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原文传递适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪

专利名称：	适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪
摘要：	一种适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其包括：光源组件、接口密封圈组件一、电缆组一、角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件、电源板、电缆组二、电气主板、接口密封圈组件二、接口密封圈组件三、气体室、电池、气泵、电磁阀，其中：光源组件包括准直镜、红外光源和平面反射镜三，角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件包括透光窗片、平面反射镜一、平面反射镜二、激光探测器、分束器、平面反射镜四、密封窗片一、密封窗片二、红外探测器、椭球镜、抛物镜、动镜、定镜和激光器，气体室包括密封窗片三、凹面镜一、凹面镜二、凹面镜三和密封窗片四。本发明的技术指标和环境适用性都优于国外相应产品，可以在我国幅员辽阔广大地区推广使用。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司
发明人：	王毅;龚蓉晔;王文智;高学军;刘志国;田燕龙;王箫;杨海山
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN201911302008.2
公开号：	CN111044474A
代理机构：	北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司
代理人：	侯奇慧
分类号：	G01N21/3504;G01N21/03;G01N21/15;G01D5/353;G;G01;G01N;G01D;G01N21;G01D5;G01N21/3504;G01N21/03;G01N21/15;G01D5/353
申请人地址：	100094 北京市海淀区北清路160号
主权项：	1.一种适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，包括：光源组件(1)、接口密封圈组件一(2)、电缆组一(3)、角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)、电源板(5)、电缆组二(6)、电气主板(7)、接口密封圈组件二(8)、接口密封圈组件三(9)、气体室(10)、电池(11)、气泵(17)、电磁阀(18)，其中：所述光源组件(1)包括准直镜(36)、红外光源(37)和平面反射镜三(38)，所述角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)包括透光窗片(33)、平面反射镜一(34)、平面反射镜二(35)、激光探测器(39)、分束器(40)、平面反射镜四(41)、密封窗片一(42)、密封窗片二(48)、红外探测器(49)、椭球镜(50)、抛物镜(51)、动镜(52)、定镜(53)和激光器(54)，所述气体室(10)包括密封窗片三(43)、凹面镜一(44)、凹面镜二(45)、凹面镜三(46)和密封窗片四(47)；所述光源组件(1)用于产生红外辐射光源，所述准直镜(36)用于将红外光源(37)发出的光反射，以形成红外平行光，并将红外平行光发射至所述平面反射镜三(38)，所述平面反射镜三(38)用于将发射至平面反射镜三(38)的红外平行光转向90度后再发射至分束器(40)；所述激光器(54)用于产生激光光束并将其发射至透光窗片(33)，所述透光窗片(33)用于透射激光光束，所述平面反射镜一(34)用于接收透射过透光窗片(33)的激光光束，并将激光光束转向90°后反射至平面反射镜二(35)，所述平面反射镜二(35)用于接收平面反射镜一(34)反射的激光光束，并将激光光束转向90°后反射至分束器(40)；所述分束器(40)用于将发射至分束器(40)的红外平行光分成两束，一束为红外反射光一，另一束为红外透射光，并将红外反射光一发射至定镜(53)，将红外透射光发射至动镜(52)；所述定镜(53)用于将分束器(40)发射的红外反射光一再反射回分束器(40)，形成红外反射光二；所述动镜(52)用于在动镜(52)移动的同时，将分束器(40)发射的红外透射光再反射回分束器(40)，形成红外反射光三；所述分束器(40)还用于接收定镜(53)的红外反射光二与动镜(52)的红外反射光三，形成干涉光，并将干涉光发射至平面反射镜四(41)，所述分束器(40)将发射至分束器(40)的激光光束分成两束，一束为激光反射光一，另一束为激光透射光一，并将激光反射光一发射至定镜(53)，将激光透射光一发射至动镜(52)；所述定镜(53)还用于将分束器(40)发射的激光反射光一再反射回分束器(40)，形成激光反射光二；所述动镜(52)还用于在动镜(52)移动的同时，将分束器(40)发射的激光透射光再反射回分束器(40)，形成激光反射光三；所述分束器(40)还用于接收定镜(53)的激光反射光二与动镜(52)的激光反射光三，并将定镜(53)的激光反射光二反射，形成激光反射光四，再发射至激光探测器(39)，所述分束器(40)将动镜(52)的激光反射光三透射，形成激光透射光二，再发射至激光探测器(39)；所述激光探测器(39)用于接收分束器(40)反射的激光反射光四和分束器(40)透射的激光透射光二；所述动镜(52)与一直线导轨固定连接，所述直线导轨与一音圈马达连接；所述音圈马达用于驱动所述直线导轨移动；所述平面反射镜四(41)用于透射分束器(40)发射的干涉光平行光转向90度，再发射至抛物镜(51)；所述抛物镜(51)用于将平面反射镜四(41)反射至抛物镜(51)的干涉光反射后，透射过密封窗片一(42)；所述密封窗片一(42)用于透射抛物镜(51)反射的干涉光；所述密封窗片二(48)用于透射通过气体室(10)的干涉光；所述椭球镜(50)用于将发射至椭球镜(50)的干涉光会聚至红外探测器(49)的焦点上；沿分束器(40)中央的直径方向设有呈条状的红外分束膜，在条状红外分束膜的两边为激光分束膜，所述红外分束膜用于反射或透过红外光束，所述激光分束膜用于反射或透过激光光束；密封窗片三(43)用于透射密封窗片一(42)透射的干涉光；凹面镜一(44)用于将密封窗片三(43)透射的干涉光循环多次反射至凹面镜三(46)；凹面镜三(46)用于将发射至凹面镜一(44)的干涉光循环多次反射回凹面镜一(44)，循环多次后，将发射至凹面镜一(44)的干涉光循环多次反射至凹面镜二(45)；凹面镜二(45)用于将发射至凹面镜三(46)的干涉光循环多次反射回凹面镜三(46)，循环多次后，将发射至凹面镜三(46)的干涉光透射过一密封窗片四(47)；密封窗片四(47)用于透射发射至凹面镜二(45)的干涉光。 2.根据权利要求1所述的适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，所述准直镜(36)为准直抛物镜。 3.根据权利要求1所述的适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，所述激光器(54)为850nm温控半导体激光器。所述激光分束膜为与850nm温控半导体激光器匹配的激光分束膜，所述分束器(40)为硒化锌分束器。 4.根据权利要求1所述的适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，所述准直镜(36)、平面反射镜一(34)、平面反射镜二(35)、平面反射镜三(38)、平面反射镜四(41)、椭球镜(50)、抛物镜(51)、动镜(52)、定镜(53)、凹面镜一(44)、凹面镜二(45)和凹面镜三(46)的光学反射面为镀金光学反射面。 5.根据权利要求1所述的适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，所述角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)还包括：密封腔(30)、底板一(31)和上盖(29)；所述激光器(54)、激光探测器(39)、分束器(40)、定镜(53)、动镜(52)、直线导轨、音圈马达、透光窗片(33)、平面反射镜一(34)、平面反射镜二(35)、平面反射镜四(41)、椭球镜(50)、抛物镜(51)和红外探测器(49)均位于上盖的下方并且固定连接于底板一(31)上，所述气体室(10)固定连接于底板一(31)上。 6.根据权利要求5所述的适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，所述密封腔的外壁设有接口密封圈组件一(2)、接口密封圈组件二(8)和接口密封圈组件三(9)；所述接口密封圈组件一(2)用于：光源组件(1)和角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)通过卡扣式密封连接，将光源组件(1)悬挂于角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)侧边；所述接口密封圈组件二(8)用于：将角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)的密封窗片一(42)和气体室(10)的密封窗片三(43)通过卡扣式密封连接。所述接口密封圈组件三(9)用于：将角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)的密封窗片二(48)和气体室(10)的密封窗片四(47)通过卡扣式密封连接。 7.根据权利要求5所述的适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，所述角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)具有如下设置：在所述密封腔(30)的底部与底板一(31)之间的固定连接面处设有密封圈；在所述密封腔(30)的上部与上盖(29)之间的固定连接面处设有密封圈；在所述接口密封圈组件一(2)、接口密封圈组件二(8)和接口密封圈组件三(9)内部设有密封圈；所述密封圈为氰橡胶密封圈。 8.根据权利要求5所述的适合野外复杂环境的便携式傅立叶变换红外气体分析仪，其特征在于，底板一(31)下方设有一底板二(32)，底板一(31)和底板二(32)之间设有减震器一(26)、减震器二(27)和减震器三(28)；所述减震器一(26)、减震器二(27)位于角镜型迈克尔逊干涉仪及光路组件(4)下方；减震器三(28)位于气体室(10)下方；所述减震器一(26)、减震器二(27)和减震器三(28)用于减小环境中振动、冲击对干涉仪干涉度的影响；所述减震器一(26)、减震器二(27)和减震器三(28)为橡胶平板式减震器，所述电源板(5)、电气主板(7)、电池(11)、气泵(17)和电磁阀(18)位于底板二(32)上。
所属类别：	发明专利