[实用新型]硬连接激光型光学密度测量装置及包含该装置的测量系统

说明书

本实用新型具体涉及一种硬连接激光型光学密度测量装置及包含该装置的测量系统。主要解决了现有的测量装置测量误差大，发射端与接收端对中困难以及发射端、接收端的元件极容易受到颗粒污染等问题。测量装置包括激光接收端、激光发射端和硬连接管；激光接收端、激光发射端分别固定设置在硬连接管的两端；激光接收端包括光强度采集集成电路板、定位螺栓、接收端底座和接收端石英玻璃片；激光发射端包括发射端底座、激光发射器、定位螺栓和发射端石英玻璃片。本实用新型硬连接激光型光学密度测量装置，是火灾研究、气体降尘等研究中迫切需要的测量装置，能够有效提高实验测量数据的准确性。

技术领域

本实用新型涉及气体检测装置领域，具体涉及一种硬连接激光型光学密度测量装置及包含该装置的测量系统。

背景技术

火灾烟气、含尘气体、含雾气体中含有大量固体或液体颗粒，这些颗粒对光线有散射和吸收作用，使得光线只有部分能够通过气体，即这些气体具有遮光性。气体的遮光性常用减光系数K_c或单位长度光学密度D₀来衡量，K_c在数值上是D₀的2.303倍。假设入光线强度为I₀，穿过气体层后光线强度变为I，气体层的厚度为L，则单位长度光学密度D₀的计算公式为：D₀＝(1/L)*lg(I₀/I)。

研究表明，光学密度与气体中颗粒质量浓度或摩尔浓度成比例关系，亦与能见度成比例关系，相对于颗粒质量浓度、摩尔浓度、能见度这些参数，光学密度易测量、易定量，是火灾烟气、含尘气体、含雾气体研究中的重要参数。

现有技术中用于火灾烟气、含尘气体、含雾气体的光学密度测量装置极少，仅有的也是采用普通日光灯、或白炽灯等作为光源，光线强度波动大，容易受到干扰，测量误差大。现有的激光型光学密度测量装置多应用在小尺寸管道中，如锥形量热仪的排烟管道中，很少应用在大尺寸、大空间气体环境光学密度测量中，而在火灾研究、气体降尘等研究中，迫切需要将激光型光学密度测量装置应于较大尺寸的实验台或者开放空间中。

实际研究中发现，若将现有激光型光学密度测量装置应用在大尺寸、大空间气体环境光学密度测量中，由于装置的发射端与接收端为分离式，若地面或平台稍有震动，会导致发射端与接收端对中困难，光学强度极易出现较大波动；且实际环境中，发射端和接收端的元件极容易受到颗粒污染。因此，将激光型的光学密度测量装置应用于较大尺寸的实验台，或者开放空间中的测量，必须解决激光器发射接收的对中问题，以及激光器接收端、发射端的污染问题。

实用新型内容

本发明的目的是解决现有测量装置测量误差大，发射端与接收端对中困难以及发射端、接收端元件极容易受到颗粒污染等问题，提供一套硬连接激光型光学密度测量装置及包含该装置的测量系统。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：

一种硬连接激光型光学密度测量装置，包括激光接收端、激光发射端和硬连接管；所述激光接收端、激光发射端分别固定设置在硬连接管的两端，所述硬连接管上设有至少一个过烟孔；所述激光接收端包括光强度采集集成电路板、定位螺栓、接收端底座和接收端石英玻璃片；所述接收端底座一端设置有凹槽，所述凹槽底端设有与硬连接管连通的接收端清洁气体通道，所述接收端石英玻璃片设置在凹槽底端；所述光强度采集集成电路板设置在凹槽顶端，并通过设置在接收端底座上的定位螺栓固定；所述接收端底座上设置有与接收端清洁气体通道连通的清洁气体吹扫通道；所述激光发射端包括发射端底座、激光发射器、定位螺栓和发射端石英玻璃片；所述发射端底座一端设置有凹槽，凹槽底端设有与硬连接管连通的发射端清洁气体通道，所述发射端石英玻璃片设置在凹槽底端，所述激光发射器设置在凹槽顶端，并通过设置在发射端底座上的定位螺栓固定；所述发射端底座设有与发射端清洁气体通道连通的清洁气体吹扫通道。

进一步地，所述硬连接管的过烟孔开孔面积占硬连接管总面积的50％以上，能够保证烟气从硬连接管中顺利流通，不会形成局部的回流。