一种抗积灰干扰的激光粉尘检测装置制造方法及图纸

技术编号:3976686 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种抗积灰干扰的激光粉尘检测装置,包括激光器和两个用以检测含尘气体的两个检测暗室,两个检测暗室之间通过气流连接管道相互联通,特点是将激光器的出射光分成两路相同光强的光,再分别经扩束透镜进入两个检测暗室,然后分别通过聚焦透镜将从检测暗室中出射的光汇聚到各自的多元光纤分布板上,设置两个光电探测器分别接收多元光纤分布板中心光强和其余部分光强,气流连接管道上设置有隔光结构,其中的一个检测暗室中设置有积灰补偿玻璃,优点在于采用前散射检测方法,利用聚焦透镜和多元光纤分布板的恰当配置,实现散射光和透射光的分离,从而提高检测精度;并巧妙利用积灰补偿玻璃,可实时检测积灰程度,减轻积灰的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光粉尘检测装置,尤其是涉及一种抗积灰干扰的激光粉尘检测装置
技术介绍
目前国内外用于检测环境中粉尘浓度的方法有多种,包括取样法、称重法、β射线法、光学法等等,前三类方法一般设备复杂、体积大,不利于在线测量,而光学法中采用散射 法和透射法,因激光光源的多种优点得到广泛应用,例如(如国内生产的LD-5C型微电脑激 光粉尘仪、ΑΙΜ-2000激光粉尘浓度仪、JFC-I激光粉尘浓度仪),这些仪器由于都能在线测 量,具有自动连续取样,数据有代表性,抗干扰能力较强。中国专利200620000174.9公开了一种激光测量粉尘浓度的装置,通过采用扩 束和分光检测的方式克服了中国专利CN85109253A中使用双光源带来的缺点;中国专 利200710199228. 8公开了一种后向散射型光电粉尘浓度探测器,该技术方案的探测器位 于设备壳体之外,能直接对外界粉尘做较精确的检测;中国专利02266662. 1公开了一种 激光粉尘浓度检测装置,实现了双参量测量,提高了对粉尘光效应的检测,减弱了粒径对 测量值的影响。但以上方法均未考虑激光光路窗口积灰对测量精度的影响。中国专利 200420047907. 5公开了一种激光粉尘浓度检测装置,采用抽气泵在激光光路出口和入口处 形成一道气幕对光路窗口进行自动清洁,提高了检测精度。中国专利20082012269. 1公开 了具有湿度连续自动修正功能的激光粉尘检测仪、中国专利02235130. 2公开的激光粉尘 仪也具有类似的装置。此类设备较为复杂,而且在长期的在线测量时并不能保证光路窗口 的清洁度。在测量粉尘浓度的散射法和透射法之间,透射法只适用于高浓度场合,如大于几 百mg/m3;在低浓度情况下,激光的透射率很高,设备必须有非常高的灵敏度才能获得较 高的测量精度,因此粉尘浓度低的情况下一般采用散射法。中国专利200620000174.9、 200420047907. 5公开的激光测量粉尘浓度的装置,在光电检测端检测到的光强实际包含 了透射光和散射光成分,因此测量的准确度必然受到影响;中国专利02235130. 2公开的激 光粉尘仪在相对于光源的凸透镜中心处设置凹陷的吸光槽,剔除了透射光对测量精度的影 响,但不能确保消除光路窗口积灰的影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够实现散射光和透射光的分离,从而提 高检测精度,并且能够减轻光路窗口积灰对散射光、透射光影响,可实时检测积灰程度,可 以随时了解设备的积灰情况的抗积灰干扰的激光粉尘检测装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种抗积灰干扰的激光粉尘检测 装置,包括激光器和用以检测含尘气体的第一检测暗室和第二检测暗室,所述的第一检测 暗室和所述的第二检测暗室之间通过气流连接管道相互联通,所述的气流连接管道的轴线与所述的激光器的出射光平行,所述的第一检测暗室的入口设置有第一遮光装置,所述的第二检测暗室的入口设置有第二遮光装置,所述的第一检测暗室设置有第一入光窗口和第 一出光窗口,所述的第二检测暗室设置有第二入光窗口和第二出光窗口,所述的第一入光 窗口和所述的第一出光窗口及所述的第二入光窗口和所述的第二出光窗口上均设置有防 尘玻璃,所述的激光器的出射方向上依次设置有第一半透半反镜、第二半透半反镜和反射 镜,所述的第一入光窗口前设置有第一扩束透镜,所述的第二入光窗口前设置有第二扩束 透镜,所述的第一出光窗口后设置有第一聚焦透镜,所述的第二出光窗口后设置有第二聚 焦透镜,所述的第一半透半反镜的反射光路上设置有第一光电探测器,所述的第一扩束透 镜设置在所述的第二半透半反镜的反射光路上,所述的第二扩束透镜设置在所述的反射镜 的反射光路上,所述的第一聚焦透镜后的焦点处设置有第一多元光纤分布板,所述的第一 多元光纤分布板上设置有接收所述的第一多元光纤分布板中心光强的第二光电探测器和 接收所述的第一多元光纤分布板中心光强之外的其余部分光强的第三光电探测器,所述的 第二聚焦透镜后的焦点处设置有第二多元光纤分布板,所述的第二多元光纤分布板上设置 有接收所述的第二多元光纤分布板中心光强的第四光电探测器和接收所述的第二多元光 纤分布板中心光强之外的其余部分光强的第五光电探测器,所述的气流连接管道上设置有 隔光结构,所述的第二入光窗口与所述的第二出光窗口之间设置有积灰补偿玻璃。所述的隔光结构包括与所述的气流连接管道的轴线平行偏移的平行部和相互平 行设置在所述的平行部两端的与所述的平行部垂直的第一弯折部和第二弯折部和与第一 弯折部。所述的积灰补偿玻璃与所述的防尘玻璃的厚度是相同的。所述的第一半透半反镜的反射光路上设置有第三多元光纤分布板,所述的第一光 电探测器接收所述的第三多元光纤分布板上的所有光强。与现有技术相比,本专利技术的优点在于采用前散射检测方法,利用聚焦透镜和多元 光纤分布板的恰当配置,实现散射光和透射光的分离,从而提高检测精度;本专利技术巧妙利用 积灰补偿玻璃,可实时检测积灰程度,使用人员可以随时了解设备的积灰情况,减轻光路窗 口积灰对散射光、透射光的影响。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施例方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。一种抗积灰干扰的激光粉尘检测装置,包括激光器1和用以检测含尘气体的第一 检测暗室2和第二检测暗室3,第一检测暗室2和第二检测暗室3之间通过气流连接管道4 相互联通,气流连接管道4的轴线与激光器1的出射光平行,第一检测暗室2的入口设置有 第一遮光装置21,第二检测暗室3的入口设置有第二遮光装置31,第一检测暗室2设置有 第一入光窗口 22和第一出光窗口 23,第二检测暗室3设置有第二入光窗口 32和第二出光 窗口 33,第一入光窗口 22和第一出光窗口 23及第二入光窗口 32和第二出光窗口 33上均 设置有防尘玻璃5,激光器1的出射方向上依次设置有第一半透半反镜6、第二半透半反镜7和反射镜8,第一入光窗口 22前设置有第一扩束透镜9,第二入光窗口 32前设置有第二扩 束透镜10,第一出光窗口 23后设置有第一聚焦透镜11,第二出光窗口 33后设置有第二聚 焦透镜12,第一半透半反镜6的反射光路上设置有第三多元光纤分布板13,第三多元光纤 分布板13上设置有第一光电探测器(未显示)用于接收第三多元光纤分布板13上的所有 光强,第一扩束透镜9设置在第二半透半反镜7的反射光路上,第二扩束透镜10设置在反 射镜8的反射光路上,第一聚焦透镜11后的焦点处设置有第一多元光纤分布板14,第一多 元光纤分布板14上设置有接收第一多元光纤分布板14中心光强的第二光电探测器15和 接收第一多元光纤分布板14中心光强之外的其余部分光强的第三光电探测器16,第二聚 焦透镜12后的焦点处设置有第二多元光纤分布板17,第二多元光纤分布板17上设置有接 收第二多元光纤分布板17中心光强的第四光电探测器18和接收第二多元光纤分布板17 中心光强之外的其余部分光强的第五光电探测器19,气流连接管道上设置有隔光结构50, 隔光结构50由与气流连接管道5的轴线平行偏移的平行部51和相互平行设置在平行部51 两端的与平行部51垂直的第一弯折部52和第二弯折部53构成,第二入光窗口 32与第二 出光窗口 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种抗积灰干扰的激光粉尘检测装置,包括激光器和用以检测含尘气体的第一检测暗室和第二检测暗室,所述的第一检测暗室和所述的第二检测暗室之间通过气流连接管道相互联通,所述的气流连接管道的轴线与所述的激光器的出射光平行,所述的第一检测暗室的入口设置有第一遮光装置,所述的第二检测暗室的入口设置有第二遮光装置,所述的第一检测暗室设置有第一入光窗口和第一出光窗口,所述的第二检测暗室设置有第二入光窗口和第二出光窗口,所述的第一入光窗口和所述的第一出光窗口及所述的第二入光窗口和所述的第二出光窗口上均设置有防尘玻璃,所述的激光器的出射方向上依次设置有第一半透半反镜、第二半透半反镜和反射镜,所述的第一入光窗口前设置有第一扩束透镜,所述的第二入光窗口前设置有第二扩束透镜,所述的第一出光窗口后设置有第一聚焦透镜,所述的第二出光窗口后设置有第二聚焦透镜,所述的第一半透半反镜的反射光路上设置有第一光电探测器,所述的第一扩束透镜设置在所述的第二半透半反镜的反射光路上,所述的第二扩束透镜设置在所述的反射镜的反射光路上,其特征在于所述的第一聚焦透镜后的焦点处设置有第一多元光纤分布板,所述的第一多元光纤分布板上设置有接收所述的第一多元光纤分布板中心光强的第二光电探测器和接收所述的第一多元光纤分布板中心光强之外的其余部分光强的第三光电探测器,所述的第二聚焦透镜后的焦点处设置有第二多元光纤分布板,所述的第二多元光纤分布板上设置有接收所述的第二多元光纤分布板中心光强的第四光电探测器和接收所述的第二多元光纤分布板中心光强之外的其余部分光强的第五光电探测器,所述的气流连接管道上设置有隔光结构,所述的第二入光窗口与所述的第二出光窗口之间设置有积灰补偿玻璃。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张瑞华陆黎
申请(专利权)人:浙江万里学院
类型:发明
国别省市:97[中国|宁波]

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