一种光源系统及气体分析仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种气体分析仪及光源系统；该光源系统包括安装架以及安装在所述安装架上的氘灯、凸透镜及其安装组件、遮光片和驱动电机，凸透镜及其安装组件设置在氘灯的光路，驱动电机用于驱动遮光片转动，遮光片设置在氘灯与凸透镜之间，用于让氘灯发出的光间断照射装有凸透镜的气室。由于遮光片和驱动电机的设置，在遮光片的旋转过程中，使得氘灯发出的光间断通过气室，当遮光片挡住光路的时候，气体分析仪的气室出光口的光电探测器可以检测到此时的暗背景值，当遮光片没有挡住光路时，光通过气室，此时光电探测器可以检测到光谱值，由于暗背景值和光谱值都是实时检测的，因此经过一定的计算，就可以得到真实的光强度。
【专利说明】一种光源系统及气体分析仪
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烟气检测领域，尤其涉及一种光源系统及气体分析仪。
【背景技术】
[0002] 在现有的气体光谱分析技术中，大多数采用连续谱光源，如氘灯、汞灯和部分红外 光源等。在分析过程中，光源的光谱信号强度的实时性、准确性和稳定性是光谱分析结果可 靠性的决定因素。而光信号强度的采集，基本上都是通过光电探测器来进行。对于光电探 测器而言，由于受环境温度、电路设计和使用寿命等因素的影响，使得其在无光的情况下都 能探测到一定的光强度值，即暗背景。而该值会随着上述因素的变化而出现相应的波动，从 而使得探测到的实际光强度出现一定的波动。因此，为了更加准确的获得实际的光强度，需 要对暗背景进行采集并扣除。
[0003] 现有的气体分析仪采集暗背景的方式通常有如下两种：第一种，在分析仪出厂时， 采集数条暗背景，然后获取其平均值，将其写入到算法的暗背景中，作为整套系统反演浓度 时的暗背景，使得整套系统在任何时候的暗背景都是相同的。这种方式把固定的暗背景值 加入到了光源实际强度的变化值中，使探测到的光源强度值不是真实的光强值，使得结果 不能准确反应实际浓度值。第二种，在光电探测器的前端增加循环避光装置，通过控制避光 装置的切换来获取当前的暗背景值。该方法由于在光电探测器到光源之间，还存在某些影 响光电探测探测暗背景真实值的因素，因而该方法所探测到的暗背景也不能如实的反映整 套系统的暗背景值。
[0004] 因此，在光谱分析中，如何实时获取暗背景值，且所采集的暗背景值为整套系统的 真实暗背景值是本领域技术人员急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005] 为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种光源系统，不仅能实时 获取暗背景值，还使得该采集的暗背景值为整套系统的真实暗背景值。另外，本发明还提出 了一种安装有该光源系统的气体分析仪。
[0006] -方面，本发明提出一种光源系统，用于光谱分析，包括安装架以及安装在所述安 装架上的氘灯、凸透镜及其安装组件，凸透镜及其安装组件设置在氘灯的光路；该光源系统 还包括遮光片和驱动电机，所述驱动电机用于驱动遮光片转动；所述遮光片设置在氘灯与 凸透镜之间，用于让所述氘灯发出的光间断照射凸透镜。
[0007] 进一步地，所述遮光片上开有透光区域，所述驱动电机通过转轴与遮光片相连接， 所述透光区域在遮光片转动过程中间断通过氘灯的光。
[0008] 进一步地，所述遮光片为矩形，所述矩形的遮光片在转动过程中，其长边可以间断 挡住氘灯与凸透镜之间的光路。
[0009] 进一步地，所述光源系统还包括连接筒，所述连接筒位于凸透镜与遮光片之间，连 接筒的一端与安装组件套接，遮光片可转动地贴合在连接筒的另一端的端面。
[0010] 进一步地，所述连接筒为锥形筒，横截面小的一端朝向氘灯，横截面大的一端套接 安装组件。
[0011] 进一步地，所述驱动电机和遮光片集成安装在所述安装架上，所述驱动电机与氘 灯邻近安装且都设置在遮光片的一侧，所述凸透镜及其安装组件设置在遮光片的另一侧。
[0012] 进一步地，所述光源系统还包括固定在所述安装架上的极限开关，所述极限开关 上设有导槽，所述遮光片的旋转轨迹通过所述导槽。
[0013] 另一方面，本发明还提出一种气体分析仪，包括上述任意一种光源系统。
[0014] 本发明提出的一种光源系统，包括安装架以及安装在所述安装架上的氘灯、凸透 镜及其安装组件、遮光片和驱动电机，凸透镜及其安装组件设置在氘灯的光路，驱动电机用 于驱动遮光片转动，遮光片设置在氘灯与凸透镜之间，用于让氘灯发出的光间断照射凸透 镜。由于遮光片和驱动电机的设置，在遮光片的旋转过程中，使得氘灯发出的光间断穿过凸 透镜，当遮光片挡住光路的时候，气体分析仪的气室出光口处的光电探测器可以检测到此 时的信号值，即暗背景值，当遮光片没有挡住光路时，光穿过凸透镜，此时光电探测器可以 检测到另一个信号值，即光谱值，由于暗背景值和上述检测的光谱值都是实时检测的，因此 经过一定的计算，就可以得到真实的光强度。
[0015] 在进一步的技术方案中，在遮光片与凸透镜的安装组件之间加设连接筒，可以让 遮光片在旋转过程中，挡住光路的时候尽量减小氘灯的光对暗背景检测的影响，使得检测 到的暗背景更为真实。
[0016] 在进一步的技术方案中，连接筒的形状为圆锥形，这样可以更好保证遮光片的挡 光效果，进一步增加了暗背景检测的真实性。
[0017] 在进一步的技术方案中，由于驱动电机和遮光片也集成安装在安装架上，使得整 个光源系统的体积变小，结构更为紧凑，减小了占用空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明具体实施例提出的一种光源系统的光路原理图。
【具体实施方式】
[0019] 如图1所示，本发明具体实施例提供了一种光源系统，用于光谱分析，包括安装架 以及集成安装在安装架上的氘灯1、凸透镜2及其安装组件、遮光片3和驱动电机4,凸透镜 2及其安装组件设置在氘灯1的光路；驱动电机4与氘灯1邻近安装且都设置在遮光片3 的一侧，凸透镜2及其安装组件设置在遮光片3的另一侧，驱动电机4用于驱动遮光片3转 动；遮光片3设置在氘灯1与凸透镜2之间，用于让氘灯1发出的光间断照射凸透镜2。具 体地，遮光片3可以有多种，例如：遮光片3上开有透光区域，驱动电机4通过转轴与遮光片 3相连接，透光区域在遮光片3转动过程中间断通过氘灯1的光路；或者，遮光片3为矩形， 矩形的遮光片3在转动过程中，其长边可以间断挡住氘灯1与凸透镜2之间的光路。需要 说明的是，遮光片3的形状还可以是其它的形状，只要在遮光片3在转动的过程中，使得氘 灯1发出的光能间断透过遮光片3就行。
[0020] 与现有技术相比，由于遮光片3和驱动电机4的设置，在遮光片3的旋转过程中， 使得氘灯1发出的光间断穿过凸透镜2,当遮光片3挡住光路的时候，气体分析仪的气室出 光口的光电探测器可以检测到此时的暗背景值，当遮光片3没有挡住光路时，光穿过凸透 镜2,此时光电探测器可以检测到光强度，由于暗背景值和上述检测的光的强度都是实时检 测的，因此经过预定方式的计算，就可以得到真实的光强度；另外，由于驱动电机4和遮光 片3也集成安装在安装架上，使得整个光源系统的体积变小，结构更为紧凑，减小了占用空 间。
[0021] 优选地，光源系统还包括连接筒6,连接筒6位于凸透镜2与遮光片3之间，连接筒 6的一端与安装组件套接，遮光片3可转动地贴合在连接筒6的另一端的端面。具体地，连 接筒6为锥形筒，横截面小的一端朝向氘灯1，横截面大的一端套接安装组件。这样，遮光片 3紧挨连接筒6的入光口处，连接筒6呈空心圆锥状，在保证以一定角度发散的光能全部进 入到透镜面，最大可能的避免外界杂散光进入到光路中，而影响到暗背景的测量，从而保证 了暗背景检测的真实性。
[0022] 另外，该光源系统还包括固定在安装架上的极限开关5,极限开关5上设有导槽， 遮光片3的旋转轨迹通过导槽。极限开关5可以对暗背景的采集点进行判断以及对遮光片 3进行定位判断。
[0023] 另外，本发明具体实施例还提供了一种气体分析仪，安装有上述任意一种光源系 统和光电探测器，光电探测器安装在气室的出光口，因此该气体分析仪的光电探测器不仅 能实时获取暗背景值，还使得该采集的暗背景值为整套系统的真实暗背景值，从而使得气 体分析仪的检测结果更为精确。
[0024] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种光源系统，用于光谱分析，包括安装架以及安装在所述安装架上的氘灯（1)、凸 透镜（2)及其安装组件，凸透镜（2)及其安装组件设置在氘灯（1)的光路上，其特征在于， 还包括遮光片（3)和驱动电机（4)，所述驱动电机（4)用于驱动遮光片（3)转动；所述遮光 片（3)设置在氘灯（1)与凸透镜（2)之间，用于让所述氘灯（1)发出的光间断照射凸透镜 ⑵。
2. 根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述遮光片（3)上开有透光区域，所 述驱动电机（4)通过转轴与遮光片（3)相连接，所述透光区域在遮光片（3)转动过程中间 断透过氘灯（1)的光。
3. 根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述遮光片（3)为矩形，所述矩形的 遮光片（3)在转动过程中，其长边可以间断挡住氘灯（1)与凸透镜（2)之间的光路。
4. 根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，还包括连接筒（6)，所述连接筒（6) 位于凸透镜（2)与遮光片（3)之间，连接筒（6)的一端与安装组件套接，遮光片（3)可转动 地贴合在连接筒（6)的另一端的端面。
5. 根据权利要求4所述的光源系统，其特征在于，所述连接筒（6)为锥形筒，横截面小 的一端朝向氘灯（1)，横截面大的一端套接安装组件。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的光源系统，其特征在于，所述驱动电机（4)和遮光 片（3)集成安装在所述安装架上，所述驱动电机（4)与氘灯（1)邻近安装且都设置在遮光 片（3)的一侧，所述凸透镜（2)及其安装组件设置在遮光片（3)的另一侧。
7. 根据权利要求6所述的光源系统，其特征在于，还包括固定在所述安装架上的极限 开关（5)，所述极限开关（5)上设有导槽，所述遮光片（3)的旋转轨迹通过所述导槽。
8. -种气体分析仪，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的光源系统。
【文档编号】G01J3/10GK104089702SQ201310698655
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】彭冉, 周慧民, 刘德华, 陈星 , 严浩, 王本腊 申请人:力合科技（湖南）股份有限公司