[发明专利]一种抗积灰干扰的激光粉尘检测装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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、AIM-2000激光粉尘浓度仪、JFC-1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。

发明内容

本发明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。

本发明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。