CN204479463U - 一种基于多面旋转棱镜的气体检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于多面旋转棱镜的气体检测装置，所述的装置包括测量主机、反射镜、多面棱镜、电机、传感设备、数据处理单元，所述的多面棱镜为8～12面棱镜，所述反射镜设置在测量主机发射的光路上，所述多面棱镜设置在反射镜的反射方向上，所述的电机设置在多面棱镜上用于驱动棱镜的转动，所述传感设备设置在多面棱镜光反射方向上，并与数据处理单元连接。与现有技术相比，本实用新型可以调整采样的速度，气体检测装置收到环境变化影响更小，采集样品检测准确率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及分析与检测技术领域，具体为一种利用多面旋转棱镜采集光，进行气体分析的装置。
背景技术
近年来，空气污染和道路交通堵塞成为人们关注的热点问题，相比及经济快速发展，人们更愿意看到是有一个空气清新、道路通畅的生活环境。对道路空气的采集和检测对控制空气污染和道路交通拥堵有着重要的作用和意义。气体采集和检测从现场采集实验室分析，到在线自动检测和光学远程遥控检测。但是现有通用光谱检测气体的装置都存在一个问题，就是外部环境对设备影响较大。现有技术使用的分光镜镜面的较少，采样频率是固定的，当风速大的时候，测试到的气体有效浓度会低很多，采样慢而且有误差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于多面旋转棱镜的气体检测装置，解决现有技术气体采样和检测受到环境变化影响大的问题。
为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：
一种基于多面旋转棱镜的气体检测装置，所述的装置包括测量主机、反射镜、多面棱镜、电机、传感设备、数据处理单元，所述的多面棱镜为8～12面棱镜，所述反射镜设置在测量主机发射的光路上，所述多面棱镜设置在反射镜的反射方向上，所述的电机设置在多面棱镜上用于驱动棱镜的转动，所述传感设备设置在多面棱镜光反射方向上，并与数据处理单 元连接。
本实用新型的工作原理是由测量主机发射出特定波段的光波，如红外线光波或者紫外线光波，光波到反射镜上反射入多面棱镜，利用不同气体对特定波长的吸收特性，通过多面棱镜分出不同波段的光，在不同的光路上设置相应的传感设备收集数据，在发送到数据处理单元进行数据运算处理，分析检测出气体的构成成分。在本实用新型中，反射镜位于主机发射的光路方向上，镜面与光路形成一定的夹角，光经过反射镜反射，射入与反射镜对应角度的多面棱镜，利用多面棱镜分光。
进一步地，所述的传感设备由滤光片和光传感器构成，滤光片置于光传感器探头的前方。经过多面棱镜反射分出的不同波段的光路，经过滤光片，选取所需要的分析的波段，进入光传感器。光传感器再转化为数据，发送到数据处理单元。
本实用新型采用多面棱镜进行分光，多面棱镜由电机带动，电机转速可调，可以根据环境变化(如风速变化)控制多面棱镜的转速来改变采样的频率，这样可以提高采样的效率和准确性。
在同等采样速度上，棱镜面数越多，电机的转速越慢，能耗越低；而同样的转速下，面数越多越能加快采样的速度，增加工作效率，而且数据更为准确。本实用新型优选使用8～12面棱镜受到环境变化影响小数据准确性高，可以在短时间内进行多次采样。
进一步地，所述的多面棱镜为12面棱镜。棱镜越多面，电机在日常工作中的转速越小，越节能，采集检测气体收到周围环境变化影响越小，准确性越高。但是，棱镜太多面的话，每个面的面积太小，比较难以控制光入射的精确度其中，而且面越多加工难度越大，精度越难保证，成本越高。所以，使用12面棱镜的效果较佳。
与现有技术相比，本实用新型可以调整采样的速度，气体检测装置收到环境变化影响更小，采集样品检测准确率高。
附图说明
图1为本实用新型的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1所示，本实用新型是一种基于多面旋转棱镜的气体检测装置，将本实用新型放置在车流量较多的地方，测试汽车尾气。汽车尾气中主要含有一氧化碳CO，碳氢化合物HC，二氧化碳CO2，氮氧化合物NO等成分。所以本实用新型中包含的了4种不同的传感器对上述成分进行检测分析。
如图1所示，本实用新型在工作时，测量主机1发射了特定波长的红外线，红外线光波到达反射镜上2，再反射到多面棱镜3上，多面棱镜3由电机4驱动，根据周围的风速控制转速，光波通过多面棱镜3的折射，分出不同波段的光，在不同的光路上设置相应的传感设备5，传感设备包括滤光机7和光传感器8，收集数据之后，发送到数据处理单元6进行数据处理和比对。
以下表1和表2是6面棱镜和12面棱镜在同样的环境下测出来的数据：
表1为12面棱镜可调速的气体检测装置检测的数据。
在相同的环境下，使用6面不可调速的气体装置检测气体：
表2为6面不可调速表的气体检测装置检测的数据。
对比表1和表2的数据，12面棱镜可调速比6面不可调速表的气体检测装置检测出来的数据更接近标准值，误差更小，数据更准确。
Claims (3)
1.一种基于多面旋转棱镜的气体检测装置，其特征在于，所述的装置包括测量主机、反射镜、多面棱镜、电机、传感设备、数据处理单元，所述的多面棱镜为8～12面棱镜，所述反射镜设置在测量主机发射的光路上，所述多面棱镜设置在反射镜的反射方向上，所述电机输出轴与所述多面棱镜连接，驱动所述多面棱镜的转动，所述传感设备设置在多面棱镜光反射方向上，并与数据处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述的传感设备由滤光片和光传感器构成，滤光片置于光传感器探头的前方。
3.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述的多面棱镜为12面棱镜。
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|---|---|---|---|---|
| CN108387531A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-08-10 | 北京麦迪克斯科技有限公司 | 光谱检测装置及方法 |
| CN109238964A (zh) * | 2016-08-30 | 2019-01-18 | 上海理工大学 | 一种传感装置 |
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