本实用新型涉及大气监测技术领域，具体涉及一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置。
背景技术：
人类工业技术的进步，给日常生活带来极大便利，同时环境中各种污染物浓度的增加对人类健康，生态环境造成了严重影响。对大气中的污染物浓度进行连续实时监测逐渐成为一项重要课题。1979年，platt等人首次提出了差分吸收光谱（doas）法用于同时对多种大气污染气体实时在线监测（plattu,pemerd.“simultaneousmeasurementsofatmosphericch2o,o3,no2bydifferentialopticalabsorption”.geophysres,1979,84:6329~6335）。doas方法将氙灯发出的紫外-可见光发射进入被测大气环境，通过反射单元反射，光线平行返回分析设备。由于大气中的特征污染气体在入射光波长范围内具有特征吸收，利用差分吸收算法，对接收到光线进行分析就可以确定大气中污染气体的种类和浓度。
在doas系统中，光的发射单元和接收单元可以合并成一个整体（johnmcplane,chiarfunien.“differentialopticalabsorptionspectrometerformeasuringatmospherictracegases”.revsciinstrum,1992,60(3):1867~1877），通过距离仪器一定距离的角反射镜将发射出去的光束原路反射回接收单元。这种doas方法监测大气污染有以下几大优点：可以同时监测多种污染气体、精度高、监测范围广等。但是，环境监测设备属于监测设备需要常年每日24小时工作，长时间监测过程中由于温度的变化，环境振动等因素，出射光经过长距离传播，不能准确入射远距离处的隅角镜，造成反射光光强大福减弱，而单纯通过光强变化无法知道光线偏离方向，这给对光调节带来极大困难，因此设备需要定期认为进行调节，以保证接受光强足够。
技术实现要素：
为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，能够实时调整光纤光斑相对入射端面的位置，保证光纤接收的光强度最大，设备稳定性高；本实用新型还提供一种有毒有害气体的监测方法，监测结果的准确性高。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，包含固定装置、凹面反射镜、平面反射镜、氙灯和隅角镜；
所述固定装置、所述凹面反射镜、所述平面反射镜和所述氙灯分别设于底板上，所述底板能够竖直和水平移动；所述凹面反射镜、所述平面反射镜、所述氙灯和所述隅角镜依次设置；
所述固定装置连接光纤，所述光纤的一端在所述固定装置上形成入射端面，所述光纤的另一端连接光谱仪；
所述凹面反射镜的中心设有小孔，所述凹面反射镜能够将所述氙灯发出的光平行反射；所述隅角镜能够将所述凹面反射镜平行反射的光反射，所述凹面反射镜将所述隅角镜反射的光聚焦反射；
所述平面反射镜能够将所述凹面反射镜聚焦反射的光反射到所述入射端面并形成光斑；
所述固定装置和所述凹面反射镜之间设有半透半反镜，所述半透半反镜的上方设有ccd成像装置，所述半透半反镜能够将所述光斑相对所述入射端面的位置偏差反射给所述ccd成像装置。
进一步地，还包含计算机，所述计算机分别与所述光谱仪和所述ccd成像装置连接。
进一步地，所述底板连接调节系统，所述调节系统能驱动所述底板竖直和水平移动。
进一步地，所述调节系统包含驱动结构和控制器，所述驱动结构与所述底板靠近所述氙灯的一端连接，所述驱动结构与所述控制器连接。
进一步地，所述调节系统包含万向支撑结构，所述万向支撑结构与所述驱动结构分别连接所述底板的两端，所述万向支撑结构能配合所述底板移动装置实现所述底板水平和竖直移动。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：本实用新型的一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，通过半透半反镜与ccd成像装置拍摄光斑相对入射端面的位置偏差，调节系统能够根据该位置偏差对底板进行竖直和水平调整，使得光斑与入射端面重合，光纤接收到最强的光，克服了外界环境变化对监测结果的影响，保证了测量结果的准确性，且极大地提高了系统的稳定性，使系统长期处于稳定的工作状态。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中ccd靶面成像示意图。
图中：1--光谱仪、2--光纤、3--固定装置、4--ccd成像装置、5--半透半反镜、6--凹面反射镜、7--平面反射镜、8--氙灯、9--隅角镜、10--计算机、11--万向支撑结构、12--底板、13--驱动结构、14--控制器、20--光纤夹头、21--入射端面、22--光斑。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，包含固定装置3、凹面反射镜6、平面反射镜7、氙灯8和隅角镜9；
具体地，固定装置3、凹面反射镜6、平面反射镜7和氙灯8分别设于底板12上，底板12能够竖直和水平移动；凹面反射镜6、平面反射镜7、氙灯8和隅角镜9依次设置；
固定装置3连接光纤2，光纤2的一端由设于固定装置3靠近凹面反射镜6一侧的光纤夹头20固定，并在固定装置3上形成入射端面22，外界光线能够由入射端面22进入光纤2；光纤2的另一端连接光谱仪1，光谱仪1能够分析由入射端面22进入到光纤2内的光，进而分析监测环境中有毒有害气体的种类和浓度；
凹面反射镜6的中心设有小孔，凹面反射镜6能够将氙灯8发出的光平行反射；隅角镜9能够将凹面反射镜6平行反射的光反射，凹面反射镜6将隅角镜9反射的光聚焦反射；
平面反射镜7能够将凹面反射镜6聚焦反射的光反射到入射端面22并形成光斑23；
氙灯8发射光，分别依次经由凹面反射镜6平行反射、隅角镜9反射、凹面反射镜6聚焦反射、平面反射镜7反射后，穿过凹面反射镜6中心的小孔后到达固定装置3上的入射端面，随后经光纤2进入光谱仪1，经光谱仪1分析并得出监测结果；
当监测环境中的温度、振动等因素发生变化时，平面反射镜7反射的聚焦的光线不能完全对准入射端面22，即光斑23相对入射端面22会存在位置偏差，而使光谱仪1通过光纤2接收到的光线强度不够，导致监测结果准确性差；
固定装置3和凹面反射镜6之间设有半透半反镜5，半透半反镜5的上方设有ccd成像装置4，半透半反镜5能够将光斑23相对入射端面22的位置偏差反射给ccd成像装置4；
当光斑23与入射端面22的位置之间存在偏差时，底板12竖直和水平移动能改变入射端面22的入射光的方向，进而调整光斑23与入射端面22之间的位置偏移至最佳状态；底板12能够根据ccd成像装置4传输的偏差信息进行调整，使入射光在固定装置3上产生的光斑23与入射端面22匹配，使光谱接收到的光强度最大，确保监测结果准确。
在本实用新型的一个实施例中，本设计还包含计算机，计算机分别与光谱仪和ccd成像装置连接，光谱仪和ccd成像装置能够分别分析结果和位置偏移结构传输到计算机上并保存，方便监测人员查看。
可选地，底板连接调节系统，调节系统能够驱动底板12竖直和水平移动，当ccd成像装置4显示光斑23与入射端22面存在位置偏移时，调节系统能够根据该位置偏移驱动底板12做相应的移动，进而调整入射端面22入射光的方向，优化光斑23与入射端面22之间的位置偏差。
在本实用新型的另一个实施例中，调节系统包含驱动结构13和控制器14，驱动结构13与底板12靠近氙灯8的一端连接，驱动结构13能够驱动底板12竖直和水平移动，控制器14与驱动结构13连接，控制器14能够控制驱动结构13工作；
控制器14也可以与计算机10连接，计算机10能够根据ccd成像装置4传递的信息，向控制器14发出相应的控制信号，控制器14根据该控制信号控制驱动结构13驱动底板12移动，实现光斑23位置的调节。
优选地，调节系统还包含万向支撑结构11，万向支撑结构11与底板12移动结构分别连接底板12的两端，万向支撑结构11能配合底板移动装置13实现底板12水平和竖直移动。
本实用新型的一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，通过半透半反镜与ccd成像装置拍摄光斑相对入射端面的位置偏差，调节系统能够根据该位置偏差对底板进行竖直和水平调整，使得光斑与入射端面重合，光纤接收到最强的光，克服了外界环境变化对监测结果的影响，保证了测量结果的准确性，且极大地提高了系统的稳定性，使系统长期处于稳定的工作状态。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，其特征在于，包含固定装置、凹面反射镜、平面反射镜、氙灯和隅角镜；
所述固定装置、所述凹面反射镜、所述平面反射镜和所述氙灯分别设于底板上，所述底板能够竖直和水平移动；所述凹面反射镜、所述平面反射镜、所述氙灯和所述隅角镜依次设置；
所述固定装置连接光纤，所述光纤的一端在所述固定装置上形成入射端面，所述光纤的另一端连接光谱仪；
所述凹面反射镜的中心设有小孔，所述凹面反射镜能够将所述氙灯发出的光平行反射；所述隅角镜能够将所述凹面反射镜平行反射的光反射，所述凹面反射镜将所述隅角镜反射的光聚焦反射；
所述平面反射镜能够将所述凹面反射镜聚焦反射的光反射到所述入射端面并形成光斑；
所述固定装置和所述凹面反射镜之间设有半透半反镜，所述半透半反镜的上方设有ccd成像装置，所述半透半反镜能够将所述光斑相对所述入射端面的位置偏差反射给所述ccd成像装置。
2.根据权利要求1所述的一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，其特征在于，还包含计算机，所述计算机分别与所述光谱仪和所述ccd成像装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，其特征在于，所述底板连接调节系统，所述调节系统能驱动所述底板竖直和水平移动。
4.根据权利要求3所述的一种具有对光功能的有毒有害气体监测装置，其特征在于，所述调节系统包含驱动结构和控制器，所述驱动结构与所述底板靠近所述氙灯的一端连接，所述驱动结构与所述控制器连接。
技术总结