[其他]双光束对测粉尘浓度法及其装置

权利要求书

1、一种用激光作光源来监测各种物料粉尘浓度的浓度测量法，其特征在于测量时是采用两束激光在粉尘流的两侧，称作甲乙侧进行对测，其过程是在一个测量的周期内，利用两个结构一样的光电检测转换系统，分置被测粉尘流的两侧对称排放，将光束调制成脉冲式，由一个低速单相同步电机，带动自整角机和光学取样器同步动作，按甲侧自检、乙侧也自检，乙侧发射由甲侧接收的对测和甲侧发射由乙侧也接收的对测之顺序与步骤，使对测时各自接收到的对方被衰减的脉冲讯号E′₁、E′₂，与原自检时未衰减的脉冲讯号E₁、E₂按T＝和ln1/T＝kp1公式（式中：T为粉尘的透光率，k为吸收系数，p为粉尘浓度，l为粉尘厚度），编定运算程序，通过微计算机处理而测得粉尘浓度值。

2、一种用于双光束对测粉尘浓度法的装置，其特征在于两束激光通过的两光电检测系统，分置被测粉尘流的两侧，对称排放，每组是由光学取样器3（3′）、光电检测器5（5′）和前置放大器6（6′）所构成。其中光学取样器3（3′）是两个特殊结构的光学转盘，该两转盘似一带把的盘盖，在盘斜侧壁上按90°间隔各开三个孔，直径方向上的两个孔a（a′）和c（c′）可使光束经直通过，过圆心垂直该直径方向上的另一个孔b（b′）可使光束进入转盘内壁对侧的抛光镜而M（M′）;两光电检测器5（5′）主要是由在上均开四个对称孔洞，可改变测浓范围的变换转盘18（18′）和反射光束接受帽19（19′）以及光敏元件20（20′）组成，测浓变换转盘上的四个孔，两个相邻孔用于对测，另两个相邻孔则用于自检;对于前置放大器6（6′），采用普通运算放大的电压输出形式与单板机接口，放大倍率视被测粉尘浓度可调。

3、按权利要求项2所述的测浓装置，其特征在于所用的激光束，功率大小随测浓度范围可以是任意的，但在0～27g/m³范围内以选2mW为宜，其光束走向可以直线布置，也可以用三棱镜来转折，本装置采用两个三棱镜转折使方向改变了180°。

4、按权利要求项3所述的测浓装置，其特征在于激光在测量前要进行扩束，扩束是由一凸凹镜组和一双凹透镜构成的平行光管来完成。

5、按权利要求项3或4所述的测浓装置，其特征在于被测粉尘管路的光通道上，加装粉尘净化器，该净化器由多层中开孔喇叭状光栏构成。

6、按权利要求项2所述的测浓装置，其中取样器上的每个孔洞前另装一个附加光电转换器，该转换器可以保证微机对同步信号的同步识别和准备采样，由一小条状全反射镜来制作。

7、按权利要求项2所述的测浓装置，其中所用的同步光学取样器，可用光电开关来代替，该光电开关是一种特制的光电元件，有光照即有电压讯号，该电压讯号随光照强度正比变化。

8、按权利要求2～7中的任一个权利要求所述的测浓装置，其特征在于经光电转换系统获得的所有放大电压信号是采用微计算机作数据处理。该微机可以是多种形式的，软件功能可以使用多种程序语言，本装置主机选TP-801A/B微计算机，外围接口的A/D转换器选TP-801A/D转换板，数模转换器选TP-801A/D的一部分，输出设备采用本单板机上的六位LED数字显示器，并配有屏幕显示接口及显示器，或通过D/A带一台指示记录表并配用一台TPM或TP-801P微型打印机，定时打印或调打瞬时值，软件功能、检测和运算程序使用Z-80汇编语言，用浮点24位（三字节）编制。程序占用内存3k，固化于EPROM中，另有几百字节的RAM作为数据缓冲及堆栈使用。