專利名稱：大氣中污染氣體濃度自動測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種大氣中污染氣體濃度自動測量儀。
大氣中的污染氣體如二氧化氮、二氧化硫、臭氧等，對人們健康的影響是明顯的，為此，對其進行監(jiān)測是必要的。在美國《應(yīng)用光學(xué)》雜志1993年第1期“差分光學(xué)吸收光譜系統(tǒng)監(jiān)測城市上空大氣污染物”一文中就介紹了一種大氣中污染氣體測量儀。它是在相距幾公里的兩點分別設(shè)置平行光源和光接收裝置，通過光纖將光接收裝置和單色儀相連接，單色儀出射狹縫處設(shè)有后置光電元件的掃描器，掃描器和經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的光電元件均與數(shù)據(jù)處理器相電連接。但是，這種測量儀有諸多不足之處，首先，測量的范圍被局限在平行光源和光接收裝置之間，無法對垂直于地面上空的大氣進行監(jiān)測；其次，使用的平行光源有一定的壽命，且在使用期間發(fā)光強度也會有所波動，故對測量的精度有較嚴重的影響；再次，由于光接收器與平行光源間相距幾千米，這就使得在安裝、調(diào)試光路時比較困難，且在以后的使用過程中光路也易發(fā)生變化，這些均不利于測量工作的進行，也影響了測量的精確度。
本實用新型的目的是提供一種測量范圍大、誤差小、自動化程度高的大氣中污染氣體濃度自動測量儀。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的光纖的兩端分別連接光接收裝置和單色儀，光電元件的一端經(jīng)掃描器與單色儀相連、另一端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器和掃描器一起與數(shù)據(jù)處理器相電連接，特別是光接收裝置為望遠鏡，所述的望遠鏡與步進電機的轉(zhuǎn)軸相固接，所述的步進電機固定在殼體上且與所述的數(shù)據(jù)處理器相電連接。
作為本實用新型的進一步改進，所述的望遠鏡為置于鏡筒中的同光軸上的兩塊以上的正透鏡構(gòu)成；所述的步進電機為相互垂直設(shè)置的兩只，其中的一只被固接在另一只的轉(zhuǎn)軸上；所述光電元件為光電倍增管或光敏電阻或CCD光敏陣列器件。
采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于望遠鏡的采用，使利用太陽光作為平行光成為可能。又由于望遠鏡與步進電機的轉(zhuǎn)軸相固接，而步進電機又可由數(shù)據(jù)處理器根據(jù)太陽在天空中的運動軌跡公式給出轉(zhuǎn)角來使望遠鏡對準太陽，從而于太陽日出到日落期間，可在不同的方向上進行測量；望遠鏡選用兩塊正透鏡的組合，既使太陽光能會聚于光纖的入射端，又起到限制視場，減少雜散光對測量結(jié)果的影響的作用。相互垂直設(shè)置的兩只步進電機，可使望遠鏡在水平和俯仰方向上始終對準太陽。從而使本實用新型在簡化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上既擴大了測量范圍，又避免了人工光源不穩(wěn)定和光路不穩(wěn)產(chǎn)生的測量誤差，且操作簡便、運行成本低，使之尤其適合在城市中進行大氣監(jiān)測。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1，同光軸上的兩只正透鏡被置于鏡筒6中以構(gòu)成望遠鏡5，該望遠鏡5被固接在兩只相互垂直設(shè)置的步進電機7中的一只轉(zhuǎn)軸上，該只又被固接在固定在殼體10上的另一只的轉(zhuǎn)軸上。光纖4的一端接望遠鏡5、另一端接單色儀3的入射口。單色儀3出射狹縫處置有掃描器2，作為光電元件1的光電倍增管置于該掃描器2后，模數(shù)轉(zhuǎn)換器9的兩端分別與光電倍增管和作為數(shù)據(jù)處理器8的微機電連接。數(shù)據(jù)處理器8與掃描器2、步進電機7相電連接。
實測時，只需開啟數(shù)據(jù)處理器8，此時由數(shù)據(jù)處理器8控制步進電機7將望遠鏡5始終對準太陽，以在地面采集太陽光譜，將該光譜經(jīng)變換后送入數(shù)據(jù)處理器8，便可自動測量算出大氣中污染氣體的濃度。
權(quán)利要求1．一種大氣中污染氣體濃度自動測量儀，它的光纖(4)的兩端分別連接光接收裝置和單色儀(3)，光電元件(1)的一端經(jīng)掃描器(2)與單色儀(3)相連、另一端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(9)和掃描器(2)一起與數(shù)據(jù)處理器(8)相電連接，其特征是光接收裝置為塑遠鏡(5)，所述的望遠鏡(5)與步進電機(7)的轉(zhuǎn)軸相固接，所述的步進電機(7)固定在殼體(10)上且與所述的數(shù)據(jù)處理器(8)相電連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征是望遠鏡(5)為置于鏡筒(6)中的同光軸上的兩塊以上的正透鏡構(gòu)成。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征是步進電機(7)為相互垂直設(shè)置的兩只，其中的一只被固接在另一只的轉(zhuǎn)軸上。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征是光電元件(1)為光電倍增管或光敏電阻或CCD光敏陣列器件。
專利摘要本實用新型公開了一種大氣中污染氣體濃度自動測量儀。它是在光纖的兩端分別連接光接收器和單色儀,光電元件的一端經(jīng)掃描器與單色儀相接,另一端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器和掃描器一起與數(shù)據(jù)處理器相電連接的基礎(chǔ)上,將光接裝置改為望遠鏡,并使該望遠鏡與步進電機的轉(zhuǎn)軸相固接,步進電機被固定在殼體上且與數(shù)據(jù)處理器相電連接。它既擴大了測量范圍,又避免了人工光源的不穩(wěn)定和光路不穩(wěn)所產(chǎn)生的測量誤差,且操作簡便,運行成本低。
文檔編號G01N21/17GK2424461SQ0021993
公開日2001年3月21日 申請日期2000年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月7日
發(fā)明者周斌, 鄭朝暉, 張玉鈞, 劉文清, 宋炳超, 王峰平, 蔣舸揚 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機械研究所