彈簧，所述固定板上開設(shè)有與所述螺紋旋鈕的螺紋相匹配的螺紋孔，所述螺紋旋鈕放置于所述固定板上的螺紋孔內(nèi)，所述固定板一端與所述平面鏡通過所述鉸鏈相連接，所述螺紋旋鈕的底端與所述平面鏡的背面相接觸，所述彈簧設(shè)置于所述固定板和所述平面鏡之間，所述彈簧的兩端分別固定連接所述固定板在靠近所述平面鏡的一面和所述平面鏡的背面，所述彈簧呈張拉狀態(tài)，所述平面鏡的正面面向所述入射窗口。

優(yōu)選的，所述入氣管和出氣管上分別設(shè)置有第一流量閥和第二流量閥。

優(yōu)選的，所述入氣管內(nèi)還設(shè)置有過濾器和濾網(wǎng)，所述過濾器設(shè)置在所述入氣管與所述氣體池外殼連接處與所述第一流量閥之間，所述濾網(wǎng)設(shè)置在所述過濾器與所述第一流量閥之間。

優(yōu)選的，所述壓力計、入氣管和出氣管與所述氣體池外殼連接處分別設(shè)有“o”型橡膠密封圈。

優(yōu)選的，所述氣體池外殼由鋁合金制成，所述氣體池外殼內(nèi)表面進(jìn)行過耐腐蝕處理。

優(yōu)選的，所述入氣管和出氣管位于所述氣體池外殼側(cè)面的底部。

優(yōu)選的，所述第一反射鏡和第二反射鏡均為凹面反射鏡，且所述第一反射鏡和第二反射鏡的反射面均鍍有高反射率的保護(hù)膜。

優(yōu)選的，所述入射窗口和出射窗口均為溴化鉀窗口。

優(yōu)選的，所述固定板在遠(yuǎn)離所述平面鏡的一面標(biāo)定有圓盤形的光程刻度，所述光程刻度以螺紋旋鈕的軸心為圓心，所述螺紋旋鈕的頂端上標(biāo)有指向所述光程刻度上面的刻度的指針。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要的有益效果是：

1、利用螺紋旋鈕轉(zhuǎn)動光線入射的平面鏡，來調(diào)整光線入射的角度，進(jìn)而調(diào)整氣體池的光程，擴(kuò)大了樣品的可測濃度范圍，對不同濃度的氣體都有同等的測量精度，在樣品濃度多變的情況下節(jié)省了成本；

2、流量閥的設(shè)置使得氣體的流通速度靈活可控；

3、過濾網(wǎng)和過濾器避免了顆粒雜質(zhì)和水分對光線的散射，提高了檢測精度；

4、指針和光程刻度的設(shè)置有助于方便讀取、獲得光程；

5、裝置結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，以下將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的光路原理圖；

圖3為光程刻度和指針的示意圖。

其中，圖中所示標(biāo)記為：1：氣體池外殼；2：第一反射鏡；3：第二反射鏡；4：壓力計；5：入射窗口；6：出射窗口；7：入氣管；8：出氣管；9：螺紋旋鈕；10：固定板；11：鉸鏈；12：平面鏡；13：第一流量閥；14：第二流量閥；15：過濾器；16：濾網(wǎng)；17：紅外光源；18：長光程光路；19：短光程光路；20：“o”型橡膠密封圈；21：指針；22：光程刻度；23：彈簧。

具體實施方式

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(jìn)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)人員在沒有作出創(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(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”等應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例

請參照圖1、圖2和圖3，本發(fā)明提供一種可變光程的氣體池，主要包括有氣體池本體和可轉(zhuǎn)動平面鏡反射裝置。

如圖1所示，氣體池本體包括有氣體池外殼1，氣體池外殼1內(nèi)部一側(cè)設(shè)置有第一反射鏡2，在氣體池外殼1一側(cè)、第一反射鏡2兩旁設(shè)置有入射窗口5和出射窗口6，入射窗口5和出射窗口6以第一反射鏡2為中心相互對稱，氣體池外殼1另一側(cè)設(shè)置有第二反射鏡3，第二反射鏡3與第一反射鏡2相對設(shè)置，第二反射鏡3兩邊分別設(shè)置有入氣管7和出氣管8，氣體池外殼1頂部設(shè)置有一個壓力計4。

如圖1所示，氣體池外殼1為長方體，氣體池外殼1由鋁合金制成，氣體池外殼1的內(nèi)表面進(jìn)行過耐腐蝕處理，對諸如so2等腐蝕性氣體具有較強(qiáng)的防腐蝕性，可延長氣體池外殼1的使用壽命。

在優(yōu)選的實施例中，入射窗口5和出射窗口6均為溴化鉀窗口，溴化鉀窗口可紅外透光。

如圖1所示，在優(yōu)選的實施例中，第一反射鏡2和第二反射鏡3均為凹面反射鏡，且第一反射鏡2和第二反射鏡3的反射面均鍍有高反射率的保護(hù)膜。呈凹面的第一反射鏡2和第二反射鏡3利于光線的多次反射，增加了光程；第一反射鏡2和第二反射鏡3的反射面均鍍有高反射率的保護(hù)膜，既能在保證高反射率的同時又能保護(hù)鏡面，利于清洗和維護(hù)。

如圖1所示，在優(yōu)選的實施例中，入氣管7和出氣管8位于氣體池外殼1側(cè)面的底部，入氣管7和出氣管8與氣體池外殼1連接處分別設(shè)有“o”型橡膠密封圈20，“o”型橡膠密封圈20能防止氣體在接口處泄露。入氣管7和出氣管8上分別設(shè)置有第一流量閥13和第二流量閥14，用以控制氣體樣品流入和流出氣體池本體時的速度。入氣管7內(nèi)還設(shè)置有過濾器1和濾網(wǎng)16，過濾器15設(shè)置在入氣管7與氣體池外殼1連接處與第一流量閥13之間，濾網(wǎng)16設(shè)置在過濾器15與第一流量閥13之間，濾網(wǎng)16對氣體樣品進(jìn)行粗過濾，主要過濾掉大顆粒的灰塵雜質(zhì)，過濾器15對氣體樣品進(jìn)行細(xì)過濾，主要過濾掉水分和微顆粒雜質(zhì)，防止雜質(zhì)顆粒散射光線，對測量結(jié)果造成誤差。

如圖1所示，在優(yōu)選的實施例中，壓力計4與氣體池外殼1連接處分別設(shè)有“o”型橡膠密封圈20，“o”型橡膠密封圈20能防止氣體在接口處泄露。壓力計4設(shè)置于氣體池外殼1的頂部，壓力計4用于檢測氣體池本體內(nèi)部的氣壓。壓力計4設(shè)置在氣體池外殼1的頂部，一是防止底部氣體的積存影響測量結(jié)果，二是頂部區(qū)域易于觀察和檢修。

請參照圖1和圖2，可轉(zhuǎn)動平面鏡反射裝置包括有螺紋旋鈕9、固定板10、鉸鏈11、平面鏡12和彈簧23，固定板10上開設(shè)有與螺紋旋鈕9的螺紋相匹配的螺紋孔，螺紋旋鈕9放置于固定板10上的螺紋孔內(nèi)，固定板10一端與平面鏡12通過鉸鏈11相連接，螺紋旋鈕9的底端與平面鏡12的背面相接觸，彈簧23設(shè)置于固定板10和平面鏡12之間，彈簧23的兩端分別固定連接固定板10在靠近平面鏡12的一面和平面鏡12的背面，彈簧23呈張拉狀態(tài)，平面鏡12的正面面向入射窗口5。在彈簧23的作用下，平面鏡12受拉力向固定板10靠攏（當(dāng)然在螺紋旋鈕9作用下，當(dāng)螺紋旋鈕9固定時，平面鏡12和固定板10相對固定），轉(zhuǎn)動螺紋旋鈕9可以使平面鏡12繞著鉸鏈11轉(zhuǎn)動（螺紋旋鈕9旋進(jìn)時，平面鏡12遠(yuǎn)離固定板10，平面鏡12和固定板10所成內(nèi)角增大；螺紋旋鈕9旋出時，平面鏡12靠近固定板10，平面鏡12和固定板10所成內(nèi)角減小），進(jìn)而改變了入射光（紅外光）在平面鏡12上的入射角度的角度，入射光經(jīng)平面鏡12通過入射窗口5照射到第二反射鏡3，再從第二反射鏡3照射到第一反射鏡2，由于入射角度不同，入射光在第二反射鏡3和第一反射鏡2之間的反射次數(shù)也會不同，從而通過改變?nèi)肷涔庠谄矫骁R12的入射角度就可以改變?nèi)肷涔庠跉怏w池本體內(nèi)的光程。光路原理圖如圖2所示，紅外光源17產(chǎn)生入射光，通過調(diào)節(jié)平面鏡12來調(diào)節(jié)入射光在平面鏡12上的入射角，入射角不同，反射到第二反射鏡3的角度也不同（此時表現(xiàn)為入射光在第二反射鏡3上的入射角不同），入射光在第二反射鏡3上的入射角不同則入射光在第二反射鏡3和第一反射鏡2之間的反射次數(shù)也會不同，入射光在氣體池本體內(nèi)的光程也不同。圖2中，實線光路為長光程光路18，虛線光路為短光程光路19。在優(yōu)選的實施例中，請參照圖3，固定板10在遠(yuǎn)離平面鏡12的一面標(biāo)定有圓盤形的光程刻度22，光程刻度22以螺紋旋鈕9的軸心為圓心，螺紋旋鈕9的頂端上標(biāo)有指向光程刻度22上面的刻度的指針21。平面鏡12和固定板10所成角度與螺紋旋鈕9的旋轉(zhuǎn)角度（指針21轉(zhuǎn)動角度）之間的數(shù)值關(guān)系已經(jīng)事前測定，以及平面鏡12和固定板10所成角度與對應(yīng)光程的數(shù)值關(guān)系也已經(jīng)事前測定，因此光程便可用螺紋旋鈕9的旋轉(zhuǎn)角度（指針21轉(zhuǎn)動角度）來定量表示，使用者通過旋轉(zhuǎn)螺紋旋鈕9，使指針21指向光程刻度22上的某一刻度，通過讀取指針21的轉(zhuǎn)動角度，便可得到光程的數(shù)值。

本發(fā)明的工作原理是：對氣體進(jìn)行紅外分析時，先通過出氣口8來對氣體池本體進(jìn)行抽真空處理，當(dāng)壓力計4顯示氣壓已接近真空狀態(tài)時停止抽真空，通過入氣管7通入氣體樣品；在通氣期間，氣體流通的速度可通過第一流量閥13和第二流量閥14自行調(diào)節(jié)，樣品通入完畢后關(guān)閉第一流量閥13和第二流量閥14；充氣后開啟紅外光源17（非本發(fā)明部件），產(chǎn)生入射光，入射光經(jīng)過平面鏡12，再通過入射窗口5入射到第二反射鏡3，通過轉(zhuǎn)動螺紋旋鈕9來調(diào)節(jié)平面鏡12角度來選擇合適的光程，入射光在第二反射鏡3和第一反射鏡2之間反復(fù)反射（也可能不經(jīng)過第一反射鏡2），最終通過出射窗口6出來，可用光纖將出射光線傳輸?shù)焦庾V儀中進(jìn)行光譜分析，得到氣體的濃度。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。