[发明专利]一种激光后散射式烟尘监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟尘监测系统，特别是一种激光后散射式烟尘监测系统。

背景技术

环境保护在世界各地越来越得到重视，但工业生产也不可避免地需要排放烟尘，国家对烟尘的排放制定了标准，所以企业需要对排放的烟尘进行全天候的监测。目前对烟尘的监测有很多方法，如透射法，用单一波长的激光二极管发射的光量和通过烟囱后监测的光量来监测烟尘浓度，比较激光二极管发射的光量和被烟尘吸收而减少的光量，从而得到光的透过度，根据监测烟道的透过度值而计算烟尘浓度。另外还有向后散射法，将激光通过烟道中的烟尘颗粒后，由于烟尘颗粒的作用产生各个方向的散射光，与入射方向夹角在90°到270°范围内的这部分散射光称为后向散射光，通过光电转换器把后向散射光光强信号转变为模拟信号，根据散射光与粒子浓度成比例关系，从而得到烟尘浓度。但烟囱中温度较高，在监测烟尘浓度时容易引起光敏管测量误差甚至错误，导致烟尘浓度监测不准确；另外，在CN101566551公开的后向散射法中，光敏管通过模拟板与数字板连接，由模拟电路板对接收到的微弱电信号进行放大，转换为能被数字系统采集得到的足够强度的电压/电流信号，主控系统把模拟信号转换得到数字信号，对数字量进行统计、滤波、拟合等计算处理，其方法较为复杂。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种激光后散射式烟尘监测系统，包括取样管3、烟尘监测仪5，所述取样管与烟尘道相通，所述烟尘监测仪与所述取样管相连并相通，还包括调速风机8，所述调速风机与所述烟尘监测仪的内部相通，所述烟尘监测仪前端还设置有压力监测装置9，所述压力监测装置通过控制系统与所述调速风机相连。当压力检测装置检测到压力为负压时，控制系统根据负压的大小控制调速风机的转速及方向，使得压力检测装置处的压力读数为零；当压力检测装置检测到压力为正压时，控制系统根据正压的大小控制调速风机的转速及方向，使得压力检测装置处的压力读数为零。设立风机，保证取样管中压力平衡，确保烟囱中的烟尘到达取样管，从而保证取样的准确，同时也避免了监测系统中的光敏管受到高温的影响，保证监测结果的准确。

进一步地，还包括空气滤清器7，所述空气滤清器与所述风机相通。

进一步地，所述取样管与所述监测仪之间还设置有密封垫4，所述监测仪上还设置有防雨罩6。

进一步地，所述监测仪为激光后散射烟尘监测仪，所述激光后散射烟尘监测仪包括激光光源51、分光镜52、光敏管一53、凸透镜56、光敏管二57、比较器58，所述激光光源发射的激光穿过分光镜后一部分反射到光敏管一，另一部分经折射到取样管，散射光经凸透镜汇集到光敏管二，经光电转换，所述光敏管一、光敏管二接收的光信号转换成电信号，汇集到比较器。通过设立分光镜，将发射的激光分为原始激光和经过烟尘散射后的激光，通过比较器对二者进行比较即可得出烟尘浓度，方法简单可靠。

进一步地，所述凸透镜与取样管之间还设置有光阑54。

进一步地，所述凸透镜之前设置有凹凸透镜55，所述凹凸透镜将所述激光后散射烟尘监测仪分隔成两个互不流动的区间。

进一步地，所述凹凸透镜设置在所述光阑上。在光阑处，将激光后散射烟尘监测仪一分为二，使光敏管保持良好的环境，从而保证了监测结果的准确。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图；

图2是本发明系统的原理示意图；

其中，1、烟道；2、烟囱壁；3、取样管；4、密封垫；5、烟尘监测仪；51、激光光源；52、分光镜；53、光敏管一；54、光阑；55、凹凸透镜；56、凸透镜；57、光敏管二；58、比较器；6、防雨罩；7、空气滤清器；8、风机；9、压力检测装置。

具体实施方式

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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。