【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气室，具体为一种高温反射型检测气室。
技术介绍
1、烟气分析、工业过程气体检测等领域，赫里奥特池是一种提高光程的解决方案，用于近红外和中红外波段的气体光谱吸收的探测，能将光程延长几倍或者几十倍。
2、但目前长光程的赫里奥特池方案的气室通常只能承受200-300℃以下的高温，对于更高温度如400℃以上的气体检测则存在各种问题，主要是温度升高导致结构变形，造成光路偏离，难以实现稳定的气体光吸收信号检测。
3、另外腐蚀性气体如hcl、so3等对气室以及光路的影响也不可忽略，传统的气室结构无论在光路稳定性以及抗腐蚀方面都难以承受更高的温度。
4、另外传统气室对气密性的要求不高，维护不便，这些都是赫里奥特池更多用于实验室，难以工业化量产的原因，针对上述问题，专利技术人提出一种高温反射型检测气室用于解决上述问题。
技术实现思路
1、为了解决传统气室对气密性的要求不高，维护不便，以及在光路稳定性以及抗腐蚀方面都难以承受更高温度的问题；本专利技术的目的在于提供一种高温反射型检测气室。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种高温反射型检测气室，包括套筒，所述套筒的顶面贯穿设置有加热棒安装孔，所述套筒的侧壁贯穿设置有气嘴安装孔，所述套筒的内部设置有光学骨架，所述光学骨架的一侧设置有加热棒主体，所述加热棒主体的输入端位于加热棒安装孔内，且所述加热棒主体的输入端与加热棒安装孔的连接处呈密封状，所述套筒的一侧设置有气嘴主体，所述
3、优选地，所述加热棒安装孔的数量有四个，且四个所述加热棒安装孔分别位于套筒的顶面四角处，所述加热棒主体位于套筒的内部，且所述加热棒主体的数量与加热棒安装孔的数量相同，套筒同时也是加热器，加热棒主体通过外部加热由壳体传导温度到气室内部，加热棒主体的安装与维护对气密性无影响。
4、优选地，所述套筒的底面固定连接有第一底座，所述光学骨架的底面固定连接有第二底座，所述第二底座与第一底座相对应，所述第二底座的顶面且在光学骨架的四周贯穿设置有紧固螺栓，所述第一底座的底面且在套筒的四周贯穿设置有通口，所述通口与紧固螺栓相对应且相配合，所述紧固螺栓的侧壁螺纹套设有螺母，所述第一底座通过紧固螺栓以及螺母与第二底座相固定，所述第一底座朝向第二底座的一面设置有第一密封铜环，所述第二底座朝向第一底座的一面设置有第二密封铜环，所述第二密封铜环与第一密封铜环相对应且相配合，所述第一底座和第二底座通过第一密封铜环以及第二密封铜环进行密封安装，套筒上的第一底座与光学骨架上的第二底座进行气密安装，采用了第一密封铜环以及第二密封铜环，通过铜环压力变形产生密封效果，可实现接近真空级的气密特性，套筒采用硬质不锈钢材料，与光学骨架其它部分不接触，因而套筒的热膨胀变形不会影响到光路性能。
5、优选地，所述气嘴安装孔的数量有三个，且三个所述气嘴安装孔由上至下呈阵列分布，所述光学骨架为半开放筒状结构，所述光学骨架的侧壁贯穿设置有开口，且所述开口的形状横截面呈矩形状，所述光学骨架的开口朝向气嘴安装孔，且所述光学骨架的开口允许气体从套筒的气嘴主体进入和排出。
6、优选地，所述光学骨架的内底壁设置有前反射镜，所述光学骨架的顶部设置有后反射镜，前反射镜和后反射镜均为凹球面反射镜，反射镜上开有一个孔，光束从孔中倾斜入射，然后在两个反射镜之间不断反射，最后从孔中输出，这些反射点将在每个反射镜上形成一个圆（也可能是椭圆或直线），如果两次连续反射的角度是θ（弧度单位），那么反射点一次往返后在每个镜面上旋转2θ，所以赫里奥特池的折返条件需要满足：nθ = 2π·m，其中n为光束通过气体池的偶数次数，m为整数，上式说明光束总反射次数乘以反射角必须为2π的整数倍才能从气体池中输出，所述光学骨架的侧壁且在后反射镜的一侧设置有镜面调节机构，镜面调节机构可用于调节前反射镜和后反射镜之间的距离，以改变反射次数，所述光学骨架的架体由采用特殊陶瓷烧结构件，用于本系统的光路设计为长光程往复反射，光线在量测反射镜面反射余次才到达出口，因此光学部分的支撑骨架出现轻微的变形都会严重影响光路特性，而本气室又是工作在400到500℃高温环境，如果使用常规金属材料，气室从常温变化到500℃会产生各种形变，势必对精密光路状态造成恶劣影响，为解决高温、抗腐蚀、以及气密性外部由套筒完成需求，整个光路设计中光学骨架的架体采用特殊陶瓷，即堇青石烧结构件，前反射镜、后反射镜以及镜面调节机构均固定在堇青石烧结构件上，这样在光学骨架承受高温时，光路特性能够基本维持不变。
7、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
8、1、本专利技术，光路稳定性好，能承受更高的温度，设置的光学骨架的架体采用特殊陶瓷，即堇青石烧结构件，前反射镜、后反射镜以及镜面调节机构均固定在堇青石烧结构件上，这样在光学骨架承受高温时，光路特性能够基本维持不变；
9、2、本专利技术，气密性好，采用了第一密封铜环以及第二密封铜环，通过铜环压力变形产生密封效果，可实现接近真空级的气密特性，套筒采用硬质不锈钢材料，与光学骨架其它部分不接触，因而套筒的热膨胀变形不会影响到光路性能；
10、3、本专利技术，设置的套筒同时是加热器，加热棒主体通过外部加热由壳体传导温度到气室内部，加热棒主体的安装与维护对气密性无影响，且套筒同时也是气路通道，在套筒的侧壁设置有气嘴主体，设置的光学骨架为半开放结构，开口部分允许气体从套筒的气嘴主体进入和排出。
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1.一种高温反射型检测气室，包括套筒（1），其特征在于：所述套筒（1）的顶面贯穿设置有加热棒安装孔（3），所述套筒（1）的侧壁贯穿设置有气嘴安装孔（4），所述套筒（1）的内部设置有光学骨架（6），所述光学骨架（6）的一侧设置有加热棒主体（13），所述加热棒主体（13）的输入端位于加热棒安装孔（3）内，且所述加热棒主体（13）的输入端与加热棒安装孔（3）的连接处呈密封状，所述套筒（1）的一侧设置有气嘴主体（12），所述气嘴主体（12）固定安装在气嘴安装孔（4）内，且所述气嘴主体（12）与气嘴安装孔（4）的连接处呈密封状。
2.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述加热棒安装孔（3）的数量有四个，且四个所述加热棒安装孔（3）分别位于套筒（1）的顶面四角处。
3.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述套筒（1）的底面固定连接有第一底座（2），所述光学骨架（6）的底面固定连接有第二底座（7），所述第二底座（7）与第一底座（2）相对应，所述第二底座（7）的顶面且在光学骨架（6）的四周贯穿设置有紧固螺栓（14），所述第一底座（2
4.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述第一底座（2）朝向第二底座（7）的一面设置有第一密封铜环（5），所述第二底座（7）朝向第一底座（2）的一面设置有第二密封铜环（8），所述第二密封铜环（8）与第一密封铜环（5）相对应且相配合，所述第一底座（2）和第二底座（7）通过第一密封铜环（5）以及第二密封铜环（8）进行密封安装。
5.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述加热棒主体（13）位于套筒（1）的内部，且所述加热棒主体（13）的数量与加热棒安装孔（3）的数量相同。
6.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述气嘴安装孔（4）的数量有三个，且三个所述气嘴安装孔（4）由上至下呈阵列分布。
7.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述套筒（1）的外壁采用316硬质不锈钢材料制成，且所述套筒（1）与光学骨架（6）的其它部分不接触，所述光学骨架（6）为半开放筒状结构，所述光学骨架（6）的侧壁贯穿设置有开口，且所述开口的形状横截面呈矩形状。
8.如权利要求7所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述光学骨架（6）的开口朝向气嘴安装孔（4），且所述光学骨架（6）的开口允许气体从套筒（1）的气嘴主体（12）进入和排出。
9.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述光学骨架（6）的内底壁设置有前反射镜（9），所述光学骨架（6）的顶部设置有后反射镜（10），所述光学骨架（6）的侧壁且在后反射镜（10）的一侧设置有镜面调节机构（11）。
10.如权利要求9所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述光学骨架（6）的架体由采用特殊陶瓷烧结构件。
...【技术特征摘要】
1.一种高温反射型检测气室，包括套筒（1），其特征在于：所述套筒（1）的顶面贯穿设置有加热棒安装孔（3），所述套筒（1）的侧壁贯穿设置有气嘴安装孔（4），所述套筒（1）的内部设置有光学骨架（6），所述光学骨架（6）的一侧设置有加热棒主体（13），所述加热棒主体（13）的输入端位于加热棒安装孔（3）内，且所述加热棒主体（13）的输入端与加热棒安装孔（3）的连接处呈密封状，所述套筒（1）的一侧设置有气嘴主体（12），所述气嘴主体（12）固定安装在气嘴安装孔（4）内，且所述气嘴主体（12）与气嘴安装孔（4）的连接处呈密封状。
2.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述加热棒安装孔（3）的数量有四个，且四个所述加热棒安装孔（3）分别位于套筒（1）的顶面四角处。
3.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述套筒（1）的底面固定连接有第一底座（2），所述光学骨架（6）的底面固定连接有第二底座（7），所述第二底座（7）与第一底座（2）相对应，所述第二底座（7）的顶面且在光学骨架（6）的四周贯穿设置有紧固螺栓（14），所述第一底座（2）的底面且在套筒（1）的四周贯穿设置有通口，所述通口与紧固螺栓（14）相对应且相配合，所述紧固螺栓（14）的侧壁螺纹套设有螺母，所述第一底座（2）通过紧固螺栓（14）以及螺母与第二底座（7）相固定。
4.如权利要求1所述的一种高温反射型检测气室，其特征在于，所述第一底座（2）朝向第二底座（7）的一面设置有第一密封铜环（5），所述第二底座（7）朝向第一底座...
【专利技术属性】
技术研发人员：于哲，郭炜，王振华，齐春雪，王雪召，李国政，郝桂侠，郭小飞，
申请(专利权)人：中节能天融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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