[发明专利]基于光散射法的矿用本质安全型粉尘传感装置

说明书

技术领域

本申请属于电气控制与煤矿安全技术领域，涉及一种基于光散射法的矿用本质安全型粉尘传感器，更具体地，涉及具有粉尘传感器的粉尘浓度检测装置。

背景技术

粉尘(特别是生产过程中产生的粉尘)的危害性较大，长期吸入高浓度粉尘所引起的尘肺是最常见的职业病；粉尘中含有的铅，镉，砷，锰等毒性元素，在呼吸道溶解被吸收进入血液循环引起中毒；毛尘、棉尘等轻质粉尘，在被吸入呼吸道时，易附着于鼻腔，气管，支气管的粘膜，长期局部刺激作用和继续感染引起慢性炎症。此外，粉尘还会造成眼疾，皮肤病等，粉尘还具有致癌作用，特别是肺癌。对于在生产过程中易产生粉尘的行业例如煤矿，水泥，面粉加工企业，医药化工行业等，还存在空气中粉尘浓度趋于饱和，在遇静电或明火情况下发生爆炸的安全隐患。因此，无论是从生产安全角度考虑，还是从保护职工身体健康角度考虑，都需要对工作场所进行粉尘检测。

中国发明专利ZL200820122691.2公开了一种激光粉尘检测仪，其包括具有一进气口和一出气口的暗室，所述进气口与出气口之间安装有两隔板隔设的气体通道，所述暗室一端设置有由一激光发生器产生的光源，所述暗室的另一端与所述光源对应依次设置有一光学透镜组和一光电接收器，所述两隔板上开设有与所述光源对应的出光孔；所述暗室的出气口依序连接一抽气泵、一湿度传感器和一排气口；所述光电接收器依序连接一前置放大器、一积分电路、一模数转换器和一单片机；然而该激光粉尘检测仪的光电接收器接收的是粉尘(颗粒物)的散射光光强度信号，而隔板上的出光孔大小非常重要，出光孔过大，当气体颗粒被激光照射后产生的折射或反射的光，不容易被光电接收器接收；出光孔过小，不利于光电接收器完全的接收散射光光强度信号，因此，隔板上的出光孔过大或过小，都容易影响检测结果的准确性。且粉尘进气通道垂直设置，易使得粉尘下降过快，气流不稳定，影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是针对以上技术的缺陷，提供一种基于光散射法的矿用本质安全型粉尘测量设备。

根据本申请的实施例，提供了基于光散射法的矿用本质安全型粉尘传感装置，其特征在于包括沿同一轴线布置激光光源(9)、检测腔体(11)、风机组件，其中，所述激光光源(9)的出光端与检测腔体(11)的一端相连通，所述激光光源(9)所发射的激光沿所述轴线传播，其中，所述矿用本质安全型粉尘传感装置还包括光电转换组件(14)，其与所述轴线垂直地被置于检测腔体(11)上方，正对所述检测腔体(11)上部的通孔，其中，所述风机组件用于将待测空气引入所述检测腔体(11)。

根据本申请的实施例，直读式粉尘浓度检测装置包括风机装置、采样头、激光光源装置、光电管装置，携有LED显示屏的信号处理装置以及壳体，其中，采样头与壳体固定，并且探出于壳体外，与信号接收装置气路连接。风机装置、激光管装置、光电管装置和信号处理装置设在所述壳体内，光电管装置和激光管装置相浮动配合，激光光源装置包括激光管、激光管套和激光管座，在激光管座的内表面上开设有至少一对用于安装激光管保护套的螺纹孔，而激光管座的外表面的中央凸起构成用于与采样头座的内表面开设的插槽配对的插销。

根据本申请的实施例，所述检测装置包括采样进气通道和风机出气通道、所述进气通道位于采样头内部和粉尘腔体在同一条直线上，所述的出气通道与所述风机装置相连通，所述激光管所发射的激光与所述进气通道在一条轴线上，并与所述风机出口方向垂直设置，所述风机与所述粉尘腔体通过螺纹连接，便于拆卸与维护。传感器还包括位于粉尘腔体检测区域上方的光电转换组件、以及设置在检测区域底部的反光部件，其中光电管用于接收激光光源发出的激光照射在检测区域内气体颗粒所产生折射光的信息，同时将该信息转换处理成信号再传送至携有显示屏的信号处理系统。

所述光电转换组件设置于粉尘腔体上方，且垂直于粉尘腔体，通过垫块与下端的粉尘腔体连接。所述的光电转换组件包括能够拆卸并密封地设置的光电管保护套、位于所述壳体内并堵在所述检测区域上方的光学透镜、位于所述光学透镜上方用于接收自所述光学透镜传递的光线照射信息的光电管、以及用于将所述光电管接收的信息转换成携有显示屏的信号处理系统能够处理的转换电路，所述的光电管壳体能够密封设置，且所述光学透镜、光电管、转换器均设置在所述的光电管壳体内。光电管保护套的中央凸起部分是与光电管座之间连接的螺纹。