一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，包括泵吸式恒流采样部件、平凹型检测腔体、窄带激光模组和激光散射光接收部件；所述泵吸式恒流采样部件，与所述平凹型检测腔体密封连通，用于将待测粉尘气体输送至所述平凹型检测腔体；所述窄带激光模组，正对所述平凹型检测腔体一侧设置，用于生成照射于待测粉尘气体的2‑5mm窄带光源；所述平凹型检测腔体，内设有粉尘检测电路板，用于对待测粉尘气体进行信号放大与粒子计数；所述激光散射光接收部件，正对所述平凹型检测腔体另一侧设置，用于吸收经过待测粉尘颗粒散射后的激光。本发明专利技术具有设计科学、实用性强、便于维护、检测效率高、检测精度高和使用寿命长的优点。

A suction laser dust detector for outdoor constant current pump

The invention provides an outdoor constant current pump suction laser dust detection device, including a pump suction constant current sampling unit, a flat concave detection cavity, a narrow band laser module and a laser scattered light receiving unit. The pump suction constant current sampling unit is sealed and connected with the flat concave detecting cavity, and is used to transport the dust gas to be measured. The narrow band laser module is set on one side of the flat concave detection cavity, which is used to generate a 2 5mm narrow band light source that irradiate the dust gas to be measured. The flat concave detection cavity is provided with a dust detection circuit board for treating the dust gas for measuring the dust and counting the particles. The laser scattering light receiving component is arranged on the other side of the flat concave detection cavity to absorb the laser after scattering of the dust particles to be measured. The invention has the advantages of scientific design, practicability, convenient maintenance, high detection efficiency, high detection accuracy and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置
本专利技术涉及室外激光粉尘传感器检测
，具体的说，涉及了一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置。
技术介绍
室外激光粉尘传感器运用米氏散射（Miescattering）原理对空气中的粉尘进行探测。传感器通常由激光光源、光学腔体、光敏元件、恒流采样气路腔体、信号采集和处理电路五大部分组成。通常的激光粉尘传感器采用点状聚焦光源，探测器与激光成90°光学结构。但由于点状聚焦光源的能量成高斯分布（能量不均衡分布），当粉尘在采样结构中发生散射，通过对探测器接收的光谱信号进行分析处理时，探测器接收的光谱信号不仅与粒径大小相关，还与光能量的不均衡分布相关，造成了无法准确甄别PM2.5与PM10粒径大小。光学腔体与气路腔体的设计与电路设计的处理对传感器的性能、粒径甄别、稳定性、灵敏度等因素起着至关重要的影响。随着科技的进步，光学传感器越发智能化的发展，长寿命免维护成为研发粉尘传感器关键的一步。普通传感器由于粉尘环境的污染，测量腔体易受粉尘污染，特别是探测器表面与激光发光源表面容易吸附粉尘，造成传感器的准确度下降，无法在室外长期优异的工作。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、便于维护、检测效率高、检测精度高和使用寿命长的室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，包括泵吸式恒流采样部件、平凹型检测腔体、窄带激光模组和激光散射光接收部件；所述泵吸式恒流采样部件，与所述平凹型检测腔体密封连通，用于将待测粉尘气体输送至的所述平凹型检测腔体；所述窄带激光模组，正对所述平凹型检测腔体一侧设置，用于生成照射在所述平凹型检测腔体内的待测粉尘气体的2-5mm窄带光源；所述平凹型检测腔体，内设有粉尘检测电路板，用于对待测粉尘气体进行信号放大与粒子计数；所述激光散射光接收部件，正对所述平凹型检测腔体另一侧设置，用于吸收经过待测粉尘颗粒散射后的激光。基于上述，所述窄带激光模组包括激光模组外壳，以及依次设置在所述激光模组外壳内的激光光源、凸透镜和柱面镜，以及设置所述激光模组外壳一端的窄带激光发射口，以及设置所述激光模组外壳另一端的与所述激光光源相连的激光模组电路板；所述激光光源与所述凸透镜之间距离为10-35mm，所述凸透镜与所述柱面镜之间距离为20-65mm。基于上述，所述激光光源与所述凸透镜之间距离为30mm，所述凸透镜与所述柱面镜之间距离为65mm。基于上述，所述泵吸式恒流采样部件包括依次密封连通的粉尘采样进气管道、第一空速管道、变径管、第二空速管道、待测粉尘气体分置管道和粉尘采样出气管道；所述第一空速管道、所述变径管和所述第二空速管道形成微压差测量结构，其中，所述第一空速管道一侧密封连通有微压差进气口管道，所述微压差进气口管道靠近所述第一空速管道处设置有第一压力传感器，所述第二空速管道一侧密封连通有微压差出气管道，所述微压差出气管道靠近所述第二空速管道处设置有第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别连接微压差传感器。基于上述，该装置还包括鞘气保护部件，所述鞘气保护部件包括与所述待测粉尘气体分置管道密封连通的鞘气进气管道，与所述鞘气进气管道密封连通的HEPA滤芯，以及与所述HEPA滤芯另一侧密封连通的洁净气体出气管道，所述洁净气体出气管道连通所述平凹型检测腔体。基于上述，所述粉尘采样出气管道外侧设置有可供洁净气体进入所述平凹型检测腔体的空腔；所述空腔分别连通所述洁净气体出气管道和所述平凹型检测腔体。基于上述，所述粉尘检测电路板包括用于将待测粉尘颗粒的散射光信号转换为光脉冲的光电转换电路，以及用于将所述光脉冲进行放大的信号放大电路；所述光电转换电路包括光电二极管和运算放大器。基于上述，所述激光散射光接收部件采用倾斜放置的吸光镜片。基于上述，所述平凹型检测腔体采用平凹反射镜构成暗室。基于上述，所述暗室的顶部与所述粉尘采样出气管道密封连通，所述暗室的底部与已测粉尘气体出气管道密封连通，所述已测粉尘气体出气管道的出气口密封连通泵吸系统；所述泵吸系统包括气泵，用于调节所述气泵频率的调频器，以及用于根据所述微压差传感器的检测值驱动所述调频器的控制器。本专利技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：1）本专利技术提供了一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，该装置采用所述窄带激光模组形成2-5mm窄带光源代替传统点状聚焦光源，避免了传统点状聚焦光源造成的光能量不均衡分布导致无法准确甄别PM2.5与PM10粒径大小的问题，大大提高了检测效率和检测精度；2）所述泵吸式恒流采样部件采用所述第一空速管道、所述变径管和所述第二空速管道依次密封连通形成的微压差测量结构；所述已测粉尘气体出气管道的出气口密封连通泵吸系统；所述泵吸系统包括气泵，用于调节所述气泵频率的调频器，以及用于根据所述微压差传感器的检测值驱动所述调频器的控制器；微压差测量结构测量的压力值反馈在微压差传感器上实现了气泵的调节，完成了气流的恒流处理，使粉尘可以恒速通过所述平凹型检测腔体表面，实现了可靠的粉尘粒子的计数功能；3）该装置还包括鞘气保护部件，所述鞘气保护部件包括与所述待测粉尘气体分置管道密封连通的鞘气进气管道，与所述鞘气进气管道密封连通的HEPA滤芯，以及与所述HEPA滤芯另一侧密封连通的洁净气体出气管道；所述洁净气体出气管道靠近所述粉尘采样出气管道处开设有通孔；待测粉尘气体在所述待测粉尘气体分置管道分成A支路和B支路，A支路粉尘气体通过所述粉尘采样出气管道进入所述平凹型检测腔体内进行检测；B支路粉尘气体经过所述HEPA滤芯生成洁净气体，通过所述洁净气体出气管道进入所述平凹型检测腔体，包裹A支路粉尘气体，有效地第二保护了元器件不受污染物的损伤，实现了长寿命免维护稳定可靠的功能，使得本装置适用于室外恶劣环境；综上所述，本专利技术具有设计科学、实用性强、便于维护、检测效率高、检测精度高和使用寿命长的优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的泵吸式恒流采样部件的结构示意图。图3是本专利技术的窄带激光模组的结构示意图。图4是本专利技术的光电转换电路。图5是本专利技术的工作原理示意图。图中：1.窄带激光模组；2.平凹型检测腔体；3.吸光镜片；4.泵吸式恒流采样部件；5.鞘气保护部件；11.激光模组外壳；12.激光光源；13.凸透镜；14.柱面镜；15.窄带激光发射口；16.激光模组电路板；41.粉尘采样出气管道；42.待测粉尘气体分置管道；43.第二空速管道；44.微压差出气管道；45.变径管；46.微压差进气口管道；47.第一空速管道；48.粉尘采样进气管道；51.鞘气进气管道；52.HEPA滤芯；53.洁净气体出气管道。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1如附图1-附图5所示，一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，它包括泵吸式恒流采样部件4、平凹型检测腔体2、窄带激光模组1和激光散射光接收部件；所述泵吸式恒流采样部件4，与所述平凹型检测腔体2密封连通，用于将待测粉尘气体输送至的所述平凹型检测腔体2；所述窄带激光模组1，正对所述平凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，其特征在于：包括泵吸式恒流采样部件、平凹型检测腔体、窄带激光模组和激光散射光接收部件；所述泵吸式恒流采样部件，与所述平凹型检测腔体密封连通，用于将待测粉尘气体输送至的所述平凹型检测腔体；所述窄带激光模组，正对所述平凹型检测腔体一侧设置，用于生成照射在所述平凹型检测腔体内的待测粉尘气体的2‑5mm窄带光源；所述平凹型检测腔体，内设有粉尘检测电路板，用于对待测粉尘气体进行信号放大与粒子计数；所述激光散射光接收部件，正对所述平凹型检测腔体另一侧设置，用于吸收经过待测粉尘颗粒散射后的激光。

【技术特征摘要】
1.一种室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，其特征在于：包括泵吸式恒流采样部件、平凹型检测腔体、窄带激光模组和激光散射光接收部件；所述泵吸式恒流采样部件，与所述平凹型检测腔体密封连通，用于将待测粉尘气体输送至的所述平凹型检测腔体；所述窄带激光模组，正对所述平凹型检测腔体一侧设置，用于生成照射在所述平凹型检测腔体内的待测粉尘气体的2-5mm窄带光源；所述平凹型检测腔体，内设有粉尘检测电路板，用于对待测粉尘气体进行信号放大与粒子计数；所述激光散射光接收部件，正对所述平凹型检测腔体另一侧设置，用于吸收经过待测粉尘颗粒散射后的激光。2.根据权利要求1所述的室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，其特征在于：所述窄带激光模组包括激光模组外壳，以及依次设置在所述激光模组外壳内的激光光源、凸透镜和柱面镜，以及设置所述激光模组外壳一端的窄带激光发射口，以及设置所述激光模组外壳另一端的与所述激光光源相连的激光模组电路板；所述激光光源与所述凸透镜之间距离为10-35mm，所述凸透镜与所述柱面镜之间距离为20-65mm。3.根据权利要求2所述的室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，其特征在于：所述激光光源与所述凸透镜之间距离为30mm，所述凸透镜与所述柱面镜之间距离为65mm。4.根据权利要求1-3任一项所述的室外恒流泵吸式激光粉尘检测装置，其特征在于：所述泵吸式恒流采样部件包括依次密封连通的粉尘采样进气管道、第一空速管道、变径管、第二空速管道、待测粉尘气体分置管道和粉尘采样出气管道；所述第一空速管道、所述变径管和所述第二空速管道形成微压差测量结构，其中，所述第一空速管道一侧密封连通有微压差进气口管道，所述微压差进气口管道靠近所述第一空速管道处设置有第一压力传感器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，陈海永，贾杰，杨清永，冯山虎，王海超，贾林涛，
申请(专利权)人：汉威科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41