一种基于非分光红外原理的开路式CO₂/H₂O监测装置

摘要

一种基于非分光红外原理的开路式CO₂/H₂O监测装置，红外光源发出的红外光经过抛物面反射镜聚焦，使能量更加集中，经过45°的反射镜反射后，被固定在斩波轮上的窄带滤光片滤光后，通过准直透镜准直，光束进入开放的大气路径，出射光被待测气体分子吸收，未吸收部分继续按照原方向传播，光束通过聚焦透镜聚焦到光探测器表面。根据朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律，通过待测气体后的光信号强度会衰减，而衰减程度与待测气体浓度有关。本发明可以实现大气环境中低浓度CO₂和H₂O的监测且无需对待测气体进行预处理。

主权项

一种基于非分光红外原理的开路式CO₂/H₂O监测装置，其特征在于包括：红外光源(1)，抛物面反射镜(2)、外壳(3)、电机(4)、45°反射镜(5)、斩波轮(6)、滤光片(7)、准直透镜(8)、第一窗片(9)、气体光路(10)、第二窗片(11)、聚焦透镜(12)和光探测器(13)；所述电机(4)用来驱动斩波轮6；所述斩波轮(6)沿圆周等间隔均匀分布有四个通孔，通孔中分别安装有滤光片(7)，所述滤光片(7)分别为能透过CO₂能吸收的红外信号光的带通滤光片、透过H₂O能吸收的红外信号光的带通滤光片和参考气体能吸收的红外信号光的(2)个带通滤光片；红外光源(1)发射的红外光，经过抛物面反射镜(2)聚焦，使能量更加集中，经过45°的反射镜(5)反射后，通过斩波轮(6)上面的滤光片(7)选择性透过，经过准直透镜(8)准直后通过第一窗片(9)进入气体光路(10)，出射光被待测气体分子吸收，未吸收部分继续按照原方向传播，最后光束通过第二窗片(11)由聚焦透镜(12)聚焦到光探测器(13)表面，光探测器(13)将光信号转换为电信号。