一种防污型矿用粉尘浓度传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防污型矿用粉尘浓度传感器，包括机箱，机箱内设有密闭暗室，还包括激光器、感光元件，所述激光器、感光元件为发射蓝色光或波长短于蓝色光的光的激光器和配套感知蓝色光或波长短于蓝色光的光的感光元件。本实用新型专利技术采用对外界光线不敏感的蓝色光或波长短于蓝色光的光源和配套的感光元件，一方面对整机透光性要求降低，另一方面整体成本较红色光源和配套的感光元件下降20%。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种防污型矿用粉尘浓度传感器，包括机箱，机箱内设有密闭暗室，还包括激光器、感光元件，所述激光器、感光元件为发射蓝色光或波长短于蓝色光的光的激光器和配套感知蓝色光或波长短于蓝色光的光的感光元件。本技术采用对外界光线不敏感的蓝色光或波长短于蓝色光的光源和配套的感光元件，一方面对整机透光性要求降低，另一方面整体成本较红色光源和配套的感光元件下降20%。【专利说明】一种防污型矿用粉尘浓度传感器
本技术涉及粉尘浓度传感器。
技术介绍
现有的粉尘浓度传感器如中国专利CN 2694264Y公开的粉尘浓度测量装置，包括带有进气嘴和出气嘴的密闭暗室、激光光源、光电探头，进气嘴与出气嘴在同一轴线上上下设置，在出气嘴所连接抽气泵的抽吸作用下密闭暗室中形成负压粉尘通道，待测含尘气体依次经进气嘴、出气嘴最后由抽气泵抽出，由于密闭暗室为密闭并处于负压状态，当粉尘从进气嘴进入粉尘通道后，会形成含尘气柱，激光光源沿与含尘气柱的流动垂直的方向照射含尘气柱，光电探头设置于与激光光源的光路成90度的方向上且正对含尘气柱，由探头采集到的散射光信号输入后续的控制电路，即可对粉尘浓度进行检测。现有技术中此类检测装置为了提高感知采集散射光的敏感性，均采用发射红光的激光器，但是配套的感光元件对外界光线较敏感而容易受到恶劣环境的影响而降低检测精度，并且红光激光器及配套的感光元件的成本相对较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种减少积尘污染的防污型矿用粉尘浓度传感器。本技术的技术方案是:一种防污型矿用粉尘浓度传感器，包括机箱，机箱内设有密闭暗室，还包括激光器、感光元件，所述激光器、感光元件为发射蓝色光或波长短于蓝色光的光的激光器和配套 感知蓝色光或波长短于蓝色光的光的感光元件。所述防污型矿用粉尘浓度传感器还包括至少对感光元件提供电力的带有稳压电路的开关电源。所述箱体内设有电路板，箱体表面设有显示屏。所述密闭暗室连通有进气道、出气道，所述进气道、出气道为上下同轴设置且均为进气端大于出气端的锥孔，所述进气道、出气道自靠近密封暗室的位置相向伸入密闭暗室内，进气道的锥孔小端向下朝向出气道的锥孔大端。所述密闭暗室的室壁上开设有供激光器的光线射入进、出气道之间间隙的射入孔，射入孔与激光器发射光路同轴设置，密闭暗室的室壁上还凸设有同轴围设于射入孔靠近出口的孔段外围的射入环形凸台，射入孔靠近出口的部分构成射入环形凸台的内孔。所述密闭暗室的室壁上还开设有供散射光线照射感光元件的感光孔，密闭暗室的室壁上凸设有围设于感光孔靠近入口的孔段外围的感光环形凸台，感光孔靠近入口的部分构成感光环形凸台的内孔。本技术采用对外界光线不敏感的蓝色光或波长短于蓝色光的光源和配套感知蓝色光或波长短于蓝色光的光的感光元件，一方面对整机透光性要求降低，另一方面整体成本较红色光源和配套的感光元件下降20%。进一步的，本技术采用带有稳压电路的开关电源对感光元件提供电力，该开关电源保证了传感器在相对稳定的环境中工作，数值不会因电流、电压波动产生误差，解决感知蓝色光或波长短于蓝色光的光的感光元件对电压变化较为敏感的问题。进一步的，本技术的进气道、出气道为进气端大于出气端的锥孔且为竖直上下设置，而形成渐缩式的收敛管道式结构，利用顺压梯度理论和管壁的约束效应防止积尘。进一步的，本技术的激光器的射入孔和感光元件的感光孔的相应口部采用凸出密闭暗室室壁的环形凸台结构，避免在机箱翻转时尘飘入孔中而污染激光器、感光元件。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的实施例的立体示意图；图2是本技术的实施例的平面示意图；图3是本技术的实施例的内部结构示意图；图4是本技术的电路原理图。【具体实施方式】如图1?图4所示，本技术的实施例，包括机箱1，机箱I内设有密闭暗室8及同轴设置且上下连通于密闭暗室8上下端的进气道13、出气道17，进气道13的出气端与出气道17的进气端之间留有间隙，进气道13、出气道17均为进气端大于出气端的锥孔，进气道、出气道自靠近密封暗室的位置相向伸入密闭暗室内，进气道的锥孔小端向下朝向出气道的锥孔大端。进气道13的进气端设有采样口 4，出气道17的出气端设有气泵10。气泵10上固定有排气管12伸出机箱1，排气管12外部安装排气盖6。箱体I内还设有发射蓝色光的激光器9和配套的感知蓝色光的感光元件7，该光学传感系统选用对外界光线不敏感的蓝色光源和配套感知蓝色光的感光元件，一方面对整机透光性要求降低，另一方面整体成本较红色光源和配套的感光元件下降20%，但同时该光学传感系统对电压变化较为敏感，因此该传感器整机采用带有稳压电路的开关电源20，对激光器9和感光元件7以及气泵10提供电力，该开关电源20保证了传感器在相对稳定的环境中工作，数值不会因电流、电压波动产生误差，该开关电源可选用现有市售的各种型号的本安电源，使产品具有稳定的供电系统。感光元件7连接信号放大电路21，信号放大电路21连接用于采集、处理信号并输出数据的电路板3，电路板3上设有显示检测数据的显示屏2以及输出信号的接口。图4中空心箭头示意气流。密闭暗室8的室壁上开设有供激光器9的光线射入进、出气道之间间隙的射入孔，射入孔与激光器9发射光路同轴设置，密闭暗室8的室壁上还凸设有同轴围设于射入孔靠近出口的孔段外围的射入环形凸台14，射入孔靠近出口的部分构成射入环形凸台14的内孔，密闭暗室8的室壁上还开设有供散射光线照射感光元件7的感光孔，密闭暗室8的室壁上凸设有围设于感光孔靠近入口的孔段外围的感光环形凸台15，感光孔靠近入口的部分构成感光环形凸台15的内孔，感光孔及感光环形凸台15的内孔轴线与激光器9的发射光路在同一平面且成90度夹角，密闭暗室8的室壁上还凹设有与激光器9、射入环形凸台14相对设置的沉光池5。图3中箭头为上下的气流方向，图3中虚线为左右的发射光路方向。箱体I内设有电路板3，箱体I表面设有显示屏2，显示屏2为OLED显示屏，箱体底部设有支脚U。上述实施例在使用时，电源接通后，电路板3整机供电，气泵10通电后待测气体从采样口 4进入进气道13内，气流不断加速，喷射出进入密闭暗室8内的进气道13与出气道17之间的缝隙，形成测量气柱，然后经出气道17气流二次加速并排出。激光器9发射的光线通过射入环形凸台14内孔射向测量气柱，进入沉光池5内。同时经测量气柱散射的激光，经感光环形凸台15内孔被感光元件7感知发出光电信号传给电路板3进行处理得到粉尘质量浓度值，并在显示屏2上显示最终结果。若有需要，可通过频率信号或485信号实时把数据上传至上位机。在本技术的其他实施例中，也可以采用发射波长短于蓝色光的光的激光器，如发射紫色光的激光器，相应的配套的感光元件采用感知波长短于蓝色光的感光元件。【权利要求】1.一种防污型矿用粉尘浓度传感器，包括机箱，机箱内设有密闭暗室，还包括激光器、感光元件，其特征在于:所述激光器、感光元件为发射蓝色光或波长短于蓝色光的光的激光器和配套感知蓝色光或波长短于蓝色光的光的感光元件。2.根据权利要求1所述的防污型矿用粉尘浓度传感器，其特征在于:还包括至少对感光元件提供电力的带有稳压电路的开关电源。3.根据权利要求1所述的防污型矿用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊峰，李文广，李焕露，程磊，司亚辉，
申请(专利权)人：郑州光力科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：