一种低传输损耗的粉尘检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低传输损耗的粉尘检测装置，包括光发射器、光发射管道、光吸收管道、导光棒和光电接收器；其中，所述光发射器位于所述粉尘检测装置的一端，适于发射光束到所述光发射管道；所述光发射管道的一端与所述光发射器连接，另一端与所述光吸收管道之间设置有供粉尘烟气通过的间隙；所述导光棒的一部分位于所述光吸收管道中，其一端面适于接收光发射管道射出、经烟气粉尘散射后的光，并将其传导至所述光电接收器；所述光电接收器位于所述光吸收管道外，其与所述导光棒径向连接，适于将所述导光棒传导来的光信号转换为电信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气探测领域，尤其涉及一种低传输损耗的粉尘检测装置。
技术介绍
随着工业机械化的快速发展，环境污染问题也越来越引起人们的广泛重视，对人们的生活和健康带来许多不良影响。为了能够有效的缓解烟气污染，需要对工业烟气的颗粒物浓度进行在线监测以提供有力的数据指导。目前，经常使用的方法主要是：将烟囱中的烟气抽取出来，加热到结露点温度以上使水滴蒸发，然后通过检测仪在干烟气条件下测量颗粒物的浓度。在检测装置进行检测时，检测装置中发射出的例如激光光束经过粉尘颗粒散射后到达反射镜，反射镜将光束反射到光吸收导管中，设置在光吸收管道中的光电传感器进一步将光信号转化为电信号。但是，在透镜反射光束时，会损失一部分光线，导致检测的精确度下降。而且，因为光吸收导管中有一定温度，传感器安置于导管内部会对测量结果带来不利影响。目前通常将光电传感器和光发射器同端设计，由凹面镜将散射光线汇聚后，通过石英棒和光纤返回到光电检测器。但这种情况下，颗粒物容易附着在凹面镜中，引起检测装置的污染。石英棒和光纤的耦接端(散射光进入端)呈弯曲状，明显不利于散射光的传导。经试验，光纤的传输损耗达到60％左右。另外，当检测装置出现污染时，这种结构也不易于进行清污校准，需要拆除整个装置才能取出石英棒和光纤进行清洁。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了一种低传输损耗的粉尘检测装置，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种低传输损耗的粉尘检测装置，包括：光发射器、光发射管道、光吸收管道、导光棒和光电接收器，其中，光发射器位于粉尘检测装置的一端，适于发射光束到光发射管道；光发射管道的一端与光发射器连接，另一端与光吸收管道之间设置有供粉尘烟气通过的间隙；导光棒的一部分位于光吸收管道中，其一端面适于接收光发射管道射出、经烟气粉尘散射后的光，并将其传导至光电接收器；光电接收器位于光吸收管道外，其与导光棒径向连接，适于将导光棒传导来的光信号转换为电信号。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，还包括主控电路，与光电接收器通过信号线相连接，适于从所述光电接收器接收所述电信号，并根据所述电信号计算粉尘颗粒的浓度。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，主控电路包括放大电路、A/D转换器和微处理器，放大电路适于将电信号进行放大，A/D转换器适于将放大后的信号转换为数字信号，微处理器适于根据数字信号计算得到粉尘颗粒的浓度。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，主控电路和光源发射器被封装在仪表盒内，主控电路包括光发射器驱动模块，适于驱动光发射器发射光束。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，导光棒直径为6-15mm，与入射光束呈一定夹角设置，所述夹角范围为[15°，20°]；其中，导光棒为石英棒。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，光发射管道中靠近光吸收管道的一端设置有第一挡板，第一挡板上设置有适于光束通过的第一光阑孔；光吸收管道中靠近光发射管道的一端设置有第二挡板；第二挡板上设置有适于光束通过的第二光阑孔。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，光发射管道的侧面设置有吹气口，从吹气口向光发射管道吹入的气体，通过第一光阑孔喷向粉尘烟气。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，还包括连接部件，其一部分位于光发射管道中，另一部分穿过第一挡板与光吸收管道相连接。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，所述连接部件为连接管道，与光发射管道和光吸收管道均相通；从吹气口向光发射管道吹入的气体，还通过该连接管道进入到光吸收管道中，并通过第二光阑孔喷向粉尘烟气。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，导光棒的光接收端设置在固定基座上，固定基座设有凹槽供导光棒伸出。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，光吸收管道中背离光发射管道的一端设置有光吸收器，适于吸收入射光束。可选地，在根据本专利技术的粉尘检测装置中，光发射管道和光吸收管道均包括外罩，其中所述光发射管道的外罩上固定有安装法兰。根据本专利技术的技术方案，通过在光吸收管道内设置导光棒，将散射光直接传导到位于光吸收管道外且位于光发射器另一端的光电接收器中，从而既满足了将光电接收器设置在光吸收管道外的需求，也不用利用凹面镜和具有弯曲段的光纤和石英棒将光传导至位于光发射器一端的光电接收器。这样，既能保证对光束的接收面积，也能明显降低弯曲段所造成的光纤衰减，避免凹面镜被污染后对测量准确度的影响，从而使得经过烟气粉尘颗粒散射后的光线可以直接被探测器接收，减少了光束的损失，提高烟气的检测精度。另外，本专利技术也不需要拆解检测装置的整个气室来做光纤(石英棒)的清洁，而只需将没有弯曲的导光棒从光吸收管道中抽出来即可进行清洁。附图说明为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。图1示出了根据本专利技术一个实施例的低传输损耗的粉尘检测装置100的示意图；图2a和图2b示出了图1中所示的低传输损耗的粉尘检测装置100的局部剖面示意图；图3示出了根据本专利技术的低传输损耗的粉尘检测装置100中的吹扫气流向示意图；图4a和图4b示出了根据本专利技术另一个实施例的粉尘检测装置的示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1是根据本专利技术一个实施例的低传输损耗的粉尘检测装置100的示意图。图2a和图2b分别是图1的局部剖视图。其中，图1示出了整个装置的外部立体图，但本专利技术的粉尘检测装置100的部分结构位于图1所示结构的内部，其具体位置可以结合图2a和图2b中的局部剖视图确定。根据本专利技术的粉尘检测装置100包括光发射器、光发射管道110、光吸收管道120、导光棒130和光电接收器140。光发射器(图中未示出)位于粉尘检测装置100的一端，进一步地，其位于仪表盒150内，其与光发射管道110相连接，用于发射光束到光发射管道110。光发射器可以为激光发射器。不过应当理解，本专利技术不受光发射器类型的限制，所有可以实现发射光束的光发射器都在本专利技术的保护范围内。在图1和图2中，从左贯穿至右的粗直线即为入射的光束，光束所在直线为入射光轴。光发射管道110的一端连接光发射器，另一端与光吸收管道120间隔预定距离，称之为间隙。这段间隙可以作为烟气通过的烟道，图1中的空心箭头方向即为烟气的流通方向，图2b中显示了该烟道中的多个粉尘颗粒，即为测量区域。光发射管道110的外部设有外罩111，外罩可以是金属外罩。在外罩111的外部，靠近光吸收管道120的一端可以设置安装法兰114，方便对本装置进行固定。其中，光发射管道110靠近光吸收管道120的一端设有第一挡板112，防止烟气粉尘进入到管道中引起管道的污染并影响检测精度。另外，在第一挡板上设有供光束通过的第一光阑孔113。如图2b所示，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低传输损耗的粉尘检测装置，包括光发射器、光发射管道、光吸收管道、导光棒和光电接收器，其中，所述光发射器位于所述粉尘检测装置的一端，适于发射光束到所述光发射管道；所述光发射管道的一端与所述光发射器连接，另一端与所述光吸收管道之间设置有供粉尘烟气通过的间隙；所述导光棒的一部分位于所述光吸收管道内，其一端面适于接收光发射管道射出、经烟气粉尘散射后的光，并将其传导至所述光电接收器；所述光电接收器位于所述光吸收管道外，与所述导光棒径向连接，适于将所述导光棒传导来的光信号转换为电信号。

【技术特征摘要】
1.一种低传输损耗的粉尘检测装置，包括光发射器、光发射管道、光吸收管道、导光棒和光电接收器，其中，所述光发射器位于所述粉尘检测装置的一端，适于发射光束到所述光发射管道；所述光发射管道的一端与所述光发射器连接，另一端与所述光吸收管道之间设置有供粉尘烟气通过的间隙；所述导光棒的一部分位于所述光吸收管道内，其一端面适于接收光发射管道射出、经烟气粉尘散射后的光，并将其传导至所述光电接收器；所述光电接收器位于所述光吸收管道外，与所述导光棒径向连接，适于将所述导光棒传导来的光信号转换为电信号。2.如权利要求1所述的粉尘检测装置，还包括主控电路，与所述光电接收器通过信号线相连接，适于从所述光电接收器接收所述电信号，并根据所述电信号计算粉尘颗粒的浓度。3.如权利要求2所述的粉尘检测装置，所述主控电路包括放大电路、A/D转换器和微处理器，其中，所述放大电路适于将所述电信号进行放大，所述A/D转换器适于将所述放大后的信号转换为数字信号，所述微处理器适于根据所述数字信号计算得到所述粉尘颗粒的浓度。4.如权利要求2所述的粉尘检测装置，所述主控电路和光源发射器被封装在仪表盒内，所述主控电路包括光发射器驱动模块，适于驱动所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩敏艳，骆德全，周欣，郁良，闫军，
申请(专利权)人：北京大方科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11