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原文传递基于太阳跟踪的多组分大气污染气体检测光声光谱装置

专利名称：	基于太阳跟踪的多组分大气污染气体检测光声光谱装置
摘要：	本发明公开了一种基于太阳跟踪的多组分大气污染气体检测光声光谱装置，主要用于监测大气中在太阳光光谱波段内一些具有特征吸收的气体分子，如二氧化硫、二氧化氮、臭氧等。系统通过把对太阳光聚焦的抛物境固定在太阳跟踪仪上对太阳进行实时跟踪，利用准直透镜把抛物镜聚焦后的太阳光进行准直进入分光装置，分光装置把不同波长的光分开后进行各自平行，然后通过斩波器进行振幅调制，调制光在光声池内产生的光声信号被探测器探测后输入电脑进行解调，反演出对应气体的浓度。系统以太阳作为光源，可实时连续测量大气中主要污染气体的浓度，系统结构简单、成本低廉、能够满足多组分大气污染气体检测的需求，为大气污染监测提供了一种新的监测手段。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	曲阜师范大学
发明人：	牛明生;韩培高;杨尚国;宋连科;张树东
专利状态：	有效
申请日期：	2017-10-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201711018983.1
公开号：	CN109724919A
分类号：	G01N21/17(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	273165 山东省济宁市曲阜市静轩西路57号
主权项：	1.基于太阳跟踪的多组分大气污染气体检测光声光谱装置，其特征在于：整个装置由光学系统，探测系统和跟踪系统组成；光学系统由抛物境（2），聚焦透镜（3），分光仪（4），聚焦镜（5），透镜阵列（6），斩波器阵列（7）组成；探测系统由光声池（8），探测器（9）,集成锁相放大器（10）和安装有采集卡和采集系统的电脑（11）组成；跟踪系统由封闭箱（12），支架（13）和太阳跟踪仪（14）组成；太阳光（1）照射到抛物面镜（2）上，经抛物镜（2）反射的光聚焦到抛物镜焦点上后照射到准直透镜（3）上，通过准直透镜（3）的光线平行照射到分光仪（4）上，分光仪（4）把不同波长的光分开后照射到聚焦镜（5）上进行反射，聚焦镜（5）把不同波长的光反射后照射到透镜阵列（6）上，透镜阵列（6）由不同的透镜组成，把来自聚焦镜（5）不同波长的光进行准直，准直后的光通过斩波器阵列（7）调制照射到光声池（8）内不同的共振腔中产生光声信号，光声信号被安放在光声池（8）中间且装有前置放大器的自由场传声器（9）探测，探测后的信号通过前置放大后被集成锁相放大器（10）解调，然后送入装有采集卡和采集程序的电脑（10）进行处理。 2.根据权利1的要求，准直透镜（3），分光仪（4），聚焦镜（5），透镜阵列（6），斩波器阵列（7），光声池（8）和装有前置放大器的自由场传声器（9）经光路调节后集成在一起并固定安放在封闭箱（12）内，其中准直透镜（3）固定在封闭箱（12）的箱壁上，封闭箱（12）通过支架（13）与抛物境（2）固定在一起安装在太阳跟踪仪（14）上。 3.根据权利1的要求，光声池（8）内有3个共振腔，可同时测量三种污染气体，可根据实际需求设计聚焦镜（5）使不同波长的光分开的间隔更大，以减少不同波长光束之间的干扰。 4.根据权利要求1，太阳跟踪仪（14）由装有控制程序的电脑（11）进行控制，对太阳进行实时跟踪的时间可从每天太阳初升到下午落山，太阳跟踪仪的步长可根据监测连续性的需要进行设定。
所属类别：	发明专利