气体输入装置及包括该气体输入装置的拉曼光谱仪的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种气体输入装置及包括该气体输入装置的拉曼光谱仪，属于光学设备领域，包括4个输入端口和与4个输入端口连接的阀岛，4个输入端口为用于通入吹扫气体的C3H8端口、用于通入待检测气体的SAMPLE端口、用于通入零点标定气体的ZERO端口以及用于通入标准气体的SPAN端口，所述阀岛包括4个电磁阀。本气体输入装置及包括该气体输入装置的拉曼光谱仪采用4个输入端口的结构，可以同时通入包括待检测气体在内的多种气体，操作方便，有效提高了气体通入的效率，相应地提高了气体检测的效率。
【专利说明】气体输入装置及包括该气体输入装置的拉曼光谱仪

【技术领域】
[0001]本发明涉及光学设备领域，具体而言，涉及气体输入装置及包括该气体输入装置的拉曼光谱仪。

【背景技术】
[0002]目前市场上用于检测气体的拉曼光谱仪一般只有一个输入口，需要频繁转换通入气体，操作麻烦，效率不高。


【发明内容】

[0003]本发明的目的在于提供气体输入装置及包括该气体输入装置的拉曼光谱仪，以解决现有用于检测气体的拉曼光谱仪一般只有一个输入端，需要频繁转换通入气体，操作麻烦，效率不高的问题。
[0004]本发明是这样实现的:
[0005]本气体输入装置包括4个输入端口和与4个输入端口连接的阀岛，4个输入端口为用于通入吹扫气体的C3H8端口、用于通入待检测气体的SAMPLE端口、用于通入零点标定气体的ZERO端口以及用于通入标准气体的SPAN端口，阀岛包括4个电磁阀。本气体输入装置为拉曼光谱仪的组成部分，操作时，首先从C3H8端口通入吹扫气体以清洁管道，然后从ZERO端口通入零点标定气体，最后从SPAN端口和SAMPLE端口通入标准气体和待检测气体。本待测气体主要为录井气体。
[0006]进一步地，吹扫气体为氮气，零点标定气体为99.99%的高纯氮气，标准气体为甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳。氮气为一种惰性气体，性质稳定，非常适合作吹扫气体，用于清洁管道，而高纯度的氮气也常用于标定待测气体；而甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳等标准气体的利于待测气体的光谱检测。
[0007]进一步地，SAMPLE端口设置有玻璃纤维过滤器和不锈钢烧结过滤。这两种过滤器功能强大,可以过滤尺寸大于10 μ m的灰尘颗粒，以净化待检测气体，防止气体内的灰尘颗粒干扰检测结果。
[0008]本气体输入装置采用4个输入端口的结构，可以同时通入包括待检测气体在内的多种气体，操作方便，有效提高了气体通入的效率，相应地提高了气体检测的效率。
[0009]本包括上述气体输入装置的拉曼光谱仪还包括光谱生成器，光谱生成器包括沿一直线依次设置的激光器、生成器本体以及光谱接收头，生成器本体内部设置有光纤，光纤的内部开有通孔，生成器本体的两端均设置有供激光穿过的蓝宝石片和气管接头，两个气管接头分别与通孔连通，其中一个气管接头远离通孔的一端与阀岛连接，光谱接收头连接有用于显示气体光谱的计算机。标准气体和待检测气体从阀岛中流出后，进入光纤的通孔中，在激光器的照射下，待测气体的拉曼光谱被光谱接收头接收传递给计算机，然后由计算机生成显示出来。
[0010]进一步地，蓝宝石片上设置有压紧环，使蓝宝石片保持固定，保证光谱投射效果。
[0011]进一步地，压紧环和蓝宝石片之间设置有“O”型圈，以加强密封效果，减少光线的损失，保证光谱的投射效果。
[0012]进一步地，生成器本体由铝合金制成，表面进行氧化黑处理。铝合金密度小，塑性好，加工简单。表面氧化黑处理可以有效防锈。
[0013]进一步地，气管接头和阀岛之间连接有质量流量控制器。质量流量控制器会将气体流量控制在1.4-1.6L/min，以使气体检测效果最优化。
[0014]进一步地，质量流量控制器与阀岛之间连接有选择阀，选择阀连接有数字压力表。数字压力表会显示进入生成器本体之前的气体的压力，以便用户进行调控。
[0015]进一步地，拉曼光谱仪设置有废气排出口，以便设备内部的废气能排出。
[0016]本包括上述气体输入装置的拉曼光谱仪还设置有光谱生成器，能高效地检测并显示出所测待检测气体的拉曼光谱。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例提供的气体输入装置与光谱生成器的连接示意图；
[0018]图2为本发明实施例提供的光谱生成器的结构示意图；
[0019]图3为本发明实施例提供的生成器本体的结构示意图；
[0020]图4为本发明实施例提供的生成器本体的装配示意图。

【具体实施方式】
[0021]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0022]参阅图1-4，本气体输入装置包括4个输入端口和与4个输入端口连接的阀岛，4个输入端口为用于通入吹扫气体的C3H8端口、用于通入待检测气体的SAMPLE端口、用于通入零点标定气体的ZERO端口以及用于通入标准气体的SPAN端口，阀岛包括4个电磁阀。本气体输入装置为拉曼光谱仪的组成部分，操作时，首先从C3H8端口通入吹扫气体以清洁管道，然后从ZERO端口通入零点标定气体，最后从SPAN端口和SAMPLE端口通入标准气体和待检测气体。
[0023]吹扫气体为氮气，零点标定气体为99.99%的高纯氮气，标准气体为甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳。氮气为一种惰性气体，性质稳定，非常适合作吹扫气体，用于清洁管道，而高纯度的氮气也常用于标定待测气体；而甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳等标准气体的利于待测气体的光谱检测。
[0024]SAMPLE端口设置有玻璃纤维过滤器和不锈钢烧结过滤。这两种过滤器功能强大，可以过滤尺寸大于10 μ m的灰尘颗粒，以净化待检测气体，防止气体内的灰尘颗粒干扰检测结果。
[0025]本气体输入装置采用4个输入端口的结构，可以同时通入包括待检测气体在内的多种气体，操作方便，有效提高了气体通入的效率，相应地提高了气体检测的效率。
[0026]本包括上述气体输入装置的拉曼光谱仪还包括光谱生成器，光谱生成器包括沿一直线依次设置的激光器500、生成器本体100以及光谱接收头610，生成器本体100内部设置有光纤400，光纤400的内部开有通孔，生成器本体100的两端均设置有供激光穿过的蓝宝石片210和气管接头300，两个气管接头300分别与通孔连通，其中一个气管接头300远离通孔的一端与阀岛连接，光谱接收头610连接有用于显示气体光谱的计算机600。标准气体和待检测气体从阀岛中流出后，进入光纤400的通孔中，在激光器500的照射下，待测气体的拉曼光谱被光谱接收头610接收传递给计算机600,然后由计算机600生成显示出来。
[0027]生成器本体100为笔直的方形柱，方形柱包括左半柱110和右半柱120，左半柱110和右半柱120之间通过螺栓连接。这种连接方式使生成器本体100的装配和拆卸变得十分方便快捷。
[0028]生成器本体100两端均设置有光纤卡头200，光纤卡头200设置有安装孔，蓝宝石片210设置于安装孔内。这种设置使得蓝宝石片210的安装比较牢靠，同时使得生成器本体100的结构更加稳定。
[0029]蓝宝石片210上设置有压紧环230，使蓝宝石片210保持固定，保证光谱投射效果。
[0030]压紧环230和蓝宝石片210之间设置有“O”型圈220，以加强密封效果，减少光线的损失，保证光谱的投射效果。
[0031]生成器本体100内部设置有两根光纤压紧条410和两个光纤压紧垫420。这种设置使得光纤400保持笔直紧固状态，保证光和气体的高效传输。
[0032]生成器本体100由铝合金制成，表面进行氧化黑处理。铝合金密度小，塑性好，力口工简单。表面氧化黑处理可以有效防锈。
[0033]气管接头300和阀岛之间连接有质量流量控制器。质量流量控制器会将气体流量控制在1.4-1.6L/min,以使气体检测效果最优化。
[0034]质量流量控制器与阀岛之间连接有选择阀，选择阀连接有数字压力表。数字压力表会显示进入生成器本体100之前的气体的压力，以便用户进行调控。
[0035]拉曼光谱仪设置有废气排出口，以便设备内部的废气能排出。
[0036]用于输出气体的气管接头300连接有BYPASS端口，以便待测气体的排出。
[0037]本包括上述气体输入装置的拉曼光谱仪还设置有光谱生成器，能高效地检测并显示出所测待检测气体的拉曼光谱。
[0038]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种气体输入装置，其特征在于，包括4个输入端口和与4个输入端口连接的阀岛，4个输入端口为用于通入吹扫气体的C3H8端口、用于通入待检测气体的SAMPLE端口、用于通入零点标定气体的ZERO端口以及用于通入标准气体的SPAN端口，所述阀岛包括4个电磁阀。
2.根据权利要求1所述的气体输入装置，其特征在于，所述吹扫气体为氮气，所述零点标定气体为99.99%的高纯氮气，所述标准气体为甲烷、乙烷、丙烷或者一氧化碳。
3.根据权利要求1所述的气体输入装置，其特征在于，所述SAMPLE端口设置有玻璃纤维过滤器和不锈钢烧结过滤器。
4.一种包括权利要求1所述的气体输入装置的拉曼光谱仪，其特征在于，还包括光谱生成器，所述光谱生成器包括沿一直线依次设置的激光器、生成器本体以及光谱接收头，所述生成器本体内部设置有光纤，所述光纤的内部开有通孔，所述生成器本体的两端均设置有供激光穿过的蓝宝石片和气管接头，两个气管接头分别与所述通孔连通，其中一个气管接头远离通孔的一端与所述阀岛连接，所述光谱接收头连接有用于显示气体光谱的计算机。
5.根据权利要求4所述的拉曼光谱仪，其特征在于，所述蓝宝石片上设置有压紧环。
6.根据权利要求5所述的拉曼光谱仪，其特征在于，所述压紧环和所述蓝宝石片之间设置有“O”型圈。
7.根据权利要求4所述的拉曼光谱仪，其特征在于，所述生成器本体由铝合金制成，表面进行氧化黑处理。
8.根据权利要求4所述的拉曼光谱仪，其特征在于，所述气管接头和所述阀岛之间连接有质量流量控制器。
9.根据权利要求8所述的拉曼光谱仪，其特征在于，所述质量流量控制器与所述阀岛之间连接有选择阀，所述选择阀连接有数字压力表。
10.根据权利要求4所述的拉曼光谱仪，其特征在于，所述拉曼光谱仪设置有废气排出□。
【文档编号】G01N21/01GK104165882SQ201410439281
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】李平, 王强, 程地奎 申请人:四川九高科技有限公司