本發(fā)明涉及氣體檢測(cè)與分析裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)氣體吸收池及光學(xué)氣體傳感器。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，持續(xù)高發(fā)的霧霾事件促進(jìn)了國(guó)家對(duì)環(huán)保的高度重視，相應(yīng)的，國(guó)家增強(qiáng)了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中汽車(chē)、電力、化工、冶金、紡織、制藥，尤其是煤礦和石油等多個(gè)行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放氣體的監(jiān)測(cè)，其中，對(duì)排放氣體的檢測(cè)分析至關(guān)重要。

目前，對(duì)氣體的檢測(cè)分析主要采用可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS或TDLS)，對(duì)激光器輸入不同的電流和溫度得到不同波長(zhǎng)的激光，對(duì)經(jīng)過(guò)待檢測(cè)氣體吸收后的激光進(jìn)行光譜分析，得到待檢測(cè)氣體的各項(xiàng)物理參數(shù)(氣體種類、氣體濃度、氣體溫度和氣體壓力等)。主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)過(guò)程控制、生物和醫(yī)學(xué)研究、燃燒過(guò)程診斷分析、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣和大氣痕量污染氣體等領(lǐng)域的光譜檢測(cè)。

氣體吸收池的結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到光線在待檢測(cè)氣體中的有效光程，氣體吸收池內(nèi)的氣體置換速率決定了氣體傳感器的檢測(cè)效率。現(xiàn)有的光學(xué)氣體傳感器的氣體吸收池進(jìn)氣方向單一，氣體吸收池中待檢測(cè)氣體的氣體置換速率較小，導(dǎo)致氣體傳感器的響應(yīng)速度慢、檢測(cè)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)氣體吸收池及光學(xué)氣體傳感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的光學(xué)氣體傳感器的氣體吸收池進(jìn)氣方向單一，光學(xué)氣體吸收池中待檢測(cè)氣體的氣體置換速率較小，導(dǎo)致光學(xué)氣體傳感器的響應(yīng)速度慢、檢測(cè)效率低的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供的光學(xué)氣體吸收池，包括殼體和支撐棒，所述殼體設(shè)有進(jìn)氣部和出氣部，所述進(jìn)氣部上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔，所述出氣部上開(kāi)設(shè)有出氣孔；所述支撐棒插接于所述殼體的內(nèi)腔，所述支撐棒一端為進(jìn)氣插接端，另一端為出氣插接端；所述進(jìn)氣插接端沿其軸向開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道，所述進(jìn)氣通道與所述進(jìn)氣孔連通，所述出氣插接端沿其軸向開(kāi)設(shè)有出氣通道，所述出氣通道與所述出氣孔連通；所述支撐棒靠近其進(jìn)氣插接端的部位開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通氣孔，靠近其出氣插接端的部位開(kāi)設(shè)有出氣通氣孔，所述進(jìn)氣通氣孔和所述出氣通氣孔均為多個(gè)，且分別沿所述支撐棒的周向分布，所述進(jìn)氣通氣孔連通所述進(jìn)氣通道與所述殼體的內(nèi)腔，所述出氣通氣孔連通所述出氣通道與所述殼體的內(nèi)腔。

進(jìn)一步的，多個(gè)所述進(jìn)氣通氣孔沿所述支撐棒的周向均勻分布；多個(gè)所述出氣通氣孔沿所述支撐棒的周向均勻分布。

進(jìn)一步的，所述支撐棒的進(jìn)氣插接端穿設(shè)有入射反射鏡，所述入射反射鏡上設(shè)有入射窗口片；所述出氣插接端穿設(shè)有出射反射鏡，所述出射反射鏡上設(shè)有出射窗口片，所述入射反射鏡與所述出射反射鏡的鏡面相對(duì)設(shè)置；所述入射反射鏡與所述出射反射鏡之間密封連接有套筒，三者共同形成氣體吸收腔。

進(jìn)一步的，所述殼體的進(jìn)氣部的內(nèi)表面沿其軸向延伸有進(jìn)氣定位塊，所述進(jìn)氣定位塊沿其軸向開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣插接槽，所述進(jìn)氣插接槽與所述進(jìn)氣孔連通；所述殼體的出氣部的內(nèi)表面沿其軸向延伸有出氣定位塊，所述出氣定位塊沿其軸向開(kāi)設(shè)有出氣插接槽，所述出氣插接槽與所述出氣孔連通；所述支撐棒的進(jìn)氣插接端插接于所述進(jìn)氣插接槽內(nèi)，所述支撐棒的出氣插接端插接于所述出氣插接槽內(nèi)；所述入射反射鏡密封套設(shè)于所述進(jìn)氣定位塊的外周側(cè)壁上，所述出射反射鏡密封套設(shè)于所述出氣定位塊的外周側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，所述入射反射鏡與所述套筒之間設(shè)有密封圈；所述出射反射鏡與所述套筒之間設(shè)有密封圈。

進(jìn)一步的，所述入射窗口片和所述出射窗口片均自上向下沿豎直方向向外傾斜8°傾斜角。

進(jìn)一步的，所述入射窗口片和所述出射窗口片均選用CaF₂結(jié)構(gòu)件。

進(jìn)一步的，所述套筒上密封設(shè)有觀察窗，所述殼體上開(kāi)設(shè)有觀察孔，所述觀察孔與所述觀察窗相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述殼體上固設(shè)有用于測(cè)量所述氣體吸收腔內(nèi)氣體溫度的溫度傳感器。

本發(fā)明光學(xué)氣體吸收池的有益效果為：

本發(fā)明提供的光學(xué)氣體吸收池，包括用于通入待檢測(cè)氣體的進(jìn)氣孔和用于排除殼體內(nèi)氣體或待檢測(cè)氣體的出氣孔；其中，支撐棒用于支撐整個(gè)裝置，且用于連通待檢測(cè)氣體與氣體吸收腔。光學(xué)吸收池主要利用朗伯－比爾定律，即待檢測(cè)氣體對(duì)穿過(guò)其中的一定波長(zhǎng)的平行光進(jìn)行光強(qiáng)的吸收，其吸光度與待檢測(cè)氣體的濃度和吸收層厚度(即激光在該待檢測(cè)氣體中的有效光程)成正比。

該光學(xué)氣體吸收池中，支撐棒設(shè)置在殼體的內(nèi)腔，待檢測(cè)氣體從支撐棒一端的進(jìn)氣通氣孔中沿支撐棒的周向環(huán)繞一周通入，從另一端的出氣通氣孔中排出，氣體置換速率較快，而且對(duì)殼體的內(nèi)腔中的氣體置換充分無(wú)死角，從而提高光學(xué)氣體傳感器的檢測(cè)效率。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種光學(xué)氣體傳感器，包括激光發(fā)射裝置和上述光學(xué)氣體吸收池，所述激光發(fā)射裝置的激光出射口與所述光學(xué)氣體吸收池的入射窗口片連接；所述光學(xué)氣體吸收池的出射窗口片連接有信號(hào)處理裝置，該光學(xué)氣體傳感器具有上述光學(xué)氣體吸收池的所有技術(shù)效果，這里不再贅述。

本發(fā)明光學(xué)氣體傳感器的有益效果為：

本發(fā)明提供的光學(xué)氣體傳感器，其中，光學(xué)氣體吸收池的工作原理上文已經(jīng)做了詳細(xì)描述，這里不再贅述。激光發(fā)射裝置向光學(xué)氣體吸收池的入射窗口片射入激光，經(jīng)過(guò)光學(xué)氣體吸收池后射出的激光進(jìn)入信號(hào)處理裝置，經(jīng)處理得到待檢測(cè)氣體的相關(guān)濃度信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)氣體的濃度檢測(cè)。與光學(xué)氣體吸收池相應(yīng)的，該光學(xué)氣體傳感器的響應(yīng)速度快、檢測(cè)效率高。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的光學(xué)氣體吸收池的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中光學(xué)氣體吸收池的B－B橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中光學(xué)氣體吸收池的A－A橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的光學(xué)氣體吸收池的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：1－殼體；2－支撐棒；3－入射反射鏡；4－出射反射鏡；5－套筒；6－氣體吸收腔；7－觀察窗；11－進(jìn)氣部；12－出氣部；111－進(jìn)氣孔；112－進(jìn)氣定位塊；113－進(jìn)氣插接槽；121－出氣孔；122－出氣定位塊；123－出氣插接槽；21－進(jìn)氣插接端；22－出氣插接端；211－進(jìn)氣通道；212－進(jìn)氣通氣孔；221－出氣通道；222－出氣通氣孔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種光學(xué)氣體吸收池，如圖1－圖4所示，包括殼體1和支撐棒2，殼體1設(shè)有進(jìn)氣部11和出氣部12，進(jìn)氣部11上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔111，出氣部12上開(kāi)設(shè)有出氣孔121；支撐棒2插接于殼體1的內(nèi)腔，支撐棒2一端為進(jìn)氣插接端21，另一端為出氣插接端22；進(jìn)氣插接端21沿其軸向開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道211，進(jìn)氣通道211與進(jìn)氣孔111連通，出氣插接端22沿其軸向開(kāi)設(shè)有出氣通道221，出氣通道221與出氣孔121連通；支撐棒2靠近其進(jìn)氣插接端21的部位開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通氣孔212，靠近其出氣插接端22的部位開(kāi)設(shè)有出氣通氣孔222，進(jìn)氣通氣孔212和出氣通氣孔222均為多個(gè)，且分別沿支撐棒2的周向分布，進(jìn)氣通氣孔212連通進(jìn)氣通道211與殼體1的內(nèi)腔，出氣通氣孔222連通出氣通道221與殼體1的內(nèi)腔。

本實(shí)施例提供的光學(xué)氣體吸收池，包括用于通入待檢測(cè)氣體的進(jìn)氣孔111和用于排除殼體1內(nèi)氣體或待檢測(cè)氣體的出氣孔121，其中，支撐棒2用于支撐整個(gè)裝置，且用于連通待檢測(cè)氣體與氣體吸收腔6。光學(xué)吸收池主要利用朗伯－比爾定律，即待檢測(cè)氣體對(duì)穿過(guò)其中的一定波長(zhǎng)的平行光進(jìn)行光強(qiáng)的吸收，其吸光度與待檢測(cè)氣體的濃度和吸收層厚度(即激光在該待檢測(cè)氣體中的有效光程)成正比。

該光學(xué)氣體吸收池主要包括氣路和光路：其中，氣路流向如下，向殼體1的進(jìn)氣孔111通入待檢測(cè)氣體，待檢測(cè)氣體經(jīng)過(guò)支撐棒2的進(jìn)氣插接端21的進(jìn)氣通道211從進(jìn)氣通氣孔212進(jìn)入氣體吸收腔6，氣體吸收腔6內(nèi)原有的氣體被擠壓從支撐棒2的出氣插接端22的出氣通氣孔222進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)出氣通道221和出氣孔121后流出氣體吸收腔6；光路流向如下，激光可以通過(guò)在殼體1上設(shè)置窗口射入殼體1的內(nèi)腔中，或?qū)⒓す獾某錾淇谠O(shè)在殼體1的內(nèi)腔中直接發(fā)射，從殼體1上設(shè)置的窗口射出或通過(guò)其他接收裝置接收激光信號(hào)。支撐棒2設(shè)置在殼體1的內(nèi)腔，待檢測(cè)氣體從支撐棒2一端的進(jìn)氣通氣孔212中沿支撐棒2的周向環(huán)繞一周通入，從另一端的出氣通氣孔222中排出，氣體置換速率較快，而且對(duì)殼體1的內(nèi)腔中的氣體置換充分無(wú)死角，從而提高光學(xué)氣體傳感器的檢測(cè)效率。

另外，支撐棒2可以將進(jìn)氣插接端21和出氣插接端22的直徑設(shè)置為小于其位于殼體1的內(nèi)腔的中段的直徑，不僅利于支撐棒2兩端與殼體1的插接，其中段直徑較大，占用體積較大，相應(yīng)的，殼體1內(nèi)腔容納待檢測(cè)氣體的體積減小，從而進(jìn)一步提高了光學(xué)氣體吸收池的氣體置換速率，提高光學(xué)氣體傳感器的響應(yīng)速率和檢測(cè)效率。

具體的，本實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，多個(gè)進(jìn)氣通氣孔212沿支撐棒2的周向均勻分布；多個(gè)出氣通氣孔222沿支撐棒2的周向均勻分布。待檢測(cè)氣體從進(jìn)氣通氣孔212進(jìn)入殼體1內(nèi)腔中時(shí)，可以沿支撐棒2周向360°均勻的環(huán)繞出氣，氣體進(jìn)入殼體1內(nèi)腔中更為迅速，且殼體1內(nèi)腔的各個(gè)角落均可以得到待檢測(cè)氣體的置換、無(wú)死角，從而提高殼體1內(nèi)腔的氣體置換速率和光學(xué)氣體傳感器的檢測(cè)精度。

本實(shí)施例中，如圖2所示，支撐棒2的進(jìn)氣插接端21穿設(shè)有入射反射鏡3，入射反射鏡3上設(shè)有入射窗口片；出氣插接端22穿設(shè)有出射反射鏡4，出射反射鏡4上設(shè)有出射窗口片，入射反射鏡3與出射反射鏡4的鏡面相對(duì)設(shè)置；入射反射鏡3與出射反射鏡4之間密封連接有套筒5，三者共同形成氣體吸收腔6。

加入入射反射鏡3和出射反射鏡4后，該光學(xué)氣體吸收池的氣路不變，光路如下：激光從入射反射鏡3上的入射窗口片以一定角度射入，激光隨后在入射反射鏡3與出射反射鏡4之間多次反射，最后從出射反射鏡4上的出射窗口片射出。入射反射鏡3、套筒5和出射反射鏡4共同組成容納待檢測(cè)氣體的氣體吸收腔6，激光被待檢測(cè)氣體吸收的有效光程位于該氣體吸收腔6中，激光在入射反射鏡3與出射反射鏡4之間多次反射，在確保激光在待檢測(cè)氣體中穿過(guò)的有效光程的基礎(chǔ)上，大大減小了氣體吸收腔6的體積，進(jìn)而減小了光學(xué)氣體吸收池的體積，從而提高了容納腔中的氣體置換速率，相應(yīng)提高了光學(xué)氣體傳感器的響應(yīng)速度和檢測(cè)效率。此外，支撐棒2上設(shè)置進(jìn)氣通氣孔212環(huán)繞出氣的方式與光路在氣體吸收腔6內(nèi)環(huán)繞一周相對(duì)應(yīng)，進(jìn)一步提高了光學(xué)氣體傳感器的響應(yīng)速率和檢測(cè)效率，檢測(cè)時(shí)間一般小于5s。

為了減少氣體吸收腔6內(nèi)表面對(duì)待檢測(cè)氣體的濃度影響，具體的，可以在入射反射鏡3和出射反射鏡4的反射鏡面上做鍍金處理，套筒5可以選用特氟龍?zhí)淄?，兩個(gè)鍍金反射鏡面和特氟龍?zhí)淄驳膬?nèi)壁共同形成氣體吸收腔6的內(nèi)表面，當(dāng)待檢測(cè)氣體為腐蝕性氣體時(shí)，氣體吸收腔6的內(nèi)表面與腐蝕性氣體發(fā)生反應(yīng)的幾率很小，對(duì)待檢測(cè)氣體的濃度影響很小，從而提高系統(tǒng)的檢測(cè)精度。

另外，還可以將套筒5與入射反射鏡3、出射反射鏡4之間設(shè)置為可拆卸式固定連接，即，入射反射鏡3與出射反射鏡4之間的間距可以調(diào)節(jié)，從而改變激光在氣體吸收腔6內(nèi)的有效光程。具體的，入射反射鏡3的位置不變，通過(guò)更換不同長(zhǎng)度的套筒5以及相應(yīng)改變出射反射鏡4的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)激光在氣體吸收腔6內(nèi)有效光程的調(diào)節(jié)。

本實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，殼體1的進(jìn)氣部11的內(nèi)表面沿其軸向延伸有進(jìn)氣定位塊112，進(jìn)氣定位塊112沿其軸向開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣插接槽113，進(jìn)氣插接槽113與進(jìn)氣孔111連通；殼體1的出氣部12的內(nèi)表面沿其軸向延伸有出氣定位塊122，出氣定位塊122沿其軸向開(kāi)設(shè)有出氣插接槽123，出氣插接槽123與出氣孔121連通；支撐棒2的進(jìn)氣插接端21插接于進(jìn)氣插接槽113內(nèi)，支撐棒2的出氣插接端22插接于出氣插接槽123內(nèi)；入射反射鏡3密封套設(shè)于進(jìn)氣定位塊112的外周側(cè)壁上，出射反射鏡4密封套設(shè)于出氣定位塊122的外周側(cè)壁上。

激光在入射反射鏡3和出射反射鏡4之間的反射對(duì)入射反射鏡3和出射反射鏡4的角度設(shè)置精度要求非常高，這里的進(jìn)氣定位塊112同時(shí)對(duì)入射反射鏡3和支撐棒2的進(jìn)氣插接端21進(jìn)行位置固定，出氣定位塊122同時(shí)對(duì)出射反射鏡4和支撐棒2的出氣插接槽123進(jìn)行位置固定，殼體1的進(jìn)氣部11和出氣部12位置固定后，即，進(jìn)氣定位塊112和出氣定位塊122的位置固定，相應(yīng)的，支撐棒2的位置、入射反射鏡3的位置和出射反射鏡4的位置均被固定，從而增強(qiáng)光學(xué)氣體吸收池的穩(wěn)定性，確保激光的有效光程，提高光學(xué)氣體傳感器的測(cè)量精度。具體的，可以將進(jìn)氣定位塊112和出氣定位塊122均設(shè)置在氣體吸收腔6的軸線上，這樣，支撐棒2也位于氣體吸收腔6的軸線上，整個(gè)氣體吸收腔6內(nèi)軸對(duì)稱，更利于氣體的置換。

本實(shí)施例中，入射反射鏡3與套筒5之間設(shè)有密封圈；出射反射鏡4與套筒5之間設(shè)有密封圈。密封圈進(jìn)一步加強(qiáng)套筒5與入射反射鏡3、出射反射鏡4之間的密封效果，確保氣體吸收腔6的密封性，減少甚至避免待檢測(cè)氣體外泄而引起的檢測(cè)誤差。

具體的，本實(shí)施例中，入射窗口片和所述出射窗口片均自上向下沿豎直方向向外傾斜8°傾斜角。激光在傳播過(guò)程中會(huì)由于振幅、相位或頻率的不同而產(chǎn)生噪聲，激光噪聲會(huì)對(duì)光學(xué)氣體傳感器的檢測(cè)精度產(chǎn)生影響，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，入射窗口片自上向下沿豎直方向設(shè)置為向外傾斜8°的傾斜角時(shí)，激光產(chǎn)生噪聲較少，檢測(cè)效果較優(yōu)。此外，為了減少激光噪聲對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，還可以提高入射反射鏡3和出射反射鏡4鏡面的鍍膜處理以及殼體1發(fā)黑處理等。

本實(shí)施例中，入射窗口片和出射窗口片均可以選用CaF₂結(jié)構(gòu)件。CaF₂材料制成的入射窗口片和出射窗口片具有低吸收系數(shù)、高損傷閾值，對(duì)激光的光強(qiáng)影響較小，從而提高系統(tǒng)對(duì)待檢測(cè)氣體的檢測(cè)精度。此外，選用厚度較小的入射窗口片和出射窗口片可以一定程度減小激光的光學(xué)噪聲，提高系統(tǒng)對(duì)待檢測(cè)氣體的檢測(cè)精度。此外，入射窗口片和出射窗口片還可以選用ZnSe(錫化鋅)、KBr(溴化鉀)、藍(lán)寶石等材料制成。

本實(shí)施例中，如圖2和圖4所示，還可以在套筒5上密封設(shè)有觀察窗7，殼體1上開(kāi)設(shè)有觀察孔，觀察孔與觀察窗7相對(duì)應(yīng)。觀察窗7的設(shè)置可以方便操作人員前期通過(guò)對(duì)激光光路的觀察來(lái)完成對(duì)入射反射鏡3和出射反射鏡4的調(diào)試，也便于后期對(duì)激光光路的觀察。具體的，觀察窗7可以選用玻璃窗或其他透明窗，可以在觀察窗7與套筒5之間打密封膠，確保觀察窗7的密封性。此外，當(dāng)待檢測(cè)氣體為腐蝕性氣體時(shí)，套筒5可以選用特氟龍?zhí)淄?，可以在特氟龍?zhí)淄采弦查_(kāi)設(shè)觀察孔，通過(guò)觀察孔對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試好后，使用耐腐蝕性的特氟龍橡膠板對(duì)觀察孔進(jìn)行密封處理；當(dāng)待檢測(cè)氣體無(wú)腐蝕性或腐蝕性較小時(shí)，如：O₂、NO、CO和NO₂等氣體，套筒5還可以直接選用玻璃套筒，玻璃套筒與入射反射鏡3及出射反射鏡4之間形成密封的吸收腔6，此時(shí)，玻璃套筒可以用于觀察，不再需要開(kāi)設(shè)觀察窗7，其中，對(duì)于具有耐腐蝕性玻璃材料，如藍(lán)寶石制成的玻璃套筒，也可以用于腐蝕性待檢測(cè)氣體的密封及觀察。

本實(shí)施例中，殼體1上固設(shè)有用于測(cè)量氣體吸收腔6內(nèi)氣體溫度的溫度傳感器。通過(guò)溫度傳感器測(cè)得氣體吸收腔6內(nèi)待檢測(cè)氣體的精確的溫度，可以將該溫度用于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理的溫度校對(duì)，從而得到待檢測(cè)氣體相關(guān)的精確結(jié)果，提高系統(tǒng)的檢測(cè)精度，具體的，溫度傳感器可以選用PT100溫度傳感器。此外，還可以在殼體1上固設(shè)有用于測(cè)量氣體吸收腔6內(nèi)氣體壓力的壓力傳感器，以對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)處理中的壓力進(jìn)行壓力補(bǔ)償，還可以用于了解氣體吸收腔6內(nèi)的氣體壓力情況。

本實(shí)施例中，進(jìn)氣孔111與出氣孔121于殼體1上對(duì)稱設(shè)置。進(jìn)氣孔111與出氣孔121對(duì)稱設(shè)置，待檢測(cè)氣體進(jìn)入氣體吸收腔6和排除氣體吸收腔6的速率等一致，從而確保待檢測(cè)氣體的順暢流通，提高氣體吸收腔6內(nèi)的氣體置換速率，進(jìn)而提高系統(tǒng)的檢測(cè)效率。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種光學(xué)氣體傳感器，包括激光發(fā)射裝置和實(shí)施例一所述的光學(xué)氣體吸收池，激光發(fā)射裝置的激光出射口與光學(xué)氣體吸收池的入射窗口片連接；光學(xué)氣體吸收池的出射窗口片連接有信號(hào)處理裝置，該光學(xué)氣體傳感器具有上述光學(xué)氣體吸收池的所有技術(shù)效果，這里不再贅述。

本實(shí)施例提供的光學(xué)氣體傳感器，其中，光學(xué)氣體吸收池的工作原理上文已經(jīng)做了詳細(xì)描述，這里不再贅述。激光發(fā)射裝置向光學(xué)氣體吸收池的入射窗口片射入激光，經(jīng)過(guò)光學(xué)氣體吸收池后射出的激光進(jìn)入信號(hào)處理裝置，經(jīng)處理得到待檢測(cè)氣體的相關(guān)濃度信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)氣體的濃度檢測(cè)。與光學(xué)氣體吸收池相應(yīng)的，該光學(xué)氣體傳感器的響應(yīng)速度快、檢測(cè)效率高。

具體的，激光發(fā)射裝置可以包括激光發(fā)射器和光纖準(zhǔn)直器，信號(hào)處理裝置可以包括依次電連接的探測(cè)器、前置放大器、鎖相放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和微處理器，其中激光發(fā)射器用于向外發(fā)射與待檢測(cè)氣體相匹配的激光，激光進(jìn)入光線準(zhǔn)直器中，光纖準(zhǔn)直器對(duì)接收到的激光進(jìn)行準(zhǔn)直，隨后通過(guò)激光出射口射入光學(xué)氣體吸收池，激光在光學(xué)氣體吸收池被待檢測(cè)氣體吸收后，從出射窗口片射出進(jìn)入探測(cè)器，探測(cè)器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成攜帶有氣體濃度信息的電信號(hào)，并將該電信號(hào)傳遞給后續(xù)前置放大器，前置放大器對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)換和電壓放大，隨后通過(guò)鎖相放大器的諧波檢測(cè)出與氣體濃度成正比的二次諧波信號(hào)，最后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，微處理器對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，最終得到待檢測(cè)氣體的濃度信息，完成對(duì)待檢測(cè)氣體的檢測(cè)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。