一种光纤型空气粒子计数传感器系统技术方案

技术编号:20359669 阅读:28 留言:0更新日期:2019-02-16 15:09
本发明专利技术属于空气粒子计数技术领域,特别是涉及一种光纤型空气粒子计数传感器系统。该光纤型空气粒子计数传感器系统包括依次相连的激光发射组件与发射光纤、传感器腔体,接收光纤和光电接收组件;激光发射组件包括依次连接的激光发射组件盖、激光驱动板端子、激光驱动电路板、激光器、非球面镜、激光发射组件壳依次连接而成,激光驱动板端子和激光器均设置在激光驱动电路板上,非球面镜设置在激光发射组件壳上。本发明专利技术涉及的光纤型空气粒子计数传感器系统,通过模块化设计,便于装配、调节、维修及维护,提高工作效率;能够将传感器的电气连接、激光传输、散射光收集与传输有效地隔离,抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤型空气粒子计数传感器系统
本专利技术属于空气粒子计数
,特别是涉及一种光纤型空气粒子计数传感器系统。
技术介绍
空气粒子计数器是用于洁净室环境监测领域的仪器,其功能是对洁净环境中大气中微观粒子的个数进行统计和分析,并根据ISO14644-1等国际标准对洁净环境做出洁净等级的判断。近年来,随着微电子、精密机械、精细化工、医药生产、食品生产等领域对环境洁净度需求的不断攀升,激光空气粒子计数器有了快速的发展。作为激光空气粒子计数器的核心部件,激光空气粒子计数传感器的需求也在不断扩大。国内外各厂家不断优化传感器结构设计,提高传感器性能。在保证计数性能的前提下,提高稳定性、设计小型化、微型化、模块化、维修简单化成为了激光粒子计数传感器的重要发展方向。目前,激光粒子计数传感器大多采用直接在腔体上设置光源、探测器及探测电路板的设计结构。由于终端产品中气泵、电磁阀等大电流零部件会产生很强的电磁干扰,导致微弱的光电信号失真,影响传感器的计数效率及稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单,抗电磁干扰能力强的空气粒子计数传感器系统。为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种光纤型空气粒子计数传感器系统包括依次相连的激光发射组件与发射光纤、传感器腔体,接收光纤和光电接收组件,所述激光发射组件包括依次连接的激光发射组件盖、激光驱动板端子、激光驱动电路板、激光器、非球面镜和激光发射组件壳,所述的激光驱动板端子和所述激光器均设置在所述激光驱动电路板上,所述的非球面镜设置在激光发射组件壳上。进一步地,所述的传感器腔体包括至少一个腔体结构件,在所述腔体结构件上设置有采样管接口、出气管接口、激光入射端盖、柱面镜、光陷阱、凹面反射镜、接收物镜、耦合透镜和散射光接收端盖。进一步地,所述采样管接口、所述腔体结构件和所述出气管接口在X方向共轴依次连接,所述激光入射端盖、所述柱面镜、所述腔体结构件和所述光陷阱在Y方向共轴依次连接,所述凹面反射镜、所述腔体结构件、所述接收物镜、所述耦合透镜和所述散射光接收端盖在Z方向共轴依次连接。进一步地,所述的光电接收组件包括依次连接的光电接收组件盖、光电接收信号端子、光电接收电路板、光电探测器和光电接收组件壳依次连接而成,所述的光电接收信号端子、光电探测器设置在所述光电接收电路板上。进一步地,所述激光发射组件通过所述发射光纤连接在所述激光入射端盖上。进一步地,所述光电接收组件通过所述接收光纤连接在所述散射光接收端盖上。进一步地,所述发射光纤连接在所述激光发射组件盖上。进一步地,所述接收光纤连接在所述光电接收组件盖上。进一步地,所述的发射光纤和所述接收光纤均为多模光纤。本专利技术的有益效果在于:本专利技术涉及的光纤型空气粒子计数传感器系统,通过激光发射组件与发射光纤、传感器腔体,接收光纤和光电接收组件的模块化设计,便于产品的装配、调节、维修及维护,提高工作效率;能够将传感器的电气连接、激光传输、散射光收集与传输有效地隔离,抗干扰能力强。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术的一种光纤型空气粒子计数传感器系统的系统组成图。图2是本专利技术的一种光纤型空气粒子计数传感器系统的激光发射组件组成图。图3是本专利技术的一种光纤型空气粒子计数传感器系统的传感器腔体组成图。图4是本专利技术的一种光纤型空气粒子计数传感器系统的光电接收组件组成图。图5是本专利技术的一种光纤型空气粒子计数传感器系统的激光驱动电路框图。图6是本专利技术的一种光纤型空气粒子计数传感器系统的光电接收电路框图。图中,1-激光发射组件,2-发射光纤,3-传感器腔体,4-接收光纤,5-光电接收组件,101-激光发射组件盖,102-激光驱动板端子,103-激光驱动电路板,104-激光器,105-激光发射组件壳,106-非球面镜,301-腔体结构件,302-采样管接口,303-出气管接口,304-激光入射端盖,305-柱面镜,306-光陷阱,307-凹面反射镜,308-接收物镜,309-耦合透镜,310-散射光接收端盖,501-光电接收组件盖,502-光电接收信号端子,503-光电接收电路板,504-光电探测器,505-光电接收组件壳。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。参照图1-图2,在本专利技术一较佳实施例中的一种光纤型空气粒子计数传感器系统,激光发射组件1与发射光2、传感器腔体3,接收光纤4,光电接收组件5依次相连,其中发射光纤2、接收光纤4均采用多模光纤。激光发射组件1通过激光发射组件盖101、激光驱动板端子102、激光驱动电路板103、激光器104、非球面镜106、激光发射组件壳105依次连接而成。激光驱动板端子102、激光器104设置在激光驱动电路板103上,非球面镜106设置在激光发射组件壳105上。在上述实施例中,如图3所示,传感器腔体3由腔体结构件301组成,腔体结构件301上设置有采样管接口302、出气管接口303、激光入射端盖304、柱面镜305、光陷阱306、凹面反射镜307、接收物镜308、耦合透镜309、散射光接收端盖310。采样管接口302、腔体结构件301、出气管接口303在X方向共轴依次连接;激光入射端盖304、柱面镜305、腔体结构件301、光陷阱306在Y方向共轴依次连接;凹面反射镜307、腔体结构件301、接收物镜308、耦合透镜309、散射光接收端盖310在Z方向共轴依次连接。在上述实施例中,如图1和图4所示,的光电接收组件5通过光电接收组件盖501、光电接收信号端子502、光电接收电路板503、光电探测器504、光电接收组件壳505依次连接而成,的光电接收信号端子502、光电探测器504设置在光电接收电路板503上;其中,光电探测器504采用光电二极管。在上述实施例中,如图2和图5所示,激光驱动电路板由12V直流供电,将直流电转换为恒流输出,再对激光器做恒流驱动,对于150mW的激光器,一般电流为105mA至120mA时,其光束细亮,传感器计数效果较好。在上述实施例中,如图4和图6所示,光电接收电路板包括反偏电路,为光电探测器504反向偏压,本方案中的光电探测器采用光电二极管;光电二极管出来的电流信号,经过电流与电压转换(I/V转换)变成变化的电压信号,然后进行前置放大约20倍,再经低通滤波电路,滤除背景噪声带来的干扰,然后送到信号输出端子。至此,空气粒子散射光信号完成了光电信号的转换,便于后续产品的开发及应用。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本专利技术的保护范围。因此,本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤型空气粒子计数传感器系统,其特征在于:所述光纤型空气粒子计数传感器系统包括依次相连的激光发射组件与发射光纤、传感器腔体,接收光纤和光电接收组件,所述激光发射组件包括依次连接的激光发射组件盖、激光驱动板端子、激光驱动电路板、激光器、非球面镜和激光发射组件壳,所述的激光驱动板端子和所述激光器均设置在所述激光驱动电路板上,所述的非球面镜设置在激光发射组件壳上。

【技术特征摘要】
1.一种光纤型空气粒子计数传感器系统,其特征在于:所述光纤型空气粒子计数传感器系统包括依次相连的激光发射组件与发射光纤、传感器腔体,接收光纤和光电接收组件,所述激光发射组件包括依次连接的激光发射组件盖、激光驱动板端子、激光驱动电路板、激光器、非球面镜和激光发射组件壳,所述的激光驱动板端子和所述激光器均设置在所述激光驱动电路板上,所述的非球面镜设置在激光发射组件壳上。2.根据权利要求1所述的光纤型空气粒子计数传感器系统,其特征在于:所述的传感器腔体包括至少一个腔体结构件,在所述腔体结构件上设置有采样管接口、出气管接口、激光入射端盖、柱面镜、光陷阱、凹面反射镜、接收物镜、耦合透镜和散射光接收端盖。3.根据权利要求2所述的光纤型空气粒子计数传感器系统,其特征在于:所述采样管接口、所述腔体结构件和所述出气管接口在X方向共轴依次连接,所述激光入射端盖、所述柱面镜、所述腔体结构件和所述光陷阱在Y方向共轴依次连接,所述凹面反射镜、所述腔体结构件、所述接收物镜、所述耦合透镜和...

【专利技术属性】
技术研发人员:马忠杰惠旅锋孙永祺吴腾飞朱文伟尹荣鑫潘恺
申请(专利权)人:苏州苏信环境科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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