CN106018340B - 具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪 - Google Patents
具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106018340B CN106018340B CN201610544994.2A CN201610544994A CN106018340B CN 106018340 B CN106018340 B CN 106018340B CN 201610544994 A CN201610544994 A CN 201610544994A CN 106018340 B CN106018340 B CN 106018340B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- gas chamber
- receiving
- reference gas
- connecting piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,包括发射单元、接收单元、发射单元连接件、接收单元连接件以及吹扫单元,其中接收单元包括自动纠偏装置,所述吹扫单元设有具防雨功能的外壳,其内部设有稳压和流量控制器件,该自动纠偏装置包括接收安装座、透镜装置、同步电机、传感器模块以及参比气室,同步电机通过软件控制实现参比气室在光路中进行自动切换,参比气室密封能够被***体分析仪检测到二次谐波的气体,达到纠偏效果。该仪器结构简单及可靠性高,摆脱了在用户现场寻找被测气体二次谐波通入标气的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种***体分析仪,具体地说是一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪。
背景技术
***体分析仪采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术进行气体浓度检测,激光输出波长与工作电流和工作温度有关。在现场实际应用时,一些场合被测气体含量低,二次谐波未处于纠偏状态。当环境温度变化大或者长时间使用下硬件出现漂移导致激光器输出波长发生变化。当激光输出波长漂移出一定范围后,将导致产品测量准确性降低,甚至无法进行测量。
对于原位式***体分析仪,当二次谐波漂移出采样信号范围后,若寻找被测气体二次谐波信号,需将接收单元和发射单元从烟囱管道两侧拆卸下来,安装在校准气体室上再通入标气寻找二次谐波,该方法费时费力。
发明内容
本发明提供了一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,该在线自动纠偏装置使用方便、结构简单及可靠性高,摆脱了在用户现场寻找被测气体二次谐波通入标气的情况。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,包括发射单元、接收单元、发射单元连接件、接收单元连接件以及吹扫单元,所述发射单元和接收单元分别通过发射单元连接件和接收单元连接件安装在过程气体管道上,且发射单元和接收单元通过发射接收电缆连接,所述发射单元连接件和接收单元连接件均包括焊接法兰、根部阀和仪器法兰,所述发射单元内含有激光器模块、激光器驱动电路板及激光器温度控制板、透镜和保护窗片,所述接收单元含有光电二极管、透镜、自动纠偏装置以及信号处理电路板,所述吹扫单元设有具防雨功能的外壳,其内部设有稳压和流量控制器件。
进一步地,所述自动纠偏装置包括接收安装座、透镜装置、同步电机、传感器模块以及参比气室,所述透镜装置通过螺纹方式固定在接收安装座上,所述同步电机通过固定支架固定在接收安装座上,所述同步电机通过连杆和轴销连接参比气室,所述参比气室通过限位螺钉固定在所述接收安装座上,所述参比气室的后方为传感器模块,所述传感器模块通过螺纹方式固定在接收安装座上,所述参比气室的中间位置开设两个通孔,其中一通孔两侧安装有石英窗片,内部封存高浓度标准气体。
该自动纠偏装置主要由同步电机和参比气室组成,参比气室密封能够被***体分析仪检测到二次谐波的气体,该气体具有非吸附性,且稳定性好。同步电机通过软件控制实现参比气室在光路中进行自动切换。
进一步地,所述传感器模块包括光电二极管、电路板一、电路板二以及传感器座,所述光电二极管、电路板二、电路板一均通过螺钉固定在传感器座上,并依次远离参比气室。
进一步地,所述参比气室的形状为长条矩形,中间位置有两个圆形通孔。
进一步地,所述激光器采用VCSEL或者DFB激光。
优选地,所述参比气室密封被测气体或与被测气体谱线邻近的其他气体。参比气室密封一定浓度的被测气体或被测气体谱线邻近的其他气体,该气体无吸附性,稳定性好且气室密封好,不存在渗漏问题。
当***体分析仪采用原位方式长时间测量,被测气体浓度很低且需要进行二次谐波纠偏时,可通过软件控制自动将参比气室处于光路中时,激光器采用三角波或锯齿波扫描到参比气室中气体的谱线后,软件自动判断是否进行纠偏或者人为手动操作寻峰纠偏。当纠偏时,软件通过纠偏温度补偿,将二次谐波固定在一定的允许范围内,根据二次谐波峰峰值、气体温度T、气体压力P、光程L、线强函数S(T)及线宽补偿函数F、标定系数K之间的关系进行浓度计算。并且参与浓度计算的相关参数存储在仪器中。
本发明采取了上述改进措施进行,其有益效果显著:本发明设有自动纠偏装置,并配合常规的软件纠偏方式,不需要纠偏时,测量光束通过参比气室的通孔,不影响正常测量,当需要纠偏时,软件控制同步电机实现参比气室在光路中进行自动切换,达到纠偏效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的自动纠偏装置的结构示意图;
图3为参比气室的结构示意图;
图4为同步电机与参比气室连接示意图。
图中1是接收安装座,2是透镜装置,3是参比气室,4是限位螺钉,5是传感器座,6是电路板一,7是光电二极管,8是电路板二,9是轴销,10是连杆,11是固定支架,12是同步电机,101是发射单元,102是发射单元连接件,103是接收单元连接件,104是接收单元,105是吹扫单元,106是石英窗片,107是通孔。
具体实施方式
下面对照附图结合实施例对本发明作进一步的说明:
参照图1-图4所示,一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,包括发射单元101、接收单元104、发射单元连接件102、接收单元连接件103以及吹扫单元105,发射单元101和接收单元104分别通过发射单元连接件102和接收单元连接件103安装在过程气体管道上,且发射单元101和接收单元104通过发射接收电缆连接,发射单元连接件102和接收单元连接件103均包括焊接法兰、根部阀和仪器法兰,发射单元101内含有激光器模块、激光器驱动电路板及激光器温度控制板、透镜和保护窗片,接收单元104含有光电二极管、透镜、自动纠偏装置以及信号处理电路板,吹扫单元105设有具防雨功能的外壳,其内部设有稳压和流量控制器件。
自动纠偏装置包括接收安装座1、透镜装置2、同步电机12、传感器模块以及参比气室3,其中传感器模块包括光电二极管7、电路板一6、电路板二8以及传感器座5。透镜装置2通过螺纹方式固定在接收安装座1上;同步电机12通过固定支架11固定在接收安装座1上;同步电机12通过连杆10和轴销9连接参比气室3;接收安装座1在参比气室3处开有一螺纹孔,装有限位螺钉4;光电二极管7和电路板二8通过螺钉固定在传感器座5上;电路板一6通过螺钉固定在传感器座5上;光电二极管7、电路板二8、电路板一6和传感器座5组成传感器模块通过螺纹方式固定在接收安装座1上,位于所述参比气室3的后面;参比气室3的形状为长条矩形,中间位置有两个圆形通孔107,其中一圆形通孔107两侧安装有石英窗片106,内封被测气体或与被测气体谱线邻近的其他气体。激光器采用VCSEL或者DFB激光器。
正常测量时,测量光束经过透镜装置会聚,穿过参比气室中的圆形通孔被光电二极管接收,参比气室不影响正常测量。
当需要在线纠偏时,同步电机接收到命令,旋转到预先设定的角度,将参比气室封存有高浓度标准气体的部分移到测量光路中,测量光束经过封存有高浓度标准气体的参比气室被光电二极管检测到二次谐波信息,进行在线纠偏。纠偏完成后同步电机反方向旋转,使参比气室回到初始位置。
以上列举的仅为本发明的具体实施例,显然,本发明不限于以上实施例,本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,包括发射单元、接收单元、发射单元连接件、接收单元连接件以及吹扫单元,所述发射单元和接收单元分别通过发射单元连接件和接收单元连接件安装在过程气体管道上,且发射单元和接收单元通过发射接收电缆连接,所述发射单元连接件和接收单元连接件均包括焊接法兰、根部阀和仪器法兰,所述发射单元内含有激光器模块、激光器驱动电路板及激光器温度控制板、透镜和保护窗片,所述接收单元含有光电二极管、透镜、自动纠偏装置以及信号处理电路板,所述吹扫单元设有具防雨功能的外壳,其内部设有稳压和流量控制器件,其特征在于,所述自动纠偏装置包括接收安装座、透镜装置、同步电机、传感器模块以及参比气室,所述透镜装置通过螺纹方式固定在接收安装座上,所述同步电机通过固定支架固定在接收安装座上,所述同步电机通过连杆和轴销连接参比气室,所述参比气室通过限位螺钉固定在所述接收安装座上,所述参比气室的后方为传感器模块,所述传感器模块通过螺纹方式固定在接收安装座上,所述参比气室的中间位置开设两个通孔,在其中一通孔两侧安装有石英窗片并在两石英窗片之间封存高浓度标准气体,所述同步电机可通过连杆和轴销连接参比气室在两通孔之间来回切换,使得激光器模块产生的测量光穿过通孔被光电二极管接收或者所述激光器模块产生的测量光穿过两石英窗片之间的标准气体后被光电二极管接收。
2.根据权利要求1所述的一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,其特征在于,所述传感器模块包括光电二极管、电路板一、电路板二以及传感器座,所述光电二极管、电路板二、电路板一均通过螺钉固定在传感器座上,并依次远离参比气室。
3.根据权利要求2所述的一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,其特征在于,所述参比气室的形状为长条矩形,中间位置有两个圆形通孔。
4.根据权利要求1所述的一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,其特征在于,所述激光器采用VCSEL或者DFB激光器。
5.根据权利要求1所述的一种具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪,其特征在于,所述参比气室密封被测气体或与被测气体谱线邻近的其他气体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610544994.2A CN106018340B (zh) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610544994.2A CN106018340B (zh) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106018340A CN106018340A (zh) | 2016-10-12 |
CN106018340B true CN106018340B (zh) | 2020-08-04 |
Family
ID=57110065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610544994.2A Active CN106018340B (zh) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106018340B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107607488B (zh) * | 2017-10-30 | 2024-03-19 | 武汉市安科睿特科技有限公司 | 一种具有同位素参比腔的***体检测装置及方法 |
CN111879727A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-11-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 气体监测用多波段探测的收发同侧光路结构、装置及应用 |
CN115684081B (zh) * | 2023-01-04 | 2023-05-05 | 杭州泽天春来科技有限公司 | ***体分析*** |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001235418A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-31 | Anritsu Corp | ガス濃度測定装置 |
CN1621809A (zh) * | 2003-11-24 | 2005-06-01 | 上海化工研究院 | 负滤光多组份红外分析仪的滤光轮组件 |
CN2722240Y (zh) * | 2004-06-29 | 2005-08-31 | 河北先河科技发展有限公司 | 一氧化碳自动监测仪相关轮 |
CN102735644A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-17 | 北京大方科技有限责任公司 | 一种原位式***体分析仪的在线标定方法 |
CN102735645A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-17 | 北京大方科技有限责任公司 | 一种原位式***体分析仪的在线标定方法 |
CN203870006U (zh) * | 2014-03-26 | 2014-10-08 | 杭州泽天科技有限公司 | 一种带仪器法兰的原位式***体分析仪 |
-
2016
- 2016-07-13 CN CN201610544994.2A patent/CN106018340B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001235418A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-31 | Anritsu Corp | ガス濃度測定装置 |
CN1621809A (zh) * | 2003-11-24 | 2005-06-01 | 上海化工研究院 | 负滤光多组份红外分析仪的滤光轮组件 |
CN2722240Y (zh) * | 2004-06-29 | 2005-08-31 | 河北先河科技发展有限公司 | 一氧化碳自动监测仪相关轮 |
CN102735644A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-17 | 北京大方科技有限责任公司 | 一种原位式***体分析仪的在线标定方法 |
CN102735645A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-17 | 北京大方科技有限责任公司 | 一种原位式***体分析仪的在线标定方法 |
CN203870006U (zh) * | 2014-03-26 | 2014-10-08 | 杭州泽天科技有限公司 | 一种带仪器法兰的原位式***体分析仪 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106018340A (zh) | 2016-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106018340B (zh) | 具有在线纠偏装置的原位式***体分析仪 | |
CN206710305U (zh) | 一种基于tdlas技术的原位式***体分析仪 | |
CN101387607B (zh) | 红外激光光谱的氧气原位检测方法与装置 | |
CN204203093U (zh) | 一种全反射式长光程co分析仪 | |
CN106033054B (zh) | 一种激光温湿度测量装置及方法 | |
CN201210132Y (zh) | 激光后向散射测尘仪 | |
US20050247878A1 (en) | Infrared gas sensor | |
CN107764761A (zh) | 一种开放空间大气中有害气体浓度的激光检测***及其方法 | |
CN106018339A (zh) | 自适应反射式红外激光工业危险泄漏气体监测装置 | |
CN105067546A (zh) | 高温多光谱耦合光机*** | |
CN112782119A (zh) | 一种可监测波长的***体探测方法及*** | |
EP3557228B1 (en) | Gas analyzer | |
CN203772768U (zh) | 一种上照式x荧光光谱仪 | |
CN108760687A (zh) | 激光散射油烟监测仪 | |
WO2020073968A1 (zh) | ***体检测装置及校正方法 | |
CN215297141U (zh) | 一种开路式***体分析仪 | |
CN109030363A (zh) | 一种***体分析仪 | |
CN110501299A (zh) | 一种自动对光长光程有毒有害气体监测***及其监测方法 | |
CN216247696U (zh) | 一种在线红外含水率测试*** | |
CN215894374U (zh) | 带有能量自动匹配技术的氘灯背景校正原子吸收光谱仪 | |
JP4128160B2 (ja) | 混合比検出装置の制御方法 | |
JP2005106521A (ja) | 半導体レーザユニット及びガス濃度測定装置 | |
CN209264538U (zh) | 一种***体分析仪 | |
CN105466872A (zh) | 原位式气体分析仪的标定方法 | |
CN113092378A (zh) | 一种激光检气装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210126 Address after: 310053 Room 301, 3 / F, building 1, 22 Zhiren street, Puyan street, Jiangjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: HANGZHOU CHUNLAI TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 310052 7th floor, building 2, No. 22, Park Middle Road, Puyan street, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee before: HANGZHOU ZETIAN TECHNOLOGY Inc. |