一种气体吸收池的制作方法

作者:7298棋牌游戏中心 | 2020-10-29 18:11

  [0002]随着环境压力的加大,国家将开始对柴油车开展氮氧化物等污染气体的检测。为了配合其他参数的检测,除了要求达到一定的检测灵敏度外,还要求将检测时间控制在数秒以内,而传统的电化学传感器和红外传感器的检测时间都在十秒以上。

  [0003]为了提高气体检测灵敏度,一种有效的方法是加长检测光源通过气体的长度,然而这样就带来了结构尺寸上的增大。为了既能同时满足较长的检测光路,又能得到较小的结构尺寸,传统的方法是采用一个合适尺寸的吸收池,在吸收池的二端分别装上反射镜,使检测光路在二个反射镜之间产生多次反射,从而得到较长的吸收光路和合适的结构尺寸,这种结构俗称“怀特池”,见图1。

  [0004]传统吸收池的工作过程如下:吸收池的主体是一个气室5,由光源发出的光束经准直镜3准直到达第一反射镜6,由第一反射镜6反射到第二反射镜7,再由第二反射镜7反射到第一反射镜6,又由第一反射镜6反射到第二反射镜7,如此周而复始,最后从聚光镜4输出给探测器。

  [0005]在图1传统的气体吸收池中,由于多次反射的吸收池内部容积较大,在检测浓度实时变化的气体时,由于需要从进气口 I注入待检气体和从排气口 2排出原有气体,注入的气体首先会和内部已有的气体混合后再排出,由于存在混合过程,检测值达到新输入气体的浓度值需要较长时间,从而影响了气体检测的响应时间,进而影响了气体检测的灵敏度,也对检测结果带来了一定程度上的误差。

  [0006]为解决上述技术问题,本实用新型公开了一种气体吸收池,腔体结构,包括底座和盖,盖可盖合在所述底座上,所述底座由上端面、下端面、左侧壁及右侧壁围合而成的气室,上端面开设有进气口,下端面开设有排气口,左侧壁顶部开设有光源入口,光源入口设有准直镜,右侧壁底部开设有光源出口,光源出口处设有聚光镜,其中,在左、右两侧壁上依序设有若干长度小于两侧壁间距的隔板,各隔板间隔并平行设置,使其形成多个首尾相连的折返通道,在各隔板的顶端与其对侧侧壁之间的空隙处还安装有反射镜。

  [0007]优选地,所述反射镜为直角棱镜,所述直角棱镜的直角端固定于两侧壁上。

  [0010]优选地,所述隔板与所述直角棱镜的两直角边棱相交形成的结合点位于同一直线]优选地,所述直角棱镜的两直角边棱长度相等。

  [0012]与现有技术相比,本实用新型所提供的一种气体吸收池,采用隔板将每一条光路隔离,使每一条光路的气体通道截面很小,所有通道串接,在充入新的待检气体时产生一种挤出效果,不需要和原有气体混合的时间,得到了快速检测的效果。

  [0016]参照附图2,本实用新型实施例所公开的一种气体吸收池,整体呈腔体结构,包括底座和可盖合在该底座上的盖,所述底座具有一个由上端面、下端面、左侧壁及右侧壁围合而成的气室,其中,上端面开设有进气口 10,下端面开设有排气口 20,其中一侧壁顶部开设有光源入口,光源入口设有准直镜30,以维持光束的准直性,右侧壁底部开设有光源出口,光源出口处设有聚光镜40,将光线聚焦于探测器上,以获得最好的效果。

  [0017]本实用新型在左、右两侧壁上依序设置有若干长度小于两侧壁间距的隔板50,此处的依序设置是指依次分别安装在左、右侧壁上,比如第一个隔板安装在左侧壁上,则相邻的第二个隔板安装在右侧壁上,类似的,第三个隔板安装在左侧壁上并位于第二个隔板下方,以此类推,其中,各隔板间隔并平行设置,两两相邻的隔板间形成一条供光束通过的通道60,而多个隔板依序的设置则使其在气室中形成多个首尾相连的折返通道。隔板50与侧壁间的设置方式可以为压铸成型或通过机械加工得到。

  [0018]本实用新型所公开的气体吸收池采用了将每一条光路隔离的方法,气室由多条隔板隔开,形成串联的气体通道,而每一条光路的气体通道截面很小,所有通道60串接,在充入新的待检气体时产生一种挤出效果,不需要和原有气体混合的时间,得到了快速检测的效果。

  [0019]由于光路是轮回折返的,需要安装反射镜,由于各个隔板50的长度小于两侧壁的间距,故每一个隔板的顶端与其相对侧的侧壁间留有一定的空隙,该反射镜的位置安装于在其空隙处,所述反射镜优选采用直角棱镜,所述直角棱镜安装有多个,依次包括第一直角棱镜11、第二直角棱镜12、第三直角棱镜13、第四直角棱镜14等等,所述直角棱镜的直角端固定于两侧壁上。为了减低反射镜的安装和调整的复杂度,本实用新型采用直角棱镜作为反射镜,仅需调整俯仰位置即可,水平方向由直角棱镜的加工精度保证。此外,直角棱镜本身有较大的接触面积以及有45°,90°这样典型的角度,和普通的反射镜相比,其对机械应力具有更好的稳定性和强度。利用所述直角棱镜的临界角特性,使通过通道的光束在经过直角棱镜的反射时,具有更高效的反射效率。

  [0020]具体地,在上述实施例中,各隔板50等间距设置,这样使其形成的各通道60间宽度相同。

  [0021]具体地,在上述实施例中,所述直角棱镜的斜边棱长度等于相邻两通道的宽度和,所述直角棱镜的两直角边棱长度相等,形成等腰直角棱镜。各个侧壁上的直角棱镜依次相连,即位于同一侧壁上的上一个直角棱镜的斜角点于其下一个直角棱镜的斜角点重合。这样能够节省空间,使光束最大程度的传输。

  [0022]具体地,在上述实施例中,所述隔板50与所述直角棱镜的两直角边棱相交形成的结合点刚好位于同一直线上。这样,每一条通道间的宽度刚好等于直角棱镜的斜边棱长度的二分之一,光束经过该等腰直角棱镜时,以入射角45度射入,然后垂直反射到棱镜的另一直角边,再以135度角射出到下一直角棱镜,使得射入每一直角棱镜的角度均为45度。

  [0023]本实用新型实施例中的气体吸收池能够实现快速排出气体的作用,其工作过程如下:吸收池由一个多次往返的通道60和多个直角棱镜构成,由光源发出的光束经准直镜准直到达第一直角棱镜11,由第一直角棱镜反射到第二直角棱镜12,再由第二直角棱镜12反射到第三直角棱镜13,又由第三直角棱镜13反射到第四直角棱镜14,最后从聚光镜40输出给探测器。检测气体的实时响应时,将气体由进气口送入气室,挤出室内原有气体由排气口排出,由于不存在混合过程,检测值达到新输入气体的浓度值仅需要充入吸收池同等容量气体的时间。

  [0025]假定总气路长度为lm,气路截面积为0.5平方厘米,得到气体容积50立方厘米,采用一个5L/分的气泵,每秒排出5000/60 = 83立方厘米,可以在不到一秒的时间内更新吸收池内的全部气体,从而实现了快速检测。

  [0026]值得注意的是,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并非因此限定本实用新型的专利保护范围,本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进,或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化,或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。

  1.一种气体吸收池,包括底座和盖,所述底座具有一个由上端面、下端面、左侧壁及右侧壁围合而成的气室,上端面开设有进气口,下端面开设有排气口,左侧壁顶部开设有光源入口,光源入口设有准直镜,右侧壁底部开设有光源出口,光源出口处设有聚光镜,其特征在于,在左、右两侧壁上依序设有若干长度小于两侧壁间距的隔板,各隔板间隔并平行设置,使其形成多个首尾相连的折返通道,在各隔板的顶端与其对侧侧壁之间的空隙处还安装有反射镜。

  2.如权利要求1所述的气体吸收池,其特征在于,所述反射镜为直角棱镜,所述直角棱镜的直角端固定于两侧壁上。

  3.如权利要求1所述的气体吸收池,其特征在于,相邻的两隔板等间距设置,使其形成的各通道间宽度相同。

  4.如权利要求2所述的气体吸收池,其特征在于,所述直角棱镜的斜边棱长度等于相邻两通道的宽度和。

  5.如权利要求2所述的气体吸收池,其特征在于,所述隔板与所述直角棱镜的两直角边棱相交形成的结合点位于同一直线所述的气体吸收池,其特征在于,所述直角棱镜的两直角边棱长度相等。

  【专利摘要】本实用新型公开了一种气体吸收池,包括底座和盖,所述底座具有一个由上端面、下端面、左侧壁及右侧壁围合而成的气室,上端面开设有进气口,下端面开设有排气口,左侧壁顶部开设有光源入口,光源入口设有准直镜,右侧壁底部开设有光源出口,光源出口处设有聚光镜,其中,在左、右两侧壁上依序安装有若干长度小于两侧壁间距的隔板,各隔板间隔并平行设置,使其形成多个首尾相连的通道,在各隔板的顶端与其对侧侧壁之间的空隙处还安装有反射镜。本实用新型解决了原有的气体吸收池响应速度慢,影响气体检测的时间的问题,能够达到快速检测的效果。


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