【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种红外cncl气体浓度在线检测装置，主要应用于cncl气体浓度测量与检测，检出限0.1ppm，检测量程0.1～50000ppm，属于光学痕量检测。
技术介绍
1、cncl是一种重要的化工中间体，在农药、医药、化工助剂等方面有着广泛的应用。一方面，在工业合成、生产、试验过程中，对cncl的浓度需要进行控制；另一方面，cncl作为剧毒物质，生产应用过程中若储存或操作不当而发生泄露则会严重威胁到工作人员的生命安全。鉴于上述原因，需要对cncl气体浓度进行在线检测，以确保相关工业过程的准确可控，并对气体浓度情况进行监控和检测，便于危害处置，预防安全事故的发生。
2、专利cn110411961a提出一种利用分光光度法测定水中氯化氰的装置及方法，但该方法检测量程短，且需要专业人员操作，不适用在线监测。市面上现有的在线式cncl检漏仪均采用电化学技术，电化学技术的优点是分辨率好，但缺点是寿命短，且容易受到来自其它气体的干扰。为了有效避免现有技术的不足，考虑到傅里叶变换红外光谱(ftir)技术结合长光程气体池，具有检出限低、检测量程宽、准确度高、抗干扰性强等优点。基于ftir技术，本专利技术提出了一种红外cncl气体浓度在线检测装置。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：提出一种红外cncl气体浓度在线检测装置，采用主动光源式傅里叶红外光谱仪结合5m长光程气体池，具有检出限低、检测量程宽、准确度高、实时性好等优点，能够解决cncl气体生产应用过程中浓度在线检测
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一种红外cncl气体浓度在线检测装置，该装置包括激光光源、红外光源、红外准直镜、迈克尔逊干涉仪、激光检测器、离轴抛物面反射镜、长光程气体池、红外聚焦镜、红外检测器、抽气泵、平板电脑、整机机壳；
4、所述的激光光源为氦氖激光器，发出632.8nm的激光；
5、所述的迈克尔逊干涉仪包括分束镜、固定反射镜和运动反射镜；
6、所述的分束镜表面划分激光区域和红外区域，可实现对入射到其表面的光束按设定比例分光；
7、所述的激光检测器为光电二极管，检测波段覆盖320-1100nm；
8、一种红外cncl气体浓度在线检测装置，以迈克尔逊干涉仪为位置中心；
9、所述的激光光源位于所述的迈克尔逊干涉仪入光口前端，且激光光源中心对准所述分束镜激光窗口；
10、所述的激光检测器位于迈克尔逊干涉仪出光口后端，且激光检测器中心对准所述分束镜激光窗口；
11、激光光源发出632.8nm的激光束l传输至干涉仪，经过分束镜表面激光区域被分为两束激光l1和l2，l1经过分束镜反射传输到固定反射镜，反射后第二次传输至分束镜又分为两束激光l11和l12，l12透过分束镜传输至激光检测器；同时，l2透过分束镜后传输到运动反射镜，反射后第二次传输至分束镜又分为两束激光l21和l22，l21经过分束镜反射后传输至激光检测器；
12、两束激光l12和l21发生干涉，干涉条纹被激光检测器探测到，采集到的激光干涉信号由平板电脑进行处理并反馈驱动运动反射镜实现匀速往复运动；
13、所述的红外光源为碳硅棒，温度可达1300℃，覆盖波段2-16μm；
14、所述的红外准直镜为离轴抛物面反射镜，表面镀保护金，2-16μm波段平均反射率不低于92％；
15、所述的离轴抛物面反射镜表面镀保护金，2-16μm波段平均反射率不低于92％；
16、所述的长光程气体池包括主反射镜、次反射镜a、次反射镜b；
17、所述的长光程气体池内壁镀保护镍，外壁缠绕恒温加热带，可在环境温度至200℃之间控制恒温，壁上留有进气口和出气口；
18、所述的主反射镜、次反射镜a、次反射镜b均为球面反射镜，2-16μm波段平均反射率不低于92％；
19、所述的红外聚焦镜为椭球面反射镜，表面镀保护金，2-16μm波段平均反射率不低于92％；
20、所述的红外检测器为液氮mct检测器，工作温度77k，响应波段2-16μm；
21、所述的红外准直镜位于所述的迈克尔逊干涉仪入光口前端，且红外准直镜的旋转轴经过所述的分束镜中心点；
22、所述的红外光源位于所述的红外准直镜前端，且红外光源位于红外准直镜的光学焦平面处，红外准直镜的反射焦距为150mm；
23、所述的离轴抛物面反射镜位于所述的迈克尔逊干涉仪入光口前端，且离轴抛物面反射镜的旋转轴经过所述的分束镜中心点；
24、所述的长光程气体池入光孔中心位于所述的离轴抛物面反射镜的后焦光轴上，且离轴抛物面反射镜的后焦点位于长光程气体池的主反射镜表面，离轴抛物面反射镜的反射焦距为260mm；
25、所述的主反射镜、次反射镜a、次反射镜b三者焦距均为170mm，且主反射镜距次反射镜a、次反射镜b的距离均为170mm；
26、所述的红外聚焦镜的前焦距为100mm，后焦距为50mm；
27、所述的红外聚焦镜的前焦面位于长光程气体池的主反射镜表面；
28、所述的红外检测器的光敏面位于所述的红外聚焦镜的后焦面；
29、所述的抽气泵通过气管与长光程气体池相连，可以抽取环境气体进入气体池；
30、红外光源发出2-16μm的红外光束s0，经红外准直镜准直为平行光后传输至干涉仪，经过分束镜表面红外区域被分为两束红外光s1和s2，s1经过分束镜反射后传输到固定反射镜，反射后第二次传输至分束镜又分为两束红外光s11和s12，s12透过分束镜传输出干涉仪；同时，s2透过分束镜后传输到运动反射镜，反射后第二次传输至分束镜又分为两束红外光s21和s22，s21经过分束镜反射后传输出干涉仪；
31、两束红外光s12和s21出干涉仪重合后继续传输，经离轴抛物面反射镜聚焦后进入长光程气体池，依次在次反射镜b、主反射镜、次反射镜a、主反射镜、次反射镜b之间多次反射，光程达到5m后经次反射镜a反射出长光程气体池至红外聚焦镜，聚焦后的干涉像斑被红外检测器探测；
32、所述的抽气泵用于抽取环境气体，最大流量达5l/min，抽气泵出口连接长光程气体池进气口，抽气泵前端配备有三通阀，分别为氮气进气口、环境气体进气口、抽气泵入口；
33、所述的平板电脑内置上位机软件，用于外设控制、数据采集、数据处理、数据分析等；
34、平板电脑通过激光干涉脉冲对红外检测器检测到的红外干涉信号进行数据采集，数据处理与数据分析，输出直观的监测结果于平板电脑显示屏上；
35、所述的整机机壳用于上述所有组部件的安装定位，整机密封，机芯防护等；
36、氮气通过电磁阀控制输出流入三通阀，经过抽气泵后进入长光程气体池，充满后测试氮气数据作为背景数据，然后关闭本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种红外CNCl气体浓度在线检测装置，其特征在于，包括激光光源(1)、红外光源(2)、红外准直镜(3)、迈克尔逊干涉仪(4)、激光检测器(5)、离轴抛物面反射镜(6)、长光程气体池(7)、红外聚焦镜(8)、红外检测器(9)、抽气泵(10)、平板电脑(11)、整机机壳(12)；
2.一种红外CNCl气体浓度在线检测方法，其特征在于，所述检测方法采用如权利要求1所述的红外CNCl气体浓度在线检测装置实现，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种红外cncl气体浓度在线检测装置，其特征在于，包括激光光源(1)、红外光源(2)、红外准直镜(3)、迈克尔逊干涉仪(4)、激光检测器(5)、离轴抛物面反射镜(6)、长光程气体池(7)、红外聚焦镜(8)、红外检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：门向东，路博琼，胡晓粉，边飞龙，乔治宏，张春洋，王普红，王景风，王强，隋峰，姚志文，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：
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