(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010066848.X
(22)申请日 2020.01.20
(71)申请人 河北先河环保科技股份有限公司
地址 050035 河北省石家庄市湘江道251号
(72)发明人 王强 钟琪 崔永刚 要海东
张艳伟 辛继国
(74)专利代理机构 石家庄元汇专利代理事务所
(特殊普通合伙) 13115
代理人 修红霞
(51)Int.Cl.
G01N 21/3518(2014.01)
G01N 21/03(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种用于非分散红外气体过
滤相关轮结构，属于气体监测设备技术领域，包
窗片之间的空腔分隔成被测气体气室和高纯氮
气室，轮体侧壁上固定有与被测气体气室连通的
被测气体充气管、以及与高纯氮气室连通的高纯
氮充气管，每个透光窗片分为至少两个窗片本
体，在轮体的端面上开设有用来容纳窗片本体的
安装槽，窗片本体的侧面与安装槽侧壁粘接密封
形成为侧边密封结构，窗片本体的内端面与轮体
的外端面粘接密封形成为端面密封结构。可以降
低对透光窗片的平整度、轮体端面平整度、涂胶
均匀度的要求，有效阻止气室内充气气体的泄
露，
保证气室的密封性和长时间使用的可靠性。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 111141697 A 2020.05.12
C N 111141697
A
1.一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，包括环状的气套室(4)、设置在气套室
(4)内并与其粘接密封的轮体(1)、以及与轮体(1)同轴设置且固定在其两端的透光窗片，气套室(4)与轮体(1)之间设置有密封胶层(7)，位于轮体(1)与透光窗片之间的空腔分隔成被测气体气室和高纯氮气室，轮体(1)侧壁上固定有与被测气体气室连通的被测气体充气管
(3)、以及与高纯氮气室连通的高纯氮充气管(6)，其特征在于：每个透光窗片分为至少两个窗片本体(2)，在轮体(1)的端面上开设有用来容纳窗片本体(2)的安装槽，窗片本体(2)的侧面与安装槽侧壁粘接密封形成为侧边密封结构(8)，窗片本体(2)的内端面与轮体(1)的外端面粘接密封形成为端面密封结构(9)。
2.根据权利要求1所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：所述的轮体(1)包括同轴设置的外环体(1-3)和内环体(1-4)，还包括连接在外环体(1-3)与内环体(1-4)之间的一组隔板(1-1)，所有的隔板(1-1)沿内环体(1-4)的圆周方向均匀排列，被测气体气室和高纯氮气室都是借助隔板(1-1)分隔成至少两个气室单元(1-2)，被测气体气室的相邻气室单元(1-2)之间、高纯氮气室的相邻气室单元(1-2)之间都是借助隔板(1-1)上开设的气道连通，窗片本体(2)与隔板(1-1)之间粘接密封。
3.根据权利要求2所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：所述的被测气体气室和高纯氮气室都是借助隔板(1-1)分隔成三个气室单元(1-2)。
4.根据权利要求2所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：所述的相关轮结构还包括固定在轮体(1)一端的旋转片(14)，旋转片(14)上沿圆周方向开设有一组透光口(15)，旋转片(14)上与每个气室单元(1-2)相对应的位置都开设有两个透光口
(15)。
5.根据权利要求4所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：所述的透光口(15)为梯形结构且梯形结构的上底位于其下底与旋转片(14)的圆心之间。
6.根据权利要求1所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：在气套室(4)内壁上与被测气体充气管(3)和高纯氮充气管(6)相对应的位置都开设有容纳槽
(10)，在被测气体充气管(3)与容纳槽(10)之间、高纯氮充气管(6)与容纳槽(10)之间都填充有密封胶层(7)。
7.根据权利要求1所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：在气套室(4)的一个端面上设置有限位挡环(11)，限位挡环(11)的内径小于轮体(1)外径。
8.根据权利要求7所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：所述的限位挡环(11)与气套室(4)为一体成型结构。
9.根据权利要求1所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：所述的相关轮结构还包括用来连接电机与轮体(1)的固定轴(5)、以及与固定轴(5)的一端螺纹连接的锁紧螺钉(12)，固定轴(5)外壁上设置有用来压紧窗片本体(2)的限位凸环(13)，轮体(1)套装在固定轴(5)上并固定在限位凸环(13)与锁紧螺钉(12)之间。
10.根据权利要求1所述的一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，其特征在于：每个透光窗片都是分为两个窗片本体(2)。
权 利 要 求 书1/1页CN 111141697 A
一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构
技术领域
[0001]本发明属于气体监测设备技术领域，涉及到相关轮结构，特别是一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构。
背景技术
[0002]一氧化碳自动监测仪常用的监测方法是非分散红外气体过滤相关光度法，气体过滤相关轮是实现这种测量方式的关键结构组件。现有的气体过滤相关轮由两个左右对称的充气气室组成，一个气室充的是高浓度的被测气体，另一个气室充入高纯氮气。由红外光源发出的红外辐射通过旋转中的气体过滤相关轮，经由两个气室进入怀特池光室形成测量信号和参比信号，通过窄带滤光片后被探测器接收，从而实现对待测气体浓度的实时测量。[0003]实际运用中，为了提高光信号的测量频率和参比频率，相关轮组件须在电机带动下高速旋转运动，这时电机运行发热量较大，整个部件的温升使得高纯气体状态不稳。而且长时间高温运行易影响粘胶的密封性，会引起气室气体的微泄漏，造成相关轮测量条件改变，影响仪器测量精度。
[0004]相关轮气室两端面的透光面积(光通道)越大，安装在相关轮表面的斩波片可形成调制信号的频率越高，此时电机转速可适当降低，避免高速运转带来的电机转速波动和发热问题。但同时引发的问题是气室窗片尺寸变大，线性粘合点增长，导致气室长时间运行微泄露概率增大。
[0005]国外的机加工水平较高，将圆形密封片粘接在气室两侧是能够保证其密封性和长时间使用可靠性的，但是国内的精加工水平参差不齐，在圆形密封片粘接实现密封时要求圆形片、粘接面等需要很高的平整度，涂胶的均匀度要求也较高，否则极易出现某一点粘接松动。
发明内容
[0006]本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，可以降低对透光窗片的平整度和轮体端面平整度的要求，同时可以降低对涂胶均匀度的要求，可以有效阻止气室内充气气体的泄露，从而保证气室的密封性和长时间使用的可靠性。
[0007]本发明所采取的具体技术方案是：一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，包括环状的气套室、设置在气套室内并与其粘接密封的轮体、以及与轮体同轴设置且固定在其两端的透光窗片，气套室与轮体之间设置有密封胶层，位于轮体与透光窗片之间的空腔分隔成被测气体气室和高纯氮气室，轮体侧壁上固定有与被测气体气室连通的被测气体充气管、以及与高纯氮气室连通的高纯氮充气管，关键在于：每个透光窗片分为至少两个窗片本体，在轮体的端面上开设有用来容纳窗片本体的安装槽，窗片本体的侧面与安装槽侧壁粘接密封形成为侧边密封结构，窗片本体的内端面与轮体的外端面粘接密封形成为端面密封结构。
[0008]所述的轮体包括同轴设置的外环体和内环体，还包括连接在外环体与内环体之间的一组隔板，所有的隔板沿内环体的圆周方向均匀排列，被测气体气室和高纯氮气室都是借助隔板分隔成至少两个气室单元，被测气体气室的相邻气室单元之间、高纯氮气室的相邻气室单元之间都是借助隔板上开设的气道连通，窗片本体与隔板之间粘接密封。[0009]所述的被测气体气室和高纯氮气室都是借助隔板分隔成三个气室单元。[0010]所述的相关轮结构还包括固定在轮体一端的旋转片，旋转片上沿圆周方向开设有一组透光口，旋转片上与每个气室单元相对应的位置都开设有两个透光口。
[0011]所述的透光口为梯形结构且梯形结构的上底位于其下底与旋转片的圆心之间。[0012]在气套室内壁上与被测气体充气管和高纯氮充气管相对应的位置都开设有容纳槽，在被测气体充气管与容纳槽之间、高纯氮充气管与容纳槽之间都填充有密封胶层。[0013]在气套室的一个端面上设置有限位挡环，限位挡环的内径小于轮体外径。[0014]所述的限位挡环与气套室为一体成型结构。
[0015]所述的相关轮结构还包括用来连接电机与轮体的固定轴、以及与固定轴的一端螺纹连接的锁紧螺钉，固定轴外壁上设置有用来压紧窗片本体的限位凸环，轮体套装在固定轴上并固定在限位凸环与锁紧螺钉之间。
[0016]每个透光窗片都是分为两个窗片本体。
[0017]本发明的有益效果是：将透光窗片分为至少两个窗片本体，在轮体的端面上开设有用来容纳窗片本体的安装槽，这样可以降低对透光窗片的平整度和轮体端面平整度的要求，同时可以降低对涂胶均匀度的要求，还会可以降低某一点粘接松动情况出现的几率，从而降低对加工精度的要求。在此基础上，窗片本体的侧面与安装槽侧壁粘接密封形成为侧边密封结构，窗片本体的内端面与轮体的外端面粘接密封形成为端面密封结构，侧边密封结构在外、端面密封结构在内的双层密封结构相配合，可以有效阻止气室内充气气体的泄露，从而保证气室的密封性和长时间使用的可靠性。
附图说明
[0018]图1为本发明的结构示意图。
[0019]图2为本发明的局部剖视图。
[0020]图3为本发明的爆炸图。
[0021]图4为图3中轮体的结构示意图。
[0022]图5为本发明中密封结构的示意图。
[0023]图6为本发明中旋转片的结构示意图。
[0024]附图中，1代表轮体，1-1代表隔板，1-2代表气室单元，1-3代表外环体，1-4代表内环体，2代表窗片本体，3代表被测气体充气管，4代表气套室，5代表固定轴，6代表高纯氮充气管，7代表密封胶层，8代表侧边密封结构，9代表端面密封结构，10代表容纳槽，11代表限位挡环，12代表锁紧螺钉，13代表限位凸环，14代表旋转片，15代表透光口。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明：
[0026]具体实施例，如图1至图5所示，一种用于非分散红外气体过滤相关轮结构，包括环
状的气套室4、设置在气套室4内并与其粘接密封的轮体1、以及与轮体1同轴设置且固定在其两端的透光窗片，气套室4与轮体1之间设置有密封胶层7，位于轮体1与透光窗片之间的空腔分隔成被测气体气室和高纯氮气室，轮体1侧壁上固定有与被测气体气室连通的被测气体充气管3、以及与高纯氮气室连通的高纯氮充气管6，每个透光窗片分为至少两个窗片本体2，本发明中每个透光窗片都是分为两个窗片本体2。在轮体 1的端面上开设有用来容纳窗片本体2的安装槽，窗片本体2的侧面与安装槽侧壁粘接密封形成为侧边密封结构8，窗片本体2的内端面与轮体1的外端面粘接密封形成为端面密封结构9。
[0027]作为对本发明的进一步改进，如图4所示，轮体1包括同轴设置的外环体1-3和内环体1-4，还包括连接在外环体1-3与内环体1-4之间的一组隔板1-1，所有的隔板1-1沿内环体1-4的圆周方向均匀排列，被测气体气室和高纯氮气室都是借助隔板1-1分隔成至少两个气室单元1-2，被测气体气室的相邻气室单元1-2之间、高纯氮气室的相邻气室单元1-2之间都是借助隔板1-1上开设的气道连通，窗片本体2与隔板1-1之间粘接密封。利用隔板1-1将被测气体气室和高纯氮气室都分隔成至少两个气室单元1-2，隔板1-1起到支撑窗片本体2的作用，提高轮体1的强度，同时可以增加轮体1与透光窗片的粘接面积，进一步降低微渗漏现象发生的几率，延长相关轮结构的使用寿命。在确保能够起到可靠支撑窗片本体2、同时可靠粘接密封的前提下，为了降低加工难度，本发明中被测气体气室和高纯氮气室都是借助隔板1-1分隔成三个气室单元1-2。安装槽的深度大于等于窗片本体2的厚度，保证粘接后窗片本体2
的侧壁与内环体1-4之间形成环状贴合面。
[0028]作为对本发明的进一步改进，相关轮结构还包括固定在轮体1一端的旋转片14，如图6所示，旋转片14上沿圆周方向开设有一组透光口 15，旋转片14上与每个气室单元1-2相对应的位置都开设有两个透光口15。安装使用时，旋转片14位于轮体1朝向测量光室的一端，旋转片14上的透光口15可以将光信号切割为多份，在不改变电机转速的情况下，可以有效提高光信号的测量频率和参比频率，从而提高仪器的测量灵敏度和精度。透光口15为梯形结构且梯形结构的上底位于其下底与旋转片14的圆心之间。如图6所示，所有梯形结构的透光口15围绕旋转片14的轴线呈辐射状排布，可以有效利用透光面，保证形成相同间隔的暗区(遮挡区)和透光区，在光电信号上形成相同幅度的高低波形。
[0029]作为对本发明的进一步改进，在气套室4内壁上与被测气体充气管3 和高纯氮充气管6相对应的位置都开设有容纳槽10，在被测气体充气管3 与容纳槽10之间、高纯氮充气管6与容纳槽10之间都填充有密封胶层7。利用被测气体充气管3向被测气体气室内充入被测气体，利用高纯氮充气管6向高纯氮气室内充入高纯氮后，被测气体充气管3和高纯氮充气管6 剪断后，断口处密封住，位于轮体1侧壁内的被测气体充气管3和高纯氮充气管6则留在轮体1的侧壁内。本发明为了提高密封效果，在气套室4 内壁上开设容纳槽10并利用密封胶层7将被测气体充气管3和高纯氮充气管6密封住，可以进一步降低气体渗漏的几率，延长相关轮结构的使用寿命。
[0030]作为对本发明的进一步改进，在气套室4的一个端面上设置有限位挡环11，限位挡环11的内径小于轮体1外径。安装时，将轮体1从气套室4 没有限位挡环11的一端放置到气套室4内，限位挡环11可以起到支撑轮体1的作用，防止轮体1从气套室4内滑脱，使得安装更加简单方便。限位挡环11与气套室4为一体成型结构，整体的牢固性更好，安装时更加简单方便。
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