CN114324176A - 怀特池及其工作方法 - Google Patents
怀特池及其工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114324176A CN114324176A CN202111631253.5A CN202111631253A CN114324176A CN 114324176 A CN114324176 A CN 114324176A CN 202111631253 A CN202111631253 A CN 202111631253A CN 114324176 A CN114324176 A CN 114324176A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- reflector
- shell
- bracket
- end cover
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了怀特池及其工作方法，所述怀特池包括壳体、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；还包括：第一组气体通道设置在壳体上，出口连通所述第一开口端；所述第二反射镜和第三反射镜分别固定在承载件，承载件设置在支架上；支架固定在第二端盖上，第一密封件设置在支架和第二端盖之间；支架与壳体的内壁间密封；第二组气体通道设置在所述支架上，用于连通所述壳体内部与处于支架和第二端盖之间的夹层；第二端盖用于封闭所述壳体的第二开口端，第二端口的内侧具有凹槽，第一组气体通道的进口连通所述凹槽；第一开口设置在所述第二端盖上，与所述凹槽连通，第二开口设置在所述第二端盖上，与所述夹层连通。本发明具有工作稳定等优点。
Description
技术领域
本发明涉及气体室，特别涉及怀特池及其工作方法。
背景技术
随着工业发展，大气污染程度日益加深，空气环境质量日益下降，对人类居住及生存环境构成了巨大威胁，这是全球面临的重大问题。所以我们必须对环境空气进行实时监测，从而能够全面准确的掌握空气质量情况。随着工业发展，突发性环境污染事故频发，为满足应急监测的需要，环境气体分析仪正向小型便携﹑检测分析快速且智能化方向发展，它适用于野外环境监测，以及国家和各地方级环境监测站使用，具有易于移动，不受地点限制，即时准确的优点。
当前在大气痕量气体和污染气体监测中最常用的技术是紫外—可见吸收光谱法、红外吸收光谱法等。使用最多的气体池为基于反射理论的怀特池，但是现有怀特池普遍存在以下问题：
1.光程固定或者光程不稳定，检测限度低。
为了解决该技术问题，针对光程不稳的问题，当前气体池多为物镜固定式，或者外调节式镜片固定方式，气体池的调节范围、测试限度更差，对于外调节式的稳定度也不够。
2.温度一致性差。
为了解决该技术问题，气体池仅仅是通入气体，但是吹扫不完全。存在死角气体吹扫置换不干净，且部分气体温度和气体池腔壁温度不匹配。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种怀特池。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
怀特池，所述怀特池包括壳体、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述壳体两端开口；所述第一反射镜固定在第一端盖上，所述第一端盖封闭所述壳体的第一开口端；所述怀特池还包括：
第一组气体通道，所述第一组气体通道设置在所述壳体上，出口连通所述第一开口端；
承载件，所述第二反射镜和第三反射镜分别固定在所述承载件，所述承载件设置在支架上；
支架和第一密封件，所述支架固定在第二端盖上，第一密封件设置在支架和第二端盖之间；所述支架与壳体的内壁间密封；
第二组气体通道，所述第二组气体通道设置在所述支架上，用于连通所述壳体内部与处于支架和第二端盖之间的夹层；
第二端盖，所述第二端盖用于封闭所述壳体的第二开口端，所述第二端口的内侧具有凹槽，所述第一组气体通道的进口连通所述凹槽；
第一开口和第二开口，所述第一开口设置在所述第二端盖上，与所述凹槽连通，所述第二开口设置在所述第二端盖上，与所述夹层连通。
本发明的目的还在于提供了怀特池的工作方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
如本发明怀特池的工作方法，所述工作方法为：
待测气体进穿过所述第二端盖的第一开口，进入所述凹槽内，并分别进入第一组气体通道内；
待测气体在所述第一组气体通道内正向传输，之后从所述壳体的第一开口端进入壳体内部，并反向传输，充满第一反射镜和第二反射镜之间的空间；
待测气体穿过支架的第二组气体通道，进入支架和第二端盖之间的夹层内，最后从所述第二端盖的第二开口排出；
检测光在所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜之间来回反射，并被待测气体选择性吸收。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.检测结果准确性好；
利用待测气体通道的设计，如凹槽、流通通道、夹层等设置，使得待测气体能够流经壳体内部的全部区域，如二个侧壁间的角，从而置换了壳体内部，提高了光程的稳定性，也即提高了检测结果准确性；
第一组气体通道路径长，提高了待测气体的温度，并控制到固定温度，使得怀特池各个部件的变形稳定，光程稳定；
2.光程可调；
第二反射镜和第三反射镜位置可调设置在支架上，利用调节机构调整反射镜的空间位置，从而调整检测光在反射镜之间的光程。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例怀特池的工作方法的流程示意图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
本发明实施例的怀特池，所述怀特池包括：
壳体、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述壳体两端开口；所述第一反射镜固定在第一端盖上，所述第一端盖封闭所述壳体的第一开口端；
第一组气体通道，所述第一组气体通道设置在所述壳体上，并贯穿壳体，出口连通所述第一开口端；
承载件，所述第二反射镜和第三反射镜分别固定在所述承载件，所述承载件设置在支架上；
支架和第一密封件，所述支架固定在第二端盖上，第一密封件设置在支架和第二端盖之间；所述支架与壳体的内壁间密封；
第二组气体通道，所述第二组气体通道设置在所述支架上，用于连通所述壳体内部与处于支架和第二端盖之间的夹层；
第二端盖，所述第二端盖用于封闭所述壳体的第二开口端，所述第二端口的内侧具有凹槽，所述第一组气体通道的进口连通所述凹槽；
第一开口和第二开口，所述第一开口设置在所述第二端盖上，与所述凹槽连通，所述第二开口设置在所述第二端盖上，与所述夹层连通。
为了降低结构复杂度，进一步地，所述第二开口端具有环形的内凹台阶面，所述第一组气体通道的进口处于所述内凹台阶面的端面，所述支架和所述内凹台阶面的内缘间密封。
为了降低加工难度，进一步地，所述内凹台阶面是矩形环，所述第一组气体通道的开口处于所述内凹台阶面的角；所述壳体内壁在垂直于壳体中心轴线的平面上的截面是矩形。
为了调整第二反射镜和第三反射镜空间位置以调节光程，进一步地，所述怀特池还包括：
调节机构，所述调节结构设置在所述支架上，用于调节所述承载件的空间位置。
为了提高待测气体的温度，进一步地，所述怀特池还包括：
加热单元，所述加热单元设置在所述壳体的外侧。
本实施例的怀特池的工作方法，如图1所示，所述工作方法为：
待测气体进穿过所述第二端盖的第一开口，进入所述凹槽内，并分别进入第一组气体通道内；
待测气体在所述第一组气体通道内正向传输，之后从所述壳体的第一开口端进入壳体内部，并反向传输，充满第一反射镜和第二反射镜之间的空间；
待测气体穿过支架的第二组气体通道，进入支架和第二端盖之间的夹层内，最后从所述第二端盖的第二开口排出；
检测光在所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜之间来回反射，并被待测气体选择性吸收。
为了置换壳体内的待测气体，进一步地，在所述壳体内部，待测气体沿着壳体的相邻内壁间的角反向传输。
实施例2：
根据本发明实施例1的怀特池及其工作方法的应用例。
在本应用例中，壳体内壁在垂直于壳体中心轴线的平面上的截面是矩形，也即壳体内部为空心四棱柱形；壳体的第二开口端具有矩形环状的内凹台阶面，第一组气体通道包括六个气体通道，其中四个气体通道的进口处于所述内凹台阶面的角；
第二反射镜和第三反射镜分别固定在承载件上，承载件设置在支架上，利用调节机构分别独立调整第二反射镜和第三反射镜的空间位置；支架固定在第二端盖的内侧，第一O形圈设置在支架和第二端盖之间，支架和第二端盖之间具有夹层，支架上具有第二组气体通道，用于连通夹层和壳体内部；第二端盖上具有环绕所述支架的第一环形凹槽和第二环形凹槽，第二O形圈设置在第二环形凹槽内；第二端盖上具有第一开口和第二开口，第一开口连通所述第一环形凹槽，第二开口连通所述夹层；利用螺钉将第二端盖固定在壳体的第二开口端，从而封闭第二开口端；所述支架与所述内凹台阶面的内缘间密封；
加热片和温控单元设置在壳体的外侧，从而将第一组气体通道内的待测气体加热到固定温度。
本实施例的怀特池的工作方法，如图1所示，所述工作方法为：
待测气体进穿过所述第二端盖的第一开口，进入所述第一环形凹槽内，并分别进入第一组气体通道内；鉴于支架和壳体内壁间密封，第一环形凹槽内的待测气体不能进入壳体内部，只能进入第一组气体通道内；
待测气体在所述第一组气体通道内正向传输，并被加热到固定温度，之后从所述壳体的第一开口端进入壳体内部，并反向传输，部分待测气体沿着壳体的相邻内壁间的角反向传输，从而充满第一反射镜和第二反射镜之间的空间；
待测气体穿过支架的第二组气体通道，进入支架和第二端盖之间的夹层内，最后从所述第二端盖的第二开口排出；
检测光在所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜之间来回反射，并被待测气体选择性吸收。
Claims (10)
1.怀特池，所述怀特池包括壳体、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述壳体两端开口；所述第一反射镜固定在第一端盖上，所述第一端盖封闭所述壳体的第一开口端；其特征在于，所述怀特池还包括：
第一组气体通道，所述第一组气体通道设置在所述壳体上，出口连通所述第一开口端；
承载件，所述第二反射镜和第三反射镜分别固定在所述承载件，所述承载件设置在支架上；
支架和第一密封件，所述支架固定在第二端盖上，第一密封件设置在支架和第二端盖之间；所述支架与壳体的内壁间密封；
第二组气体通道，所述第二组气体通道设置在所述支架上，用于连通所述壳体内部与处于支架和第二端盖之间的夹层；
第二端盖，所述第二端盖用于封闭所述壳体的第二开口端，所述第二端口的内侧具有凹槽，所述第一组气体通道的进口连通所述凹槽；
第一开口和第二开口，所述第一开口设置在所述第二端盖上，与所述凹槽连通，所述第二开口设置在所述第二端盖上，与所述夹层连通。
2.根据权利要求1所述的怀特池，其特征在于，所述第二开口端具有环形的内凹台阶面，所述第一组气体通道的进口处于所述内凹台阶面的端面，所述支架和所述内凹台阶面的内缘间密封。
3.根据权利要求2所述的怀特池，其特征在于，所述内凹台阶面是矩形环，所述第一组气体通道的开口处于所述内凹台阶面的角。
4.根据权利要求1所述的怀特池，其特征在于，所述壳体内壁在垂直于壳体中心轴线的平面上的截面是矩形。
5.根据权利要求1所述的怀特池，其特征在于，所述怀特池还包括：
调节机构，所述调节结构设置在所述支架上，用于调节所述承载件的空间位置。
6.根据权利要求5所述的怀特池，其特征在于，所述怀特池还包括：
加热单元，所述加热单元设置在所述壳体的外侧。
7.根据权利要求1所述的怀特池，其特征在于，所述凹槽是环形凹槽。
8.如权利要求1-7中任一项所述的怀特池的工作方法，所述工作方法为：
待测气体进穿过所述第二端盖的第一开口，进入所述凹槽内，并分别进入第一组气体通道内；
待测气体在所述第一组气体通道内正向传输，之后从所述壳体的第一开口端进入壳体内部，并反向传输，充满第一反射镜和第二反射镜之间的空间；
待测气体穿过支架的第二组气体通道，进入支架和第二端盖之间的夹层内，最后从所述第二端盖的第二开口排出；
检测光在所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜之间来回反射，并被待测气体选择性吸收。
9.根据权利要求8所述的怀特池的工作方法，其特征在于，所述第一组气体通道内的待测气体被加热到固定温度。
10.根据权利要求8所述的怀特池的工作方法，其特征在于，在所述壳体内部，待测气体沿着壳体的相邻内壁间的角反向传输。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111631253.5A CN114324176A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 怀特池及其工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111631253.5A CN114324176A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 怀特池及其工作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114324176A true CN114324176A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81015512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111631253.5A Pending CN114324176A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 怀特池及其工作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114324176A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514899U (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-26 | 株式会社堀場製作所 | ガス分析計用試料セル |
| EP2375237A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-12 | Scienza Industria Tecnologia S.r.l. | Herriott multipass cell with spherical mirrors and method for making it |
| DE102014104043A1 (de) * | 2014-03-24 | 2015-09-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Multireflexionszellenanordnung |
| CN106164648A (zh) * | 2014-01-22 | 2016-11-23 | Avl排放测试***有限责任公司 | 借助红外线吸收光谱确定试样气流内至少一种气体的浓度的装置 |
| CN106404705A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-15 | 电子科技大学 | 一种高精度红外多气体检测装置 |
| CN107305183A (zh) * | 2016-04-20 | 2017-10-31 | 卡斯卡德技术控股有限公司 | 样品单元 |
| CN109253973A (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-22 | 荧飒光学科技（上海）有限公司 | 用于气体光谱定性定量分析的气体池 |
| CN209387535U (zh) * | 2018-12-04 | 2019-09-13 | 华电淄博热电有限公司 | 一种具有光学窗口自清洁功能的飞灰含碳量测量探头 |
| CN212207080U (zh) * | 2020-04-29 | 2020-12-22 | 高利通科技（深圳）有限公司 | 一种复合通用光学气池、组合气池及复合通用气体测量*** |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111631253.5A patent/CN114324176A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514899U (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-26 | 株式会社堀場製作所 | ガス分析計用試料セル |
| EP2375237A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-12 | Scienza Industria Tecnologia S.r.l. | Herriott multipass cell with spherical mirrors and method for making it |
| CN106164648A (zh) * | 2014-01-22 | 2016-11-23 | Avl排放测试***有限责任公司 | 借助红外线吸收光谱确定试样气流内至少一种气体的浓度的装置 |
| DE102014104043A1 (de) * | 2014-03-24 | 2015-09-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Multireflexionszellenanordnung |
| CN107305183A (zh) * | 2016-04-20 | 2017-10-31 | 卡斯卡德技术控股有限公司 | 样品单元 |
| CN106404705A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-15 | 电子科技大学 | 一种高精度红外多气体检测装置 |
| CN109253973A (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-22 | 荧飒光学科技（上海）有限公司 | 用于气体光谱定性定量分析的气体池 |
| CN209387535U (zh) * | 2018-12-04 | 2019-09-13 | 华电淄博热电有限公司 | 一种具有光学窗口自清洁功能的飞灰含碳量测量探头 |
| CN212207080U (zh) * | 2020-04-29 | 2020-12-22 | 高利通科技（深圳）有限公司 | 一种复合通用光学气池、组合气池及复合通用气体测量*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2649011A (en) | Analytical sample cell | |
| CN204613085U (zh) | 一种可调光程的吸收气室 | |
| CN106153573B (zh) | 一种用于吸收系数标定的高温高压光学腔及其使用方法 | |
| US3614243A (en) | Variable path-length gas cell | |
| CN104155241A (zh) | 一种光程可调的长程光学吸收池 | |
| CN105548014A (zh) | 可调光程的双吸收光程光学吸收装置 | |
| CN105067546A (zh) | 高温多光谱耦合光机*** | |
| CN111044474B (zh) | 适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪 | |
| CN114324176A (zh) | 怀特池及其工作方法 | |
| CN101441166B (zh) | 一种多次反射气室 | |
| CN209624376U (zh) | 一种基于ndir的全量程红外气体传感器 | |
| CN213022829U (zh) | 基于多次反射技术的气体池 | |
| CN110411706B (zh) | 用于内燃机燃烧室顶部近壁流场光学测量标定的装置 | |
| CN205670049U (zh) | 一种结构紧凑的光谱仪外壳 | |
| CN205826508U (zh) | 光学吸收池 | |
| CN208420676U (zh) | 用于气体光谱定性定量分析的气体池 | |
| CN113687507B (zh) | 一种应用于光学校准装置的超高真空光路切换机构 | |
| CN212255689U (zh) | 一种光学双轴扫描*** | |
| CN112362235B (zh) | 一种光路可调的分体加热式气体压力校准装置 | |
| CN219284993U (zh) | 一种傅里叶红外长光程怀特气体池 | |
| CN109253973B (zh) | 用于气体光谱定性定量分析的气体池 | |
| CN212008293U (zh) | 一种超长光程气体测量室 | |
| CN214251989U (zh) | 一种用于气体分析的多折式长光程光学加热气室 | |
| CN215525514U (zh) | 一种赫里奥特池及其高温痕量气体组分浓度测量装置 | |
| CN218445111U (zh) | 一种光路可调节的长光程气体吸收池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |