一种光路可调的气体检测装置的制作方法

本发明涉及气体分析技术领域，具体涉及一种光路可调的气体检测装置。

背景技术：

在利用光腔衰荡原理测量微量气体的成分量时，最常见的测量装置如图1所示，光管1和调节座板15分别独立固定在支架上，气体通过气路接管3进入光管1中，激光在光管1两端的高反射镜片5之间往返，通过探测器20测量光腔衰荡光谱。高反射镜片5分体活动插接在光管1两端的高反射镜片腔4.5内，在高反射镜片腔4.5的腔口内螺接有压环7，压环7将高反射镜片5限定在高反射镜片腔4.5内部，在光管1的两端通过螺栓连接有压盖21，在压盖21上固定有观察窗镜片6，在光管1端部与压盖21之间设有密封垫片22，在光管1端部与压盖21端部均设有密封刀刃，密封刀刃压在密封垫片22上。

现有测量装置在使用过程中存在以下问题：1、通过转动高反射镜片5使光路发生变化时，需要拆除压盖21、密封垫片22和压环7，高反射镜片5的位置调整完成后再将压环7、密封垫片22和压盖21安装上，一旦发现光路未调整到最佳位置则需要重新拆卸压盖21、密封垫片22和压环7对高反射镜片5进行调整，调整过程繁琐，调整效率低；2、光管1和调节座板15分别独立固定在支架上，在调整光路时，不仅需要调整高反射镜片5的位置改变光路的转角，还要在竖直和水平方向上通过调节座板15调整光路的位置，调整过程繁琐，而且对操作人员的专业技术水平要求比较高，人员培训投入成本大；3、观察窗镜片6和压盖21熔接为一体，成本为800元左右，成本较高，如果观察窗镜片6损坏需要整体更换压盖21，检修成本高；4、在光管1端部与压盖21端部均设有密封刀刃，密封刀刃压在密封垫片22上，实现对气室的密封，密封垫片22会被密封刀刃压损，当调整高反射镜片5后，将压盖21重新安装时，需要更换新的密封垫片22以保证气室的密封性，密封垫片22无法重复利用，投入成本大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种调整效率高，人员投入成本和设备成本低的光路可调的测量室。

本发明由如下技术方案实施：一种光路可调的气体检测装置，其包括光管，在所述光管两端的气室口上均分体活动插接设有镜组模块，在所述光管的侧壁上设有两根与气室连通的气路接管，

所述镜组模块包括镜组接头、高反射镜片、观察窗镜片和压环，

所述镜组接头的一端滑动插接在所述气室的内部，在滑动置于所述气室的内部的所述镜组接头的外壁上设有镜组接头o型圈；

在所述镜组接头的中部外壁上设有螺接轴肩，在所述气室口上开设有与所述螺接轴肩对应的气室口内孔台阶，在所述螺接轴肩的外壁和所述气室口内孔台阶的内壁上设有对应的螺纹，所述镜组接头通过所述螺接轴肩螺接在所述气室的内部；

在所述镜组接头的另一端外壁上设有调节轴肩，在所述调节轴肩的侧壁上沿圆周均匀分布设有调节盲孔，所述调节轴肩与相邻的所述光管的端面之间设有轴肩弹性垫片；

从所述镜组接头的一端至另一端在所述镜组接头的内部沿所述镜组接头的轴向依次设有连通的高反射镜片腔、光路腔和观察窗镜片腔，所述高反射镜片腔的腔口和所述观察窗镜片腔的腔口分别置于所述镜组接头的两个端面上；在所述高反射镜片腔的内部设有高反射镜片，在所述高反射镜片腔的内壁与所述高反射镜片的侧壁之间设有高反o型圈；在所述高反射镜片腔的内壁与相邻的所述高反射镜片的一侧镜面之间设有高反弹性垫片，在所述高反射镜片的另一侧镜面与相邻的所述气室的内壁之间设有滚动垫片；在所述观察窗镜片腔内设有所述观察窗镜片，在所述观察窗镜片腔的内壁与相邻的所述观察窗镜片的一侧镜面之间设有观察o型圈；所述观察窗镜片腔的腔口内螺接有所述压环，所述压环沿轴向设有光路通孔，在所述压环与相邻的所述观察窗镜片的另一侧镜面之间设有防尘o型圈；

所述光管的一端与调节座板连接。

进一步的，所述光管的一端端面和与其相邻的所述调节座板的端面之间沿周向等距设有三个拉伸弹簧；在所述调节座板上沿周向等距螺接有三个微调螺钉，在所述光管的端面上设有与所述微调螺钉的顶端对应的限位盲孔，每个所述微调螺钉的顶端分体活动插接在对应的所述限位盲孔内。

进一步的，在所述限位盲孔内设有垫片，所述微调螺钉的顶端抵接在所述垫片上。

本发明的优点：1、镜组模块螺接在光管两端的气室口上，当需要转动高反射镜片使光路发生变化时，不需要对观察窗镜片进行拆卸，直接旋转镜组模块即可，操作简单，调整效率高；2、光管和调节座板之间通过拉伸弹簧和微调螺钉连接，已经在竖直和水平方向上限制了光路的位置，在调整光路方向时，不需要在竖直和水平方向上通过调节座板调整光路的位置，减少了调节步骤，提高了调整效率，而且对操作人员的专业技术水平要求比较低，人员培训投入成本小；3、观察窗镜片通过压环固定在观察窗镜片腔内，当观察窗镜片损坏后，直接更换观察窗镜片即可，成本为100元左右，检修成本低；4、光管的两端通过镜组接头o型圈、观察o型圈和防尘o型圈进行密封，防止气体从气室泄漏或灰尘进入气室影响测量精度，o型圈在使用过程中不易损坏，使用寿命长，投入成本低。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有测量装置的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的剖视图；

图4为图2的a部局部放大图；

图5为图3的b部局部放大图；

图6为镜组接头的结构示意图。

光管1，镜组模块2，气室1.1，气路接管3，镜组接头4，高反射镜片5，观察窗镜片6，压环7，镜组接头o型圈8，螺接轴肩4.1，调节轴肩4.2，调节盲孔9，观察窗镜片腔4.3，光路腔4.4，高反射镜片腔4.5，高反o型圈10，高反弹性垫片11，滚动垫片12，观察o型圈13，光路通孔7.1，防尘o型圈14，调节座板15，拉伸弹簧16，微调螺钉17，限位盲孔18，垫片19，探测器20，压盖21，密封垫片22，轴肩弹性垫片23。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2-6所示，一种光路可调的气体检测装置，其包括光管1，在光管1两端的气室口上均分体活动插接设有镜组模块2，在光管1的侧壁上设有两根与气室1.1连通的气路接管3，用于向气室1.1内通入待测量气体。

镜组模块2包括镜组接头4、高反射镜片5、观察窗镜片6和压环7。

镜组接头4的一端滑动插接在气室1.1内，在滑动置于气室1.1内的镜组接头4的外壁上设有镜组接头o型圈8，镜组接头o型圈8卡接在气室1.1内壁与镜组接头4外壁之间，防止气室1.1内的气体通过气室1.1内壁与镜组接头4外壁之间的间隙外泄。

在镜组接头4的中部外壁上设有螺接轴肩4.1，在气室口上开设有与螺接轴肩4.1对应的气室口内孔台阶，在螺接轴肩4.1外壁和气室口内孔台阶的内壁上设有对应的螺纹，镜组接头4通过螺接轴肩4.1的外壁上的螺纹螺接在气室1.1内；当需要转动高反射镜片5使光路发生变化时，不需要对观察窗镜片6进行拆卸，直接旋转镜组模块2即可，操作简单，调整效率高。

在镜组接头4的另一端外壁上设有调节轴肩4.2，在调节轴肩4.2的侧壁上沿圆周均匀分布设有调节盲孔9，当需要转动镜组接头4时，将调节杆插入调节盲孔9内，搬动调节杆便可转动镜组接头4；调节轴肩4.2与相邻的光管1的端面之间设有轴肩弹性垫片23，轴肩弹性垫片23给调节轴肩4.2施加一个远离光管1端面的力，从而给螺接轴肩4.1与气室1.1之间的螺纹连接提供一个预紧力，防止螺接轴肩4.1与气室1.1之间的螺纹连接发生松动。

从镜组接头4的一端至另一端在镜组接头4的内部沿镜组接头4的轴向依次设有连通的高反射镜片腔4.5、光路腔4.4和观察窗镜片腔4.3，高反射镜片腔4.5的腔口和观察窗镜片腔4.3的腔口分别置于镜组接头4的两个端面上；在高反射镜片腔4.5内部设有高反射镜片5，在高反射镜片腔4.5的内壁与高反射镜片5的侧壁之间设有高反o型圈10，高反o型圈10将高反射镜片5固定在高反射镜片腔4.5内部，防止高反射镜片5从高反射镜片腔4.5内脱落；在高反射镜片腔4.5的内壁与相邻的高反射镜片5的一侧镜面之间设有高反弹性垫片11，高反弹性垫片11对高反射镜片5进行挤压，在转动镜组接头4时，使光管1两端的高反射镜片5之间的距离保持一定，在高反射镜片5的另一侧镜面与相邻的气室1.1的内壁之间设有滚动垫片12，防止高反射镜片5的另一侧镜面与相邻的气室1.1的内壁直接接触，导致转动镜组接头4时，划伤高反射镜片5的另一侧镜面，而且高反射镜片5的另一侧镜面与滚动垫片12的滚珠之间紧密贴合，由于滚动垫片12的滚珠大小之间存在微小差距，在转动镜组接头4时，就会使得高反射镜片5的位置发生偏移从而改变光路方向；在观察窗镜片腔4.3内设有观察窗镜片6，在观察窗镜片腔4.3的内壁与相邻的观察窗镜片6的一侧镜面之间设有观察o型圈13，观察o型圈13防止气室1.1内的气体通过气室1.1内壁与观察窗镜片6外壁之间的间隙外泄；观察窗镜片腔4.3的腔口内螺接有压环7，压环7将观察窗镜片6限定在观察窗镜片腔4.3内，防止观察窗镜片6从观察窗镜片腔4.3脱落，当观察窗镜片6损坏后，直接更换观察窗镜片6即可，成本为100元左右，检修成本低；压环7沿轴向设有光路通孔7.1，保证光路可以顺利通过压环7射入气室1.1内，在压环7与相邻的观察窗镜片6的另一侧镜面之间设有防尘o型圈14，防止灰尘通过气室1.1内壁与观察窗镜片6外壁之间的间隙进入气室1.1。光管1的两端通过镜组接头o型圈8、观察o型圈13和防尘o型圈14进行密封，防止气体从气室1.1泄漏或灰尘进入气室1.1影响测量精度，o型圈在使用过程中不易损坏，使用寿命长，投入成本低。

光管1的一端端面和与其相邻的调节座板15的端面之间沿周向等距设有三个拉伸弹簧16，拉伸弹簧16的一端与光管1的端面固定连接，拉伸弹簧16的另一端与调节座板15的端面固定连接；在调节座板15上沿周向等距螺接有三个微调螺钉17，在光管1的端面上设有与微调螺钉17的顶端对应的限位盲孔18，在限位盲孔18内设有垫片19，每个微调螺钉17的顶端分体活动插接在对应的限位盲孔18内，并抵接在垫片19上，微调螺钉17的顶端分体活动插接在对应的限位盲孔18内可以防止调节座板15沿光管1的端面所在平面发生位移，微调螺钉17的顶端抵接在垫片19上能够避免限位盲孔18内壁受力过大发生形变。光管1和调节座板15之间通过拉伸弹簧16和微调螺钉17连接，已经在竖直和水平方向上限制了光路的位置，在调整光路方向时，不需要在竖直和水平方向上通过调节座板15调整光路的位置，减少了调节步骤，提高了调整效率，而且对操作人员的专业技术水平要求比较低，人员培训投入成本小。

使用说明：

将光管1放置到固定有探测器20的支架上，调整光路方向时，首先旋转三个微调螺钉17对光路角度进行调整，待光路确定后，为了获得更稳定、信号质量更高的光路时需要调节高反射镜的转角，此时将调整杆插入镜组接头4上的调节盲孔9内，旋转镜组模块2，当探测器20回传的电压值较大且稳定时，证明采集到最优的信号，停止转动镜组模块2。光路调整结束后，将气路管线与气路接管3连通，光路在气室1.1两端的高反射镜片5之间往返，由于高反射镜片5反射率不可能达到100％，每次反射都会有一部分光从探测器20端的高反射镜片5逃出，从而探测器20测量出光腔衰荡光谱，对气室1.1内的气体成分进行分析。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。