基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法，所述基于激光相干检测的颗粒物检测系统包括：激光装置，用于发射激光束，所述激光束穿过被测颗粒物；相干装置，用于将穿过所述被测颗粒物的激光束分光，使分光形成的不同的信号光发生干涉，生成干涉条纹；干涉条纹探测装置，用于检测所述干涉条纹。本发明专利技术实现了对颗粒物散射光的相干检测。实现了对颗粒物散射光的相干检测。实现了对颗粒物散射光的相干检测。

【技术实现步骤摘要】
基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法


[0001]本专利技术属于颗粒物检测的
，涉及一种颗粒物检测方法，特别是涉及一种基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法。

技术介绍

[0002]光束通过不均匀介质所产生的偏离原来传播方向，向四周散射的现象，就是光的散射。人们利用光的散射现象开发了各种颗粒物检测系统，例如对穿法浊度仪、激光前散射粉尘仪、激光后散射粉尘仪等，为了降低信号噪声，有人使用各种调制解调算法来降低噪声，但所有的检测都是根据散射光的能量为基础进行计算的。
[0003]然而，激光的能量会受到激光器的温度和电流波动、光路上镜片污染、探测器的光电效率变化、放大电路的噪声和漂移影响，进而在测量过程中会带来零点漂移、量程漂移和测量误差。
[0004]因此，如何提供一种基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法，以解决现有技术无法较大程度地保证激光在颗粒物检测过程中的能量等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法，用于解决现有技术无法较大程度地保证激光在颗粒物检测过程中的能量的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种基于激光相干检测的颗粒物检测系统，所述基于激光相干检测的颗粒物检测系统包括：激光装置，用于发射激光束，所述激光束穿过被测颗粒物；相干装置，用于将穿过所述被测颗粒物的激光束分光，使分光形成的不同的信号光发生干涉，生成干涉条纹；干涉条纹探测装置，用于检测所述干涉条纹。
[0007]于本专利技术的一实施例中，所述相干装置包括第一光路单元和第二光路单元；所述第一光路单元用于生成分光后的第一信号光；所述第二光路单元用于生成分光后的第二信号光；所述第一光路单元和所述第二光路单元的汇聚点为相干处理的信号光汇聚点。
[0008]于本专利技术的一实施例中，所述第一光路单元包括第一半透半反镜和第一全反射镜；所述激光束穿过被测颗粒物后，经过所述第一半透半反镜分为所述第一信号光和所述第二信号光；所述第一信号光通过所述第一全反射镜反射至所述信号光汇聚点。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述第二光路单元包括第二全反射镜和第二半透半反镜；所述第二半透半反镜为所述信号光汇聚点；所述第二信号光通过所述第二全反射镜反射至所述第二半透半反镜；所述第一信号光和所述第二信号光进行相干处理，生成所述干涉条纹。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述干涉条纹通过所述第二半透半反镜反馈至所述干涉
条纹探测装置。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述干涉条纹探测装置包括CMOS或CCD面阵列光电传感器。
[0012]于本专利技术的一实施例中，所述基于激光相干检测的颗粒物检测系统还包括：干涉条纹分析装置，用于根据所述干涉条纹中深色条纹与浅色条纹的比例分析强弱信号比例；所述强弱信号比例用于表征所述被测颗粒物的浓度。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术另一方面提供一种基于激光相干检测的颗粒物检测方法，所述基于激光相干检测的颗粒物检测方法包括：发射激光束，所述激光束穿过被测颗粒物；将穿过所述被测颗粒物的激光束分光，使分光形成的不同的信号光发生干涉，生成干涉条纹；检测所述干涉条纹。
[0014]于本专利技术的一实施例中，在检测所述干涉条纹的步骤之后，所述基于激光相干检测的颗粒物检测方法还包括：根据所述干涉条纹中深色条纹与浅色条纹的比例分析强弱信号比例；所述强弱信号比例用于表征所述被测颗粒物的浓度。
[0015]于本专利技术的一实施例中，在所述根据所述干涉条纹中深色条纹与浅色条纹的比例分析强弱信号比例的步骤之前，所述基于激光相干检测的颗粒物检测方法还包括：校准所述深色条纹和所述浅色条纹的像素区域。
[0016]如上所述，本专利技术所述的基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法，具有以下有益效果：
[0017]本专利技术通过激光装置发射激光束，将穿过所述被测颗粒物的激光束分光，针对分光形成的不同的信号光进行相干处理，生成并检测干涉条纹，实现了对颗粒物散射光的相干检测，可以较大程度地保证激光在颗粒物检测过程中的能量。
附图说明
[0018]图1显示为本专利技术的基于激光相干检测的颗粒物检测系统于一实施例中的结构原理图。
[0019]图2显示为本专利技术的基于激光相干检测的颗粒物检测系统于一实施例中的光路原理图。
[0020]图3显示为本专利技术的基于激光相干检测的颗粒物检测系统于一实施例中的干涉条纹图。
[0021]图4显示为本专利技术的基于激光相干检测的颗粒物检测系统于一实施例中的可见度曲线图。
[0022]图5显示为本专利技术的基于激光相干检测的颗粒物检测方法于一实施例中的原理流程图。
[0023]元件标号说明
[0024]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基于激光相干检测的颗粒物检测系统
[0025]11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
激光装置
[0026]12
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相干装置
[0027]13
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干涉条纹探测装置
[0028]S51～S53
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步骤
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0031]本专利技术所述的基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法实现了对颗粒物散射光的相干检测。
[0032]以下将结合图1至图5详细阐述本实施例的一种基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的基于激光相干检测的颗粒物检测系统及方法。
[0033]请参阅图1，显示为本专利技术的基于激光相干检测的颗粒物检测系统于一实施例中的结构原理图。如图1所示，本专利技术所述基于激光相干检测的颗粒物检测系统1包括：激光装置11、相干装置12和干涉条纹探测装置13。
[0034]所述激光装置11用于发射激光束，所述激光束穿过被测颗粒物。
[0035]所述相干装置12用于将穿过所述被测颗粒物的激光束分光，使分光形成的不同的信号光发生干涉，生成干涉条纹。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光相干检测的颗粒物检测系统，其特征在于，所述基于激光相干检测的颗粒物检测系统包括：激光装置，用于发射激光束，所述激光束穿过被测颗粒物；相干装置，用于将穿过所述被测颗粒物的激光束分光，使分光形成的不同的信号光发生干涉，生成干涉条纹；干涉条纹探测装置，用于检测所述干涉条纹。2.根据权利要求1所述的基于激光相干检测的颗粒物检测系统，其特征在于，所述相干装置包括第一光路单元和第二光路单元；所述第一光路单元用于生成分光后的第一信号光；所述第二光路单元用于生成分光后的第二信号光；所述第一光路单元和所述第二光路单元的汇聚点为相干处理的信号光汇聚点。3.根据权利要求2所述的基于激光相干检测的颗粒物检测系统，其特征在于，所述第一光路单元包括第一半透半反镜和第一全反射镜；所述激光束穿过被测颗粒物后，经过所述第一半透半反镜分为所述第一信号光和所述第二信号光；所述第一信号光通过所述第一全反射镜反射至所述信号光汇聚点。4.根据权利要求3所述的基于激光相干检测的颗粒物检测系统，其特征在于，所述第二光路单元包括第二全反射镜和第二半透半反镜；所述第二半透半反镜为所述信号光汇聚点；所述第二信号光通过所述第二全反射镜反射至所述第二半透半反镜；所述第一信号光和所述第二信号光进行相干处理，生成所述干涉条纹。5.根据权利要求4所述的基于激光相干检测的颗粒物检测系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李熠豪，王占锋，
申请(专利权)人：上海北分科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：