(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210741102.3
(22)申请日 2022.06.28
(71)申请人 浙江省计量科 学研究院
地址 310018 浙江省杭州市钱塘区下沙路
300号
(72)发明人 陈宁 胡朋兵 郭钢祥 郭斌
(74)专利代理 机构 杭州汇和信专利代理有限公
司 33475
专利代理师 董超
(51)Int.Cl.
G01N 21/39(2006.01)
G01N 21/01(2006.01)
(54)发明名称
一种温室气体含量快速 检测装置
(57)摘要
本发明公开了一种温室气体含量快速检测
装置, 包括光频梳激光器、 衰荡光腔、 光电探测
器, 衰荡光腔包括腔体, 腔体上设有进气 口和出
气口, 腔体的一端设有固定端板, 另一端设有可
调端板, 固定端板和可调端板上均设有腔镜; 可
调端板与 腔体之间设有调节机构, 通过调节机构
对可调端板的安装角度进行调节; 衰荡光腔还包
括光路检测机构; 检测时, 待检测气体从衰荡光
腔上的进气 口通入, 从出气口排出, 光频梳激光
器发出的激光经过衰荡光腔后被光电探测器接
收。 本发明中, 衰荡光腔上设有调节机构和光路
检测机构, 可对腔镜的安装角度进行调节和校
准, 提升了腔镜之间的安装精度。
权利要求书1页 说明书5页 附图5页
CN 115096846 A
2022.09.23
CN 115096846 A
1.一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 包括光频梳激光器、 衰荡光腔、 光电
探测器, 衰荡光腔包括腔体, 腔体上设有进气口和出气口, 腔体的一端设有固定端板, 另一
端设有可调端板, 固定端板和可调端板上均设有腔镜; 可调端板与腔 体之间设有调节机构,
通过调节机构对可调端板的安装角度进 行调节; 衰荡光腔还包括光路检测机构; 检测时, 待
检测气体从衰荡光腔上 的进气口通入, 从出气口排出, 光频梳激光器发出 的激光经过衰荡
光腔后被光电探测器接收。
2.根据权利要求1所述的一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 所述调节机构
包括设置在腔体上 的内固定环板和外固定环板, 内固定环板位于可调端板的内侧, 外固定
环板位于可调端板的外侧, 内固定环板与可调端板之间设有弹性密封环; 外固定环板上至
少连接有三个调节螺 丝, 调节螺 丝的前端与可调端板 抵触。
3.根据权利要求2所述的一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 光路检测机构
包括设置在可调端板上的校准反射镜, 腔体上靠近可调端板的一端设有与校准反射镜相对
应的校准激光器; 固定端板上设有透射窗口, 透射窗口上设有校准定位板, 校准定位板上设
有校准标记; 校准激光器发出的激光经 过校准反射镜的反射后投射到校准定位板上。
4.根据权利要求3所述的一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 所述校准标记
为十字标记。
5.根据权利要求3所述的一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 所述校准定位
板由透明或者半透明材 料制成。
6.根据权利要求2所述的一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 所述弹性密封
环包括位于中间的弹性弯曲部, 弹性弯曲部的横截面呈 “U”形, 弹性弯曲部朝着弹性密封环
中心方向凸出, 弹性弯曲部的两端设有止推端面, 弹性弯曲部两端的侧面有密封接触部, 可
调端板和内固定环板上分别设有第一楔形环槽和 第二楔形环槽, 第一楔形环槽和 第二楔形
环槽的横截面呈直角三角形, 第一楔形环槽和 第二楔形环槽均包括一个锥形面和一个截止
面, 弹性弯曲部两端的密封接触部分别位于第一楔形环槽和第二楔形环槽中, 密封接触部
与锥形面接触, 止推端面上设有接触凸环, 接触凸环与截止面接触。
7.根据权利要求6所述的一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 所述弹性弯曲
部的内侧设置有第一缓冲环槽, 弹性弯曲部的外侧设有第二缓冲环槽; 第一缓冲环槽和第
二缓冲环槽的底面呈圆弧面。
8.根据权利要求2所述的一种温室气体含量快速检测装置, 其特征在于, 所述弹性密封
环由丁腈橡胶制成。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115096846 A
2一种温室气体 含量快速检测装 置
技术领域
[0001]本发明涉及气体 检测技术领域, 特别涉及一种温室气体含量快速 检测装置 。
背景技术
[0002]空气中痕量气体如碳氧化物、 氮氧化物、 氮氢化物等的含量限制 多在ppm、 ppb量
级, 是环保监测的重要指标, 同时, 环境保护工 作也被列入地方政府部门考核指标。 在大气
痕量气体中, 气体污染物 主要有SO2、 NO、 CO、 CO2、 O3、 总氧化剂、 卤化氢以及碳氢化合物
等。 大气中的温室气体、 臭氧、 甲烷等痕量气体的增加, 是引起温室 效应的重要因素。 温室
气体能有效的吸收红外辐射, 产生温室 效应。 温室气体中最主要、 排放最多的是二氧化碳,
甲烷含量相 对较少。 联 合国世界气象组织发布的报告称, 到2017年9月地球大气的二氧化
碳含量创下新高, 达到403.4ppm。 温室气体引起全球变暖, 已经对 自然生态系统和人类生
存环境造成了严重的影响, 成为人类社会和 各国政府亟待解决 的重大问题。 因此温室气体
的分析及监测系统为不 仅可以为研究全球气候变化提供可靠数据, 也为推进节 能减排提
供了 基础技术手段。
[0003]光谱分析法是检测温室气体含量的一种快速有效的检测方法。 比 如现有的发明
专利, 其公开号为CN108398393A, 发明名称为一种快 速测量温室气体含量的光腔 衰荡光谱
仪及测量方法, 该发明专利是通 过将待检测气体通入衰荡光腔中, 将激光器产生的激光通
过衰荡光腔 并与衰荡光腔中的气 体发生作用后从另一端射出并被光电探测器接 收, 对吸
收峰光谱信号进行分析, 即可获知温室气体含量。
[0004]其中衰荡光腔是整个检测装置中的一个重要部件。 现有的衰荡光 腔包括腔体和
设置在腔体两端的腔镜, 激光射入衰荡光腔后, 通过两 端的腔镜使得激光在两个腔镜之间
来回反射, 扩大了激光的吸收行程, 增加了激光与待检测气体之间的相互作用长度, 极大
地提高了检测精 度。 两端的腔镜之间需要具备很高的安装精度, 传统的衰荡光腔无法 对
腔镜的安装角度的校准, 使得腔镜容 易出现较大的安装误差, 影响 实际的检测。
发明内容
[0005]本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足之处, 提供一种 温 室气体含量快
速检测装置 。
[0006]本发明的目的是通过如下技术方案实现的: 一种温室气体含量快 速检测装置, 包
括光频梳激光器、 衰荡光腔、 光电探测器, 衰荡光腔 包括腔体, 腔体上设有进气口和出气
口, 腔体的一端设有固定端板, 另一端设有 可调端板, 固定端板和可调端板上均设有腔镜;
可调端板 与腔体之间设有调节机构, 通过调节机构对可调端板的安装角度进行 调节; 衰
荡光腔还包括光路检测机构; 检测时, 待检测气体从衰荡光 腔上的进气口通入, 从出气口
排出, 光频梳 激光器发出的激光经 过衰 荡光腔后被光电探测器接收。
[0007]作为优选, 所述调节机构包括设置在腔体上的内固定环板和外固 定环板, 内固定
环板位于可调端板的内侧, 外固定环板位于可调端板 的外侧, 内固定环板与可调端板之间说 明 书 1/5 页
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专利 一种温室气体含量快速检测装置
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