一種光學(xué)元件防護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)儀器防護(hù)裝置，屬于精密測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適于開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的光學(xué)元件防護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣污染源種類繁多，化工工廠排放的廢氣作為大氣污染源的主要組成部分之一，廢氣主要包括揮發(fā)性有機(jī)物(VOSs)、有毒氣體(HAPs)、有機(jī)溶劑以及酸堿物質(zhì)。隨著國(guó)內(nèi)環(huán)境問題越來越突出，公眾的環(huán)保意識(shí)日漸提高，大氣污染的關(guān)注程度越來越高。然而，工廠排放廢氣的濃度較低、種類較多、范圍較廣，極易受氣象因素，如風(fēng)向、風(fēng)速影響。如何準(zhǔn)確、及時(shí)、有效、可靠地監(jiān)測(cè)大氣污染源濃度，是十分迫切的棘手難題。傳統(tǒng)的采樣分析系統(tǒng)不能適于中小尺度規(guī)模的大氣污染源的在線監(jiān)測(cè)，難以根據(jù)設(shè)定閾值實(shí)時(shí)預(yù)警，更難以結(jié)合氣象因素追溯大氣污染源。傳統(tǒng)的采樣分析系統(tǒng)具有若干缺陷，主要是:測(cè)量范圍窄、監(jiān)測(cè)速度慢、監(jiān)測(cè)種類少、檢出限度高等，難以適于實(shí)時(shí)、廣譜、靈敏的大氣污染源監(jiān)測(cè)需求。
[0003]開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(OP-FTIR)相比于傳統(tǒng)的采樣分析系統(tǒng)，具有測(cè)量范圍寬、檢測(cè)速度快、監(jiān)測(cè)種類多、檢出限度低等優(yōu)勢(shì)，適于針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物、有毒氣體、有機(jī)溶劑和酸堿物質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)。開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括一 FTIR主機(jī)、一準(zhǔn)直光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、一頂角反射棱鏡陣列和一光譜分析軟件及主機(jī)，如圖6所示。所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用所述準(zhǔn)直光學(xué)望遠(yuǎn)鏡平行射出調(diào)制紅外光束，調(diào)制紅外光束穿過開放的環(huán)境空氣，所述頂角反射棱鏡陣列反射調(diào)制紅外光束至所述準(zhǔn)直光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。由于不同種類的大氣污染物吸收不同波長(zhǎng)的紅外光，所述光譜分析組件解析反射回的調(diào)制紅外光束的紅外吸收光譜，即可在線監(jiān)測(cè)光路沿線的大氣污染物的平均濃度。所述FTIR主機(jī)進(jìn)一步包括一干涉儀，動(dòng)態(tài)直準(zhǔn)的所述干涉儀可自動(dòng)準(zhǔn)直校準(zhǔn)光路，避免振動(dòng)和大氣溫度變化干擾所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中正常運(yùn)行。
[0004]所述準(zhǔn)直光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和所述頂角反射棱鏡陣列是所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)重要的光學(xué)元件。當(dāng)且僅當(dāng)所述光學(xué)元件沒有被污染和不受腐蝕的情況下才能確保所述光學(xué)元件發(fā)射的調(diào)制紅外光束經(jīng)過約1000米的光程后精確地返回至所述光學(xué)元件，同時(shí)返回至所述光學(xué)元件的調(diào)制紅外光束的接收強(qiáng)度符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，確保所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中精準(zhǔn)運(yùn)行。
[0005]一般的，所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適合安裝于中小尺度規(guī)模區(qū)域，如化工工廠。由于化工工廠內(nèi)廠房鱗次櫛比，道路縱橫，人員、車輛往來頻繁，為了保證光路不被人員、車輛以及其他障礙物間歇性地或永久性地阻擋，通常將所述頂角反射棱鏡陣列安裝于高處，如水泥墩、化工槽架等處。所述頂角反射棱鏡陣列均為露天設(shè)施，沒有對(duì)應(yīng)的防護(hù)裝置。此外，所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常同時(shí)監(jiān)測(cè)多條光路，所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)所述頂角反射棱鏡陣列，所述FTIR主機(jī)控制所述準(zhǔn)直光學(xué)望遠(yuǎn)鏡依次掃描所述頂角反射棱鏡陣列，所述FTIR主機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè)多條光路的大氣污染物的平均濃度。
[0006]值得一提的是，所述頂角反射棱鏡陣列露天安裝，處于化工工廠廠區(qū)內(nèi)或周邊的惡劣環(huán)境中。為了保證調(diào)制紅外光束的精度和強(qiáng)度，所述頂角反射棱鏡陣列的正前方不能安裝光學(xué)玻璃等透明罩，導(dǎo)致所述頂角反射棱鏡陣列長(zhǎng)期直接暴露于惡劣環(huán)境中。因此，傳統(tǒng)的所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在若干缺陷，主要是:所述光學(xué)元件長(zhǎng)期直接暴露于惡劣環(huán)境中，所述光學(xué)元件的表面極易附著灰塵，灰塵中攜帶的酸性物質(zhì)附著于所述光學(xué)元件的表面，日積月累便會(huì)腐蝕所述光學(xué)元件；所述光學(xué)元件長(zhǎng)期直接暴露于惡劣環(huán)境中，當(dāng)環(huán)境濕度較高時(shí)，酸性的小液滴直接粘附在所述光學(xué)元件的表面，進(jìn)一步腐蝕所述光學(xué)元件；所述光學(xué)元件長(zhǎng)期直接暴露于惡劣環(huán)境中，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，所述光學(xué)元件的表面極易結(jié)霜，附著于所述光學(xué)元件的表面的霜露以及灰塵極易干擾調(diào)制紅外光束的光路，導(dǎo)致所述光學(xué)元件不能準(zhǔn)確接收反射回的調(diào)制紅外光束，大大影響檢測(cè)精度，甚至導(dǎo)致所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)失效；所述光學(xué)元件長(zhǎng)期直接暴露于惡劣環(huán)境中，昆蟲等生物常常受到所述光學(xué)元件吸引或誤入所述開路式傅立葉變換紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)范圍，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果異常，引發(fā)誤判。此外，由于所述頂角反射棱鏡陣列包括多個(gè)棱鏡，通常安裝30個(gè)至60個(gè)所述棱鏡，所述棱鏡具有三個(gè)鏡面，加之所述光學(xué)元件的安裝位置較高，不適于完全清潔所述光學(xué)元件。另一方面，所述棱鏡采用鍍金工藝，偏差小于10角秒，加之所述光學(xué)元件需要的所述棱鏡數(shù)量眾多，不適于整體更換或部分更換所述光學(xué)元件，例行維護(hù)的成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于增強(qiáng)所述光學(xué)元件的光學(xué)穩(wěn)定性。
[0008]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于向所述光學(xué)元件主動(dòng)提供防護(hù)措施，為所述光學(xué)元件創(chuàng)造潔凈環(huán)境。
[0009]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于將所述光學(xué)元件區(qū)隔于外部環(huán)境。
[0010]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于延長(zhǎng)所述光學(xué)元件的使用壽命，降低所述光學(xué)元件的維護(hù)成本。
[0011]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適合加裝于所述開路式傅立葉紅外光譜分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0012]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于降低所述調(diào)制紅外光束的精度和強(qiáng)度的衰減率。
[0013]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于避免腐蝕所述光學(xué)元件。
[0014]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于防止灰塵附著于所述光學(xué)元件。
[0015]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于防止所述光學(xué)元件結(jié)霜。
[0016]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于防止昆蟲等生物干擾所述光學(xué)元件。
[0017]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于大幅降低所述光學(xué)元件的清潔頻次。
[0018]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置適于形成風(fēng)幕區(qū)隔內(nèi)外環(huán)境的空氣。
[0019]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置的所述鼓風(fēng)元件適于輸出提供壓縮空氣。
[0020]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置的所述鼓風(fēng)元件優(yōu)選采用高壓風(fēng)機(jī)。
[0021]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置的所述凈化元件過濾提供潔凈空氣。
[0022]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置的所述凈化元件優(yōu)選采用除塵除濕過濾器。
[0023]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置的所述延伸件遮風(fēng)擋雨，減少所述光學(xué)元件的外部干擾。
[0024]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種光學(xué)元件防護(hù)裝置，所述光學(xué)元件防護(hù)裝置的所述延伸件優(yōu)