一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置，包括电气单元盒、测量探杆以及接收盒，所述电气单元盒设有激光发射器和激光处理器；所述测量探杆包括套筒和光路保护管，所述套筒的后端的内部设有分光器，所述分光器包括分光镜和两个镜筒，所述镜筒的前端设有保护镜片，所述套筒的前端设有固定盖，所述套筒的中部设有固定圈，所述固定盖和所述固定圈均设有保护管孔和光纤管孔，所述光纤管孔内设有光纤管，所述接收盒内设有激光接收器，所述激光接收器设有接收板，所述激光接收器和所述激光处理器之间连接有光纤，本实用新型专利技术采用双光路前向散射测量颗粒物浓度，有校准光路校准，测量结果更精确。

A device for measuring the concentration of particulate matter by forward scattering of two laser beams

【技术实现步骤摘要】
一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置
本技术涉及一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置。
技术介绍
2014年9月12日，国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知”中要求，稳步推进现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保改造。燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3。现市场上常用的颗粒物浓度在线监测设备多为单光路激光后散射原理，其原理是将一束激光射入烟道，光束与烟气中的颗粒物产生散射，散射光的强弱和散射截面成正比，当颗粒物升高时，颗粒物的散射光截面增大，散射光增强，通过散射光的强弱进一步测量出颗粒物的浓度。后向散射颗粒物在线监测设备在现行的环要求保即超低排放工况下运用存在诸多缺陷：1.超低排放工况下，粉尘的排放限额为5mg/m3，现有的单光路激光后散射仪表的测量精度远远达不到精度要求，无法测量低浓度的粉尘；2.现有的单光路激光后散射仪表，在超低排放工况下测量时受水气等烟道环境因素的影响，造成测量不准确；3.现有的单光路激光后散射仪表采用原味安装方式，没有预处理措施，在超低排放的高湿低温环境下容易被烟气腐蚀，维护量大，需经常擦洗镜头。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置，采用双光路前向散射测量颗粒物浓度，有校准光路校准，测量结果更精确。本技术提供了如下的技术方案：一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置，包括电气单元盒、测量探杆以及接收盒，所述电气单元盒设有激光发射器和激光处理器；所述电气单元盒的前侧设有通孔；所述测量探杆包括套筒和设于所述套筒内部的光路保护管，所述套筒的后端固定地套设于所述通孔的内边沿，所述套筒的后端的内部设有分光器，所述分光器包括分光镜和两个设于所述分光镜前端的镜筒，所述激光发射器的发射口与所述分光镜位置对应，所述镜筒的前端设有保护镜片，所述镜筒包括测量镜筒和校准镜筒，所述套筒的前端设有固定盖，所述套筒的中部设有固定圈，所述固定盖和固定圈均设有保护管孔和光纤管孔，所述光路保护管固定于所述保护管孔内，所述光路保护管的位置与所述校准镜筒位置对应，所述光纤管孔内设有光纤管，所述光纤管的后端伸设于所述电气单元盒内，所述光纤管的前端伸设于所述套筒外部并且连接所述接收盒；所述接收盒内设有激光接收器，所述激光接收器设有接收板，所述接收板的位置与所述光路保护管位置对应，所述测量镜筒的位置高于所述接收板位置，所述激光接收器和所述激光处理器之间连接有光纤，所述光纤设于所述光纤管内；所述固定盖还设有透光孔，所述透光孔与两个所述镜筒位置对应，所述接收盒的后端设有与所述透光孔对应的接光孔。优选的，所述套筒设有与所述保护镜片位置对应的吹扫接口，所述吹扫接口连接有风机，所述光纤管本体设有与所述吹扫接口位置对应的风口。优选的，所述激光处理器设有数模转换器和数据存储器。优选的，所述通孔的内边沿设有第一螺纹，所述套筒的后端的外侧设有与所述第一螺纹匹配的第二螺纹。优选的，所述分光镜为三棱镜，所述测量镜筒和所述校准镜筒均与所述三棱镜位置对应。本技术的有益效果是：镜筒能收拢折射光束，使得两个光束之间生成相对清晰的界限，提高光束的强度和质量，保护镜片可以防止外界颗粒物进入到镜筒内部；保护管孔和光纤管孔分别用于固定光路保护管和光纤管，光路保护管用于二次保护收拢校准光束，使得校准光束的方向和强度更加符合校准要求；光纤管的存在连接了接收盒和测量探杆，实现两者之间的固定连接；接收板的位置与光路保护管位置对应，使得校准光束可以直射在接收板上，测量镜筒的位置高于接收板位置，使得测量光束只有在照射到颗粒物发生散射时，产生的前向散射光才能被接收板接收，套筒的后端与电气单元盒内连通，方便激光发射器将激光发射到分光镜上，并由分光镜折射出测量光束和校准光束，校准光束直射到接收板上，测量光束只有经过颗粒物的前向散射光才能射到接收板上，有接收板接收校准光束和测量光束的前向散射光，并将光信号通过光纤传送给激光处理器，完成信号的传输。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术结构示意图；图2是本技术测量光束和校准光束示意图；图中标记为：1、电气单元盒；11、激光发射器；12、激光处理器；2、套筒；21、分光器；22、光路保护管；23、固定圈；24、固定盖；25、测量光束；26、校准光束；3、接收盒；31、激光接收器；4、光纤管；41、光纤；5、颗粒物。具体实施方式如图1和图2所示，本技术以及本实施例均以从测量探杆到接收盒3的方向为前，以测量探杆方向到电气单元盒1的方向为后，本技术包括电气单元盒1、测量探杆以及接收盒3，电气单元盒1设有激光发射器11和激光处理器12；电气单元盒1的前侧设有通孔；测量探杆包括套筒2和设于套筒2内部的光路保护管22，套筒2的后端固定地套设于通孔的内边沿，套筒2的后端的内部设有分光器21，分光器21包括分光镜和两个设于分光镜前端的镜筒，镜筒能收拢折射光束，使得两个光束之间生成相对清晰的界限，提高光束的强度和质量，激光发射器11的发射口与分光镜位置对应，镜筒的前端设有保护镜片，保护镜片可以防止外界颗粒物5进入到镜筒内部，镜筒包括测量镜筒和校准镜筒，套筒2的前端设有固定盖24，套筒2的中部设有固定圈23，固定盖24和固定圈23均设有保护管孔和光纤管孔，光路保护管22固定于保护管孔内，光路保护管22的位置与校准镜筒位置对应，保护管孔和光纤管孔分别用于固定光路保护管22和光纤管4，光路保护管22用于二次保护收拢校准光束26，使得校准光束26的方向和强度更加符合校准要求；光纤管孔内设有光纤管4，光纤管4的后端伸设于电气单元盒1内，光纤管4的前端伸设于套筒2外部并且连接接收盒3，光纤管4的存在连接了接收盒3和测量探杆，实现两者之间的固定连接；接收盒3内设有激光接收器31，激光接收器31设有接收板，接收板的位置与光路保护管22位置对应，使得校准光束26可以直射在接收板上，测量镜筒的位置高于接收板位置，使得测量光束25只有在照射到颗粒物5发生散射时，产生的前向散射光才能被接收板接收，激光接收器31和激光处理器12之间连接有光纤41，光纤41用于信号传输，光纤41设于光纤管4内；固定盖24还设有透光孔，透光孔与两个镜筒位置对应，接收盒3的后端设有与透光孔对应的接光孔。套筒2的后端与电气单元盒1内连通，方便激光发射器11将激光发射到分光镜上，并由分光镜折射出测量光束25和校准光束26，校准光束26直射到接收板上，测量光束25只有经过颗粒物5的前向散射光才能射到接收板上，有接收板接收校准光束26和测量光束25的前向散射光，并将光信号通过光纤41传送给激光处理器12，完成信号的传输；具体的，套筒2设有与保护镜片位置对应的吹扫接口，吹扫接口连接有风机，光纤管4本体设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置，其特征在于，包括电气单元盒、测量探杆以及接收盒，所述电气单元盒设有激光发射器和激光处理器；所述电气单元盒的前侧设有通孔；所述测量探杆包括套筒和设于所述套筒内部的光路保护管，所述套筒的后端固定地套设于所述通孔的内边沿，所述套筒的后端的内部设有分光器，所述分光器包括分光镜和两个设于所述分光镜前端的镜筒，所述激光发射器的发射口与所述分光镜位置对应，所述镜筒的前端设有保护镜片，所述镜筒包括测量镜筒和校准镜筒，所述套筒的前端设有固定盖，所述套筒的中部设有固定圈，所述固定盖和所述固定圈均设有保护管孔和光纤管孔，所述光路保护管固定于所述保护管孔内，所述光路保护管的位置与所述校准镜筒位置对应，所述光纤管孔内设有光纤管，所述光纤管的后端伸设于所述电气单元盒内，所述光纤管的前端伸设于所述套筒外部并且连接所述接收盒；所述接收盒内设有激光接收器，所述激光接收器设有接收板，所述接收板的位置与所述光路保护管位置对应，所述测量镜筒的位置高于所述接收板位置，所述激光接收器和所述激光处理器之间连接有光纤，所述光纤设于所述光纤管内；所述固定盖还设有透光孔，所述透光孔与两个所述镜筒位置对应，所述接收盒的后端设有与所述透光孔对应的接光孔。...

【技术特征摘要】
1.一种双光路激光前向散射颗粒物浓度测量装置，其特征在于，包括电气单元盒、测量探杆以及接收盒，所述电气单元盒设有激光发射器和激光处理器；所述电气单元盒的前侧设有通孔；所述测量探杆包括套筒和设于所述套筒内部的光路保护管，所述套筒的后端固定地套设于所述通孔的内边沿，所述套筒的后端的内部设有分光器，所述分光器包括分光镜和两个设于所述分光镜前端的镜筒，所述激光发射器的发射口与所述分光镜位置对应，所述镜筒的前端设有保护镜片，所述镜筒包括测量镜筒和校准镜筒，所述套筒的前端设有固定盖，所述套筒的中部设有固定圈，所述固定盖和所述固定圈均设有保护管孔和光纤管孔，所述光路保护管固定于所述保护管孔内，所述光路保护管的位置与所述校准镜筒位置对应，所述光纤管孔内设有光纤管，所述光纤管的后端伸设于所述电气单元盒内，所述光纤管的前端伸设于所述套筒外部并且连接所述接收盒；所述接收盒内设有激光接收器，所述激光接收器设有接收板，所述接收板的位置与所述光路保护管位置对...

【专利技术属性】
技术研发人员：马博程，杜煜，万丹伟，顾宗磊，
申请(专利权)人：南京波瑞自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32