一种颗粒物测量装置的制作方法

1.本发明涉及环境空气颗粒物监测领域，尤其涉及一种颗粒物测量装置。


背景技术：

2.目前烟尘是指在燃料的燃烧、高温熔融和化学反应等过程中形成的漂浮于空中的颗粒物。典型的烟尘是烟筒里冒出的黑色烟雾，即燃烧不完全的小小黑色碳粒。烟尘的粒径很小，一般小于1mg，激光粉尘仪该仪器适用于公共场所可吸入颗粒物(pm10)浓度的快速测定、工矿企业生产现场等劳动卫生方面粉尘浓度的检测，以及环境保护领域可吸入尘浓度的监测。
3.烟尘仪广泛应用于电力、石化、冶金、热力、水泥等行业，通过对烟尘浓度、气态污染物浓度、烟气温度、烟气压力、烟气流速、烟气含氧量等参数进行测量，计算出相应的折算浓度，并统计出相应的排放总量，为企业检查自身设备的运行情况、为环保部门提供了先进的检测手段和科学的执法依据。现有的烟尘仪体积普遍较大，结构笨重，不利于装配拆卸维护。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种颗粒物测量装置，旨在解决现有技术中的烟尘仪体积普遍较大，结构笨重，不利于装配拆卸维护的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的一种颗粒物测量装置，其包括：安装座，具有传输空间；光纤激光器，安装在所述安装座前端；测量腔体，固定在所述安装座后端且与所述传输空间连通；透镜座，固定在所述测量腔体上；透镜，固定在所述透镜座内；探测器，与所述透镜座连接；其中所述测量腔体设有贯穿其底部的烟气过孔、贯穿其侧壁的通槽和位于其端部的光吸收孔；所述通槽包括延伸至所述测量腔体的内壁的倾斜孔以及延伸至所述测量腔体的外壁的透镜固定孔；所述透镜座固定在所述透镜固定孔内；烟气颗粒经所述烟气过孔进入所述测量腔体内，所述光纤激光器发出激光束且所述激光束经所述传输空间传输至所述测量腔体内，所述激光束射在烟尘颗粒上产生散射并形成向周围发射的散射光，所述激光束被所述光吸收孔吸收，所述散射光经所述倾斜孔进入所述透镜内，散射光被所述透镜汇聚至所述探测器上，所述探测器对所述散射光进行检测。
6.优选地，所述通槽的中心线与水平面之间的角度为14
°‑
17
°
。
7.优选地，所述倾斜孔的外截面的长度大于所述烟气过孔的直径。
8.优选地，所述测量腔体由矩形槽体或正方形槽体以及与所述矩形槽体或正方形槽体一侧向外凸出的凸出体组成，所述倾斜孔的外截面为所述矩形槽体或正方形槽体的内壁，所述透镜固定孔位于贯穿所述凸出体且延伸至凸出体外。
9.优选地，所述凸出体的外侧面与水平面之间的角度为10
°‑
40
°
。
10.优选地，还包括固定在所述传输空间内且前后设置的窗口片光阑和第一光阑。
11.优选地，还包括固定在所述测量腔体内的第二光阑，所述第二光阑位于烟气过孔
的前方。
12.优选地，所述第一光阑固定在所述安装座的一侧内壁上，所述第二光阑固定在所述测量腔体的一侧内壁上，所述第一光阑和第二光阑分别位于相对的两侧。
13.优选地，所述测量腔体设有位于其内壁端部的挡体；颗粒物测量装置还包括固定在所述测量腔体内且分别位于所述挡体两侧的第一吸收板和第二吸收板，所述第一挡体与第一吸收板之间以及所述第二挡体与第二吸收板之间形成所述光吸气孔。
14.优选地，所述激光束的直径为0.4mm
‑
0.6mm。
15.本发明通过测量腔体进行小型化，激光束在测量腔体端部被吸收，从测量腔体的侧边连接探测器，激光束经过烟尘颗粒产生的散射光经透镜汇聚至侧边的探测器内进行检测，达到小型化设计的目的。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明的颗粒物测量装置的主视图。
18.图2是本发明的颗粒物测量装置的立体结构示意图。
19.图3是本发明的颗粒物测量装置的安装座的单独示意图。
20.图4和图5是本发明的颗粒物测量装置的测量腔体的单独示意图。
21.图6是本发明的颗粒物测量装置的透镜的单独示意图。
22.图中：1
‑
安装座、2
‑
测量腔体、3
‑
光纤激光器、4
‑
窗口片光阑、5
‑
第一光阑、6
‑
第二光阑、7
‑
吸收孔、8
‑
透镜、9
‑
透镜底座、10
‑
探测器、11
‑
烟气过孔、21
‑
挡体、13
‑
第一吸收板、14
‑
第二吸收板、23
‑
凸出体、24
‑
通槽、101
‑
传输空间、241
‑
倾斜孔。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.请参阅图1至图3，本发明提供了一种颗粒物测量装置，包括具有传输空间101的安装座1、安装在安装座1前端且伸入安装座1内的光纤激光器3、固定在安装座1后端且与安装座1的内部连通的测量腔体2、固定在测量腔体2侧边上的透镜座9、固定在透镜座9内的透镜8、探测器10、固定在安装座1的传输空间101且前后设置的窗口片光阑4和第一光阑5以及固定在测量腔体2内的第二光阑6，其中探测器10通过电路装置(图未示)固定在透镜座9上。
26.其中第一光阑5固定在安装座1的一侧内壁上，第二光阑6固定在测量腔体2的一侧内壁上，第一光阑5和第二光阑6分别位于相对的两侧。
27.如图4和图5所示，测量腔体2设有贯穿其底部的烟气过孔11，第二光阑6位于烟气过孔11的前方，烟气颗粒(图未示)经烟气过孔11进入测量腔体2内。
28.窗口片光阑4用于隔绝烟气颗粒与光纤激光器3接触，第一光阑5和第二光阑6用于挡光，减少散射的杂散光进入探测器10，降低底值。
29.测量腔体2内还设有位于其端部的光吸气孔7。测量腔体2设有位于其内壁端部的挡体21；颗粒物测量装置还包括固定在测量腔体2内且分别位于挡体21两侧的第一吸收板13和第二吸收板14，挡体21的端部、第一吸收板13的端部和第二吸收板14的端部均具有斜面，第一挡体21与第一吸收板13之间以及第一挡体21与第二吸收板14之间形成光吸气孔7，光纤激光器3射出的激光束在光吸气孔7内被吸收。
30.测量腔体2由矩形槽体或正方形槽体22以及与该矩形槽体或正方形槽体22一侧向外凸出的凸出体23组成，第二光阑6靠近凸出体23设置，凸出体23的外侧面与水平面之间的角度为10
°‑
40
°
之间，透镜座9固定在凸出体23上。
31.测量腔体2还设有贯穿其侧壁的通槽24，通槽24贯穿凸出体23。通槽24包括延伸至测量腔体2的内壁的倾斜孔242和延伸至测量腔体2的外壁的透镜固定孔242，透镜座9固定在透镜固定孔242内。
32.倾斜孔241的截面为矩形槽体或正方形槽体22的内壁，倾斜孔241的截面的长度大于烟气过孔11的直径。透镜固定孔242位于贯穿凸出体23且延伸至凸出体23外。
33.如图6所示，透镜8固定在透镜座9内，透镜座9安装在凸出体24的通槽24内。
34.光纤激光器3作为激光光源，激光束的直径为0.4mm
‑
0.6mm(最好为0.5mm)，目前主流使用(φ6mm)的光束细。由于光束细，测量腔体2与光吸收孔7等均能等比例压缩，从而最大程度地压缩结构尺寸。
35.透镜8为小焦距和大孔径的透镜，依据透镜成像原理，物点至少要在两倍焦距以外，才可以成缩小的实像汇聚到探测器10上，小焦距可以让透镜与测量区靠得更近，提高设计的灵敏度，透镜8的大孔径可以扩大接收范围(29
°‑
51
°
)，接收更多的散射光，同样可以提高灵敏度。
36.工作时，烟气颗粒经烟气过孔11进入测量腔体2内，光纤激光器3发出激光束且激光束经传输空间101传输至所述测量腔体2内，激光束射在烟尘颗粒上产生散射并形成向周围发射的散射光，激光束经光吸收孔7被吸收，散射光经倾斜孔241进入透镜8内，散射光被透镜8汇聚至探测器18上，探测器18对散射光进行检测。
37.通槽24的中心线与水平面之间的角度为14
°‑
17
°
，也就是说透镜8吸收圆锥角度为14
°‑
17
°
内的360
°
的散射光，相同的烟尘颗粒的浓度下，前向散射的散射角越小，产生的散射光强度越大，也就是把强度最大的散射光吸收了；本发明透镜接收散射光的接收角度小，灵敏度高。
38.本发明通过测量腔体进行小型化，激光束在测量腔体端部被吸收，从测量腔体的侧边连接探测器，激光束经过烟尘颗粒产生的散射光经透镜汇聚至侧边的探测器内进行检测，达到小型化设计的目的。
39.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权
利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。