一种红外气体环形长光程检测装置

技术领域

本申请涉及气体检测的技术领域，尤其是涉及一种红外气体环形长光程检测装置。

背景技术

红外气体检测装置，就是一种基于红外气体光谱检测技术的检测装置，可以用于检测气体的种类和浓度。主要原理是利用不同气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性，通过测量气体吸收光谱来确定气体的种类和浓度。

公告号为CN106442354A的中国发明专利公开了一种气体检测装置，包括外圆柱筒、内圆柱筒、入射光源以及传感器。外圆柱筒和内圆柱筒同轴心设置，外圆柱筒的内表面和内圆柱筒的外表面组成反射腔体，外圆柱筒的内表面和内圆柱筒的外表面均为反射面，外圆柱筒的内表面和内圆柱筒的外表面组成的反射腔体间充满被检气体。外圆柱筒筒壁上设有多个开孔，用于安放入射光源和传感器，入射光源用于提供检测气体的光束，传感器用于将光信号转化为电信号，以用于气体特性分析。

但是，在检测不纯气体时，气体中的某些成分可能发生凝结或沉淀，形成颗粒状的物质。随着气体检测装置使用时间的增加，颗粒状的物质逐渐附着在反射面上，对红外线的反射产生影响，导致检测精度出现下降。

发明内容

为了对反射面上的附着物进行清理，本申请提供一种红外气体环形长光程检测装置。

本申请提供一种红外气体环形长光程检测装置，采用如下的技术方案：

一种红外气体环形长光程检测装置，包括

检测装置的本体；

检测部，安装于所述本体内部，所述检测部内形成有检测光室；

所述检测光室内形成沿周向延伸的反射壁，所述检测光室形成有供红外钱进出的光路通孔，所述光路通孔位于所述反射壁上；

所述反射壁上形成有分别与所述光路通孔上下错位的进气孔以及出气孔；

上连接板，上下滑动于所述检测光室且相适配，所述上连接板与所述检测部同轴设置；

清理部，沿周向设置于所述上连接板周侧侧壁，所述清理部外周侧壁与所述反射壁滑动接触；

驱动柱，转动连接于所述本体且凸出至所述本体外部，所述驱动柱与所述上连接板同轴设置；

驱动块，螺纹连接于所述驱动柱外周侧，所述驱动块与所述上连接板之间设置有联动柱；

限制件，设置于所述本体，所述限制件限制所述驱动块转动；

所述驱动柱转动时，所述驱动块朝所述检测光室方向靠近或远离；

控制组件，设置于所述本体，所述上连接板上下滑动于所述检测光室时，所述控制组件控制所述清理部转动。

通过采用上述技术方案，当反射壁需要清理时，转动驱动柱，使得上连接板上下滑动于检测光室内，此时清理部对反射壁进行清理，同时连接板上下运动过程中，控制组件控制清理部转动，提升对反射壁的清理效果。整个过程简单，能够对反射壁上的附着物进行清理。

可选的，所述控制组件组件包括控制绳、控制环以及控制卷簧；

所述上连接板周侧侧壁形成有沿周向延伸的控制槽，所述控制环转动于所述控制槽内，所述控制环与所述上连接板同轴设置，所述清理部设置于所述控制环外周侧；

所述控制卷簧套设于所述上连接板且位于所述控制槽内，所述控制卷簧的一端卡接于所述控制环的内壁，所述控制卷簧的另一端卡接于所述上连接板；

所述控制绳缠绕于所述控制环且穿设于所述上连接板，所述控制绳一端固定于所述本体，另一端固定于所述控制环。

通过采用上述技术方案，控制绳拉动控制环转动，带动清理部进行转动，同时控制绳缠绕于控制环时，控制卷簧释放，带动控制环反向转动，有利于使清理部保持转动状态。

可选的，所述上连接板沿周向设置有多个位于所述控制槽内的限制块，所述控制环的端部形成有供所述限制块滑动的限制槽。

通过采用上述技术方案，限制块滑动在限制槽内，引导控制环沿周向轨迹进行滑动。

可选的，所述驱动柱包括内柱、外套、限位块、插接柱以及驱动弹簧；

所述内柱转动连接于所述本体，所述外套套设于所述内柱外周侧；

所述外套内周侧壁且靠近顶部位置形成有螺纹段，所述内柱外周侧形成有螺纹槽段，所述螺纹段螺纹连接于所述螺纹槽段，所述驱动块螺纹连接于所述外套外周侧；

所述外套沿径向形成有驱动孔，所述插接柱滑动于所述驱动孔；

所述内柱外周侧且靠近所述检测光室的位置形成有连接槽，所述驱动弹簧设置于所述外套，所述连接槽与所述驱动孔相对准时，所述驱动弹簧驱动插接柱插入所述连接槽内；

所述插接柱倾斜形成有推动面，所述内柱反转至所述驱动块抵接所述限位块时，所述连接槽槽口侧壁滑动与所述推动面；

所述限位块设置于所述外套外壁且靠近顶部位置，所述驱动块内周侧壁形成有供所述插接柱插接的插接槽；

所述驱动块顶部抵接于所述限位块时，所述插接槽与所述驱动孔相对准；

所述内柱反向转动时，所述驱动块朝远离所述检测光室方向滑动于所述外套，直至所述驱动块至抵接所述限位块时，所述连接槽槽口周侧槽壁推动所述插接柱插入所述插接槽内，此时内柱与所述外套转动连接；

所述内柱正转且所述插接柱插入所述插接槽时，所述外套朝所述检测光室运动。

通过采用上述技术方案，驱动块滑动于外套、外套滑动于内柱，使得本体的体积不会进一步增大的同时提升上连接板的运动范围。

可选的，所述插接柱外周侧设置有移动块，所述外套形成有供所述移动块滑动的移动槽；

所述驱动弹簧安装于所述移动槽内，所述驱动弹簧一端抵接于所述移动块远离所述内柱一侧，另一端抵接于所述移动槽槽壁。

通过采用上述技术方案，移动块滑动于移动槽，限制插接柱转动。

可选的，检测装置还包括下连接板、动力弹簧以及清理刷毛；

所述下连接板抵接所述检测部端部且平行所述上连接板，所述光路通孔位于所述上连接板以及所述下连接板之间；

所述本体形成有用于容纳所述下连接板的容纳槽，所述动力弹簧安装于所述容纳槽；

所述动力弹簧一端固定于所述下连接板远离所述上连接板的一端，所述动力弹簧另一端固定于所述本体；

所述清理刷毛有多个且均匀设置于所述容纳槽周侧槽壁，所述上连接板推动所述下连接板进入所述容纳槽内时，所述清理刷毛与所述清理部滑动接触。

通过采用上述技术方案，清理刷毛对清理部外壁进行清理，减少清理部外周侧残留附着物。

可选的，所述下连接板朝向所述上连接板一侧倾斜形成有引导面，所述引导面引导附着物朝远离所述下连接板中部方向滑动。

通过采用上述技术方案，上连接板带动下连接板向下运动时，在运动过程中产生的震动作用下，掉落的附着物能够顺着引导面滑离下连接板。

可选的，所述清理部为弹性气囊。

通过采用上述技术方案，降低清理时附着物体积较大时，清理部挤压附着物的作用力太大而刮花反射壁。

可选的，所述限制件为可伸缩的限制柱，所述限制柱设置于所述本体，所述驱动块侧壁形成有所述限制柱滑动的滑槽。

通过采用上述技术方案，限制柱限制驱动柱转动，限制柱结构简单，使用方便。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.上连接板上下滑动于检测光室时，清理部对反射壁上的附着物进行清理；

2.通过清理刷毛对弹性气囊的外壁进行清理，有利于减少弹性气囊外周侧的残留附着物数量。

附图说明

图1是本申请实施例的外部结构示意图；

图2是本申请实施例中体现检测部结构的截面示意图；

图3是本申请实施例中反射壁清理前的截面示意图；

图4是图3的A部放大示意图；

图5是本申请实施例的内部截面示意图；

图6是图3的B部放大示意图。

附图标记：1、本体；11、容纳槽；12、安装槽；13、限制柱；131、杆柱；132、杆套；2、检测部；21、检测光室；211、反射壁；212、光路通孔；213、进气孔；214、出气孔；3、上连接板；31、控制槽；32、限制块；4、弹性气囊；5、驱动块；51、插接槽；52、滑槽；53、联动柱；6、控制组件；61、控制绳；62、控制环；621、限制槽；63、控制卷簧；7、限位块；71、内柱；711、连接槽；712、螺纹槽段；72、外套；721、螺纹段；722、驱动孔；723、移动槽；73、插接柱；731、推动面；732、移动块；74、驱动弹簧；8、动力弹簧；81、下连接板；811、引导面；82、清理刷毛。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种红外气体环形长光程检测装置。参见图1与图2，红外气体环形长光程检测装置包括检测装置的本体1以及检测部2，检测部2固定安装在本体1内部。检测部2成圆筒状结构，检测部2内形成有检测光室21，检测光室21为圆柱槽状结构。检测光室21内形成有沿圆周方向延伸的发射壁，光线照射在反射壁211上时会发生反射，形成长光程。

检测光室21形成有光路通孔212、进气孔213以及出气孔214，光路通孔212位于反射壁211上，出气孔214、进气孔213分别与光路通孔212错位设置且不处于同一平面。本体1内设置于分析显示器、红外线发射器、红外线传感器、进气管以及出气管，分析显示器固定安装于本体1。

进气管与检测部2固定连接且与进气孔213连通，收集到的待检测气体通过进气管进入检测光室21。出气管与检测部2固定连接且与出气孔214连通，检测完成后气体通过出气管排出。红外线发射器、红外线传感器位于检测部2外且临近光路通孔212的位置，待检测气体进入检测光室21后，红外线发射器发射于水平面上延伸的红外线，并通过光路通孔212后进入检测光室21；同时进入检测光室21的红外线角度经过调整，使得射入的红外线与检测光室21的中轴线之间具有一定间距，此时红外线射在反射壁211上会产生反射，经过不断发生反射，最后红外线再次从光路通孔212射出。射出的红外线被红外线传感器接收，接着产生电信号并向分析显示器传输，经过分析显示器分析后显示气体检测结果。由于分析显示器、红外线发射器、红外线传感器、进气管以及出气管为现有技术，故在此不对工作原理多做赘述。

参见图3与图4，检测装置还包括上连接板3以及清理部，上连接板3为圆板状结构，上连接板3的中轴线与检测光室21的中轴线相重合。检测部2顶部开放设置，上连接板3上下滑动于检测光室21。上连接板3外周侧形成有沿周向延伸的控制槽31，清理部为圆环状结构的弹性气囊4，弹性气囊4可以采用硅胶、橡胶等弹性材质制成，弹性气囊4安装在控制槽31且部分凸出至控制槽31外，弹性气囊4内部灌装空气。弹性气囊4与反射壁211滑动接触，此时弹性气囊4对上连接板3与反射壁211之间的间隙形成密封，同时当上连接板3上下滑动时，弹性气囊4对反射壁211上的附着物进行刮擦清理，并且弹性气囊4具有一定弹性，降低刮擦时弹性气囊4作用于附着物的压力导致出现反射壁211被刮花的可能。

检测装置还包括驱动柱、驱动块5以及限制件，本体1内形成有安装槽12，安装槽12位于检测部2顶部且与检测光室21相连通。驱动柱转动连接于本体1，驱动柱一端凸出至本体1外，另一端凸入安装槽12内，驱动柱与上连接板3同轴设置。驱动块5螺纹连接于驱动柱外周侧，限制件为限制柱13，限制柱13为伸缩杆结构，包括杆柱131以及杆套132，杆柱131固定于本体1且位于安装槽12内，杆套132套设于杆柱131外。驱动块5的侧壁上形成有滑槽52，杆套132滑动于滑槽52，使得限制柱13实现限制驱动块5转动的效果。

驱动柱与上连接板3之间固定连接有联动柱53，当驱动柱正向转动时，驱动块5朝检测光室21方向运动，此时联动柱53带动上连接板3向下滑入检测光室21，对反射壁211进行清理。

驱动柱包括内柱71、外套72、限位块7、插接柱73以及驱动弹簧74；内柱71螺纹连接于本体1，外套72套设于内柱71外周侧，驱动块5螺纹连接于外套72外周侧。外套72内周侧壁形成有螺纹段721，螺纹段721位于外套72靠近顶部的位置，内柱71的外周侧壁形成有螺纹槽段712，螺纹槽段712与螺纹段721之间螺纹连接。

外套72形成有沿水平方向延伸的驱动孔722，驱动孔722位于靠近螺纹段721的位置，驱动孔722的延伸方向与外套72的中轴线相垂直，插接柱73滑动于驱动孔722。驱动块5的内壁上形成有与驱动孔722相对应的插接槽51，插接柱73的长度大于驱动孔722的深度。限位块7固定在外套72的外周侧且位于驱动孔722上方，驱动块5顶部抵接限位块7底部时，插接槽51与驱动孔722相对准。当插接柱73抵接内柱71外壁且插接槽51与驱动孔722对准时，插接柱73处于插入插接槽51内的状态，此时驱动块5与外套72之间处于联动状态，内柱71正向转动时，外套72带动驱动块5朝检测光室21方向运动。

插接柱73的外周侧固定有移动块732，外套72形成有移动槽723，移动槽723与驱动孔722相连通，移动块732沿驱动孔722轴线方向滑动于移动槽723内。驱动弹簧74安装在移动槽723内，驱动弹簧74的一端抵接于移动块732远离内柱71一端，另一端抵接于移动槽723槽壁。内柱71外周侧形成有驱动孔722相对应的连接槽711，当外套72滑动至驱动孔722与连接槽711相对准时，驱动弹簧74推动移动块732朝内柱71方向运动，使得插接柱73插入连接槽711内，此时插接柱73脱离插接槽51，驱动块5与外套72之间脱离联动状态，内柱71与外套72之间进入联动状态。接着内柱71继续正向转动，此时外套72跟随内柱71正向转动，而驱动块5朝检测光室21方向滑动于外套72，使得上连接板3能够带动弹性气囊4清理反射壁211的范围增大，同时在本体1的体积较小的情况下大大提升上连接板3能够运动的范围。

参见图4与图5，插接柱73远离驱动块5的一端倾斜形成有推动面731，当内柱71反向转动时，连接槽711槽口的周侧槽壁抵接在推动面731上，此时由于驱动弹簧74推动插接柱73插入连接槽711的推动，大于外套72带动驱动块5朝远离检测光室21运动的作用力；因此内柱71方向转动时，外套72带动驱动块5朝限位块7方向运动，直至驱动块5抵接于限位块7，此时驱动块5停止滑动，而连接槽711的槽口的周侧槽壁滑动在推动面731上，将插接柱73朝插接槽51方向推动，直至插接槽51插入插接槽51内，此时插接柱73与连接槽711相互脱离、错位。内柱71继续反向转动时，外套72带动驱动块5朝远离检测光室21方向滑动于内柱71，直至外套72抵接于安装槽12远离检测部2一侧槽壁时停止，此时上连接板3位于检测光室21顶部位置。

参见图4与图6，检测装置还包括控制组件6，控制组件6包括控制绳61、控制环62以及控制卷簧63。控制环62为圆环状结构，控制环62与上连接板3同轴设置，并且控制环62转动在控制槽31内。弹性气囊4套设在控制环62的外周侧，控制环62的内周侧侧壁与控制槽31远离槽口侧槽壁之间具有间距。控制卷簧63缠绕于上连接板3且位于控制槽31内，控制卷簧63的一端卡接固定在控制环62的内周侧壁，控制卷簧63的另一端卡接在上连接板3上。

上连接板3沿圆周方向固定有多个限制块32，控制环62的顶部开设有沿圆周方向延伸的限制槽621，限制槽621位于控制环62靠近内周侧壁的位置，限制块32滑动在限制槽621内，用于引导控制环62以上连接板3中轴线为圆心沿圆周方向进行转动。

控制环62的外周侧且顶部的位置形成有沿圆周方向延伸的绳槽，控制绳61滑动穿设于上连接板3，控制绳61缠绕于控制环62外周侧且位于绳槽内，控制绳61的一端固定于控制环62，另一端固定于本体1。当上连接板3滑入检测光室21内时，控制绳61开始不断被放出绳槽，此时控制绳61拉动控制环62进入转动状态，控制卷簧63进入弹性收卷的状态，弹性气囊4跟随控制环62转动，提升对反射壁211的清理效果。当上连接板3朝远离检测光室21方向滑动时，控制卷簧63释放，带动控制环62反向转动，此时控制绳61缠绕回绳槽内。

参见图3与图4，检测部2底部开放设置，本体1形成有位于检测部2下方的容纳槽11，容纳槽11与检测光室21相连通。检测装置还包括下连接板81、动力弹簧8以及清理刷毛82，下连接板81上下滑动在容纳槽11内，下连接板81为圆板状结构且端面面积大于检测光室21的开口面积。动力弹簧8有多个且安装在容纳槽11内，动力弹簧8的顶部固定在下连接板81底部，动力弹簧8的底部固定在容纳槽11底部槽壁上。动力弹簧8弹性释放时，推动下连接板81朝检测部2方向运动，直至抵接在检测部2底部，此时下连接板81封闭检测光室21的底部。

清理刷毛82固定在容纳槽11周侧槽壁上，清理刷毛82有多个且沿周向均匀间隔设置。下连接板81顶部倾斜形成有引导面811，引导面811成圆锥面结构，将落在下连接板81的灰尘朝远离下连接板81中轴线的方向引导。

当上连接板3向下滑动对反射壁211进行清理至抵接下连接板81时，上连接板3继续向下运动，带动下连接板81远离检测部2；接着清理刷毛82与弹性气囊4外周侧相接触，使得清理刷毛82能够对弹性气囊4外周侧壁进行清理。上连接板3向上运动后，动力弹簧8带动下连接板81向上运动直至抵接检测部2底部位置。

本申请实施例一种红外气体环形长光程检测装置的实施原理为：

需要对检测光室21进行清理时，先正向运动内柱71，使得上连接板3向下运动，对检测光室21的反射壁211进行清理，直至驱动块5运动至外套72底部位置时停止。此时反向转动内柱71，使得向上运动，直至外套72抵接安装槽12顶部槽壁时，内柱71停止转动。整个过程简单，内柱71转动过程中，通过弹性气囊4外壁的反射壁211上残留的附着物进行清理。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。