CN202886272U - 基于角锥棱镜的烟气分析仪 - Google Patents

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张丹
高新岗
郭思志
孙坤
彭玮
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Abstract

一种基于角锥棱镜的烟气分析仪，包括光源、光谱仪、Y型光纤、气室，Y型光纤的三个分支分别与光源、光谱仪和气室的一端连接，所述的气室内与Y型光纤分支连接的一端安装有准直透镜，气室内另一端安装有角锥棱镜，气室中部的外壁上设置有进气口和出气口。基于角锥棱镜的烟气分析仪，结构简单，不受水分干扰，安装精度要求低，利用角锥棱镜使光路按原路返回，在不改变气室大小的基础上使有效光程加倍，提高了测量精度和浓度下限，同时达到了低浓度污染气体中NO和SO2的检测要求，使烟气分析仪可同时检测多种气体，烟气分析仪只使用一根Y型光纤实现发射和接收光的传输，节省了光纤使用量，降低了制造成本。

Description

基于角锥棱镜的烟气分析仪
技术领域
本实用新型涉及一种烟气检测装置，具体地说，是一种基于角锥棱镜的烟气分析仪。
背景技术
随着我国工业化步伐的加快，大气污染也日益严重，燃烧排放的SO2、NO以及飞灰颗粒是造成大气污染的主要来源。十二五期间，国家对火电厂、钢铁等行业都制定了强制的脱硫、脱销的污染物排放标准。二氧化硫减排工作任重道远，氮氧化物减排已经提上日程。使用光学检测方法检测烟气，具有响应快、无二次污染等优势。在光学检测法中，紫外吸收法具有不受水气干扰、检测精度高、分辨率高的特点。
目前运用紫外吸收法使用单气室进行烟气检测，检测方式为单光程，光程短，不能检测低浓度污染物中的NO和SO2，测量精度不能满足新的国际上对于低浓度污染物的检测要求。
实用新型内容
本实用新型针对目前运用紫外吸收法使用单气室进行烟气检测，检测方式为单光程，光程短，不能检测低浓度污染物中的NO和SO2，测量精度不能满足新的国际上对于低浓度污染物的检测要求等缺点，设计了一种基于角锥棱镜的烟气分析仪。
本实用新型的基于角锥棱镜的烟气分析仪，包括光源、光谱仪、Y型光纤、气室，Y型光纤的三个分支分别与光源、光谱仪和气室的一端连接，所述的气室内与Y型光纤分支连接的一端安装有准直透镜，气室内另一端安装有角锥棱镜，气室中部的外壁上设置有进气口和出气口。
优选的是，角锥棱镜的轴线和准直透镜的轴线位于同一条直线上。
本实用新型的有益效果是：基于角锥棱镜的烟气分析仪，结构简单，不受水分干扰，安装精度要求低，利用角锥棱镜使光路按原路返回，在不改变气室大小的基础上使有效光程加倍，提高了测量精度和浓度下限，同时达到了低浓度污染气体中NO和SO2的检测要求，使烟气分析仪可同时检测多种气体，烟气分析仪只使用一根Y型光纤实现发射和接收光的传输，节省了光纤使用量，降低了制造成本。
附图说明
附图1为基于角锥棱镜的烟气分析仪的结构示意图；
附图2为基于角锥棱镜的烟气分析仪气室的剖视结构图。
具体实施方式
本实用新型的基于角锥棱镜的烟气分析仪，如图1至2所示，包括光源1、光谱仪2、Y型光纤3、气室4，Y型光纤3的三个分支分别与光源1、光谱仪2和气室4的一端连接，所述的气室4内与Y型光纤3分支连接的一端安装有准直透镜5，气室4内另一端安装有角锥棱镜6，气室4中部的外壁上设置有进气口7和出气口8。
角锥棱镜6的轴线和准直透镜5的轴线位于同一条直线上。
被测烟气通过进气口7进入气室4，然后通过出气口8流出，光源1发出一束光，光通过Y型光纤3传输到气室内，光进入气室4内后，先通过准直透镜5准直成平行光，平行光通过被测烟气射向角锥棱镜6，角锥棱镜6将平行光按原入射角度反射出，被反射的平行光再次通过被测烟气射回到准直透镜5，准直透镜5将平行光聚焦到Y型光纤3，聚焦后的光通过Y型光纤3传输给光谱仪2，光谱仪2对接收到的光进行测量和分析，计算出被测烟气中各种成分的含量。
在气室4内的光经过反射，两次通过被测烟气，形成双光程光路，增加了有效光程长度，提高了气体检测的分辨率和浓度下限。由于当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比，所以增加吸收层的厚度，即增加检测光路的长度，可以实现对更低浓度污染气体的检测，实现低浓度污染气体中NO和SO2的检测。

Claims (2)

1.一种基于角锥棱镜的烟气分析仪，其特征在于，包括光源(1)、光谱仪(2)、Y型光纤(3)、气室(4)，Y型光纤(3)的三个分支分别与光源(1)、光谱仪(2)和气室(4)的一端连接，所述的气室(4)内与Y型光纤(3)分支连接的一端安装有准直透镜(5)，气室(4)内另一端安装有角锥棱镜(6)，气室(4)中部的外壁上设置有进气口(7)和出气口(8)。
2.根据权利要求1所述的基于角锥棱镜的烟气分析仪，其特征在于，角锥棱镜(6)的轴线和准直透镜(5)的轴线位于同一条直线上。
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