【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体光谱吸收设备，尤其涉及一种用于光谱吸收的微型低压气体密封装置与方法。
技术介绍
1、提供稳定吸收光谱线的气体吸收池作为波长(或频率)校准标准是具备波长(频率)自校准功能的光学传感器的关键元部件，研制相应的气体密封装置是实现光学传感器校准的重要一环。开展气体成分(气体种类和含量)检测和监测已有相关开放循环检测技术和器件，但缺乏用于吸收指定光谱的微型低压气体密封技术与器件，不利于光学传感器的校准集成。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于光谱吸收的微型低压气体密封装置与方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，包括具有密闭气体腔室的金属腔体，所述金属腔体两端均设有透光结构、定位结构和光纤准直器；所述定位结构套设在所述金属腔体内，所述定位结构开设有将其上下侧面贯穿的定位孔，所述光纤准直器套设在所述定位孔内，所述光纤准直器对准所述透光结构，两所述透光结构之间形成所述密闭气体腔室；所述金属腔体侧壁开设有与所述密闭气体腔室连通的注气通道，所述注气通道安装有密封结构。
3、所述金属腔体两端开设有第一安装孔，所述透光结构与所述定位结构均安装在所述第一安装孔内；还设有缓冲片，所述缓冲片套设在所述光纤准直器外周，且夹持在所述透光结构与所述定位结构之间。
4、还包括密封垫，所述密封垫夹持在所述第一安装孔底面与所述透光结构之间。
5、吸收气体为氟化氢气体时，
6、所述定位结构为空心螺柱。
7、所述透光结构为透光窗口。
8、所述金属腔体侧壁开设有第二安装孔和第三安装孔；所述第二安装孔一端与所述注气通道连通，其另一端与所述第三安装孔内端连通，所述第三安装孔外端与外部环境空间连通；所述密封结构包括橡胶塞和螺柱塞，所述橡胶塞安装在所述第二安装孔内，所述螺柱塞安装在所述第三安装孔内。
9、所述透光结构为采用蓝宝石材质制成的结构；吸收气体为氟化氢气体时，所述金属腔体为采用蒙乃尔合金m400材质制成的腔室。
10、所述橡胶塞为采用硫化橡胶制成的橡胶塞。
11、一种基于用于光谱吸收的微型低压气体密封装置的方法，包括以下步骤：
12、步骤一：根据吸收光谱的频率，确认气体种类；根据光谱吸收线高，确认气体的浓度和光程，结合光谱吸收线宽，确认金属腔体内气体压强，调整压强的气体吸收光谱频率与原气体的吸收频率错开；
13、步骤二：根据充入金属腔体内的气体，筛选对应的腔体结构、透光结构和密封材料；
14、步骤三：根据金属腔体的尺寸、压强和材料参数，来确定透光窗口的尺寸，设计腔体结构；
15、步骤四：将光纤准直器套入空心螺柱内，在金属腔体端部的安装孔内依次放入橡胶密封垫、透光结构、缓冲片和空心螺柱，并将金属腔体的端部稳定固定；将橡胶塞和螺柱塞安装在金属腔体上；
16、步骤五：拔出螺柱塞，用穿刺针头在橡胶塞上进行穿刺，抽空密闭气体腔室内的气体，检查装置的密封性，然后进行所需气体充填，充填完毕后拔出穿刺针头，在穿刺孔处涂上液态橡胶固化，完成装置充气工作，充完气后拧紧螺柱塞。
17、与现有技术对比，本专利技术的优点在于：本装置在充排气孔提出硫化密封和橡胶穿刺方法，实现低压气体充填，实现了器件的小型化，便捷实现了光谱校准功能；本装置结构易于装配，结构紧凑，制造成本低，适合批量制造。
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1.一种用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：包括具有密闭气体腔室的金属腔体，所述金属腔体两端均设有透光结构、定位结构和光纤准直器；所述定位结构套设在所述金属腔体内，所述定位结构开设有将其上下侧面贯穿的定位孔，所述光纤准直器套设在所述定位孔内，所述光纤准直器对准所述透光结构，两所述透光结构之间形成所述密闭气体腔室；所述金属腔体侧壁开设有与所述密闭气体腔室连通的注气通道，所述注气通道安装有密封结构。
2.根据权利要求1所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：所述金属腔体两端开设有第一安装孔，所述透光结构与所述定位结构均安装在所述第一安装孔内；还设有缓冲片，所述缓冲片套设在所述光纤准直器外周，且夹持在所述透光结构与所述定位结构之间。
3.根据权利要求2所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：还包括密封垫，所述密封垫夹持在所述第一安装孔底面与所述透光结构之间。
4.根据权利要求3所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：吸收气体为氟化氢气体时，所述密封垫为全氟橡胶材质制成的密封垫。
5.根
6.根据权利要求1所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：所述透光结构为透光窗口。
7.根据权利要求1所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：所述金属腔体侧壁开设有第二安装孔和第三安装孔；所述第二安装孔一端与所述注气通道连通，其另一端与所述第三安装孔内端连通，所述第三安装孔外端与外部环境空间连通；所述密封结构包括橡胶塞和螺柱塞，所述橡胶塞安装在所述第二安装孔内，所述螺柱塞安装在所述第三安装孔内。
8.根据权利要求1所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：所述透光结构为采用蓝宝石材质制成的结构；吸收气体为氟化氢气体时，所述金属腔体为采用蒙乃尔合金M400材质制成的腔室。
9.根据权利要求7所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：所述橡胶塞为采用硫化橡胶制成的橡胶塞。
10.一种基于权利要求1所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：包括具有密闭气体腔室的金属腔体，所述金属腔体两端均设有透光结构、定位结构和光纤准直器；所述定位结构套设在所述金属腔体内，所述定位结构开设有将其上下侧面贯穿的定位孔，所述光纤准直器套设在所述定位孔内，所述光纤准直器对准所述透光结构，两所述透光结构之间形成所述密闭气体腔室；所述金属腔体侧壁开设有与所述密闭气体腔室连通的注气通道，所述注气通道安装有密封结构。
2.根据权利要求1所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：所述金属腔体两端开设有第一安装孔，所述透光结构与所述定位结构均安装在所述第一安装孔内；还设有缓冲片，所述缓冲片套设在所述光纤准直器外周，且夹持在所述透光结构与所述定位结构之间。
3.根据权利要求2所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：还包括密封垫，所述密封垫夹持在所述第一安装孔底面与所述透光结构之间。
4.根据权利要求3所述的用于光谱吸收的微型低压气体密封装置，其特征在于：吸收气体为氟化氢气体时，所述密封垫为全氟橡胶材质制成的密封垫。
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【专利技术属性】
技术研发人员：许锐，吴锜，朱星玥，吴萌，曾滇婷，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：
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