[发明专利]一种反射加透射法雾霾颗粒流浓度冗余测量装置

权利要求书

1.一种反射加透射法雾霾颗粒流浓度冗余测量装置，其特征是，该装置的发光光路与测量气室雾霾颗粒的反射光光路逆向，测量气室内颗粒的运动路径与发光光路逆向；该装置的主体是圆筒体，辅助部分是智能管理电路；圆筒体内部一侧是测量气室，另一侧是光学组件室，两室空间连通，光学组件室内部设置发光光路，测量气室中线到光学组件室是反射光路，发光光路贯穿测量气室是透射光路；圆筒体外部，圆筒体两端的遮光密封帽一个是圆锥体状内凹遮光密封帽，另一个是瓶盖状遮光密封帽；遮光密封帽与圆筒体连接结构类似啤酒瓶瓶盖与啤酒瓶的连接，啤酒瓶只有一环外凸的宝塔形管口，遮光密封帽内部有1厘米深度两环与圆筒体端口配套的内凹的宝塔形卡口，卡接在圆筒体的两端，对应，在圆筒体两端1厘米长的端口，设置两环外凸的宝塔形管口；进气嘴与出气嘴沿圆筒体的轴线对称，进气嘴在瓶盖状遮光密封帽的一端，出气嘴在圆筒体的中端，进气嘴与出气嘴之间的圆筒体内部是测量气室，测量气室长度是10—20厘米；所述的圆筒体，当圆筒体两端卡接遮光密封帽，关闭进气嘴出气嘴，圆筒体内部保持气密性和遮光环境；瓶盖状遮光密封帽的内表面是黑体，在瓶盖状遮光密封帽内表面的中心，安装光电接收管2，当瓶盖状遮光密封帽卡接在圆筒体上，其光电接收管2的光轴与圆筒体的中轴同轴；在瓶盖状遮光密封帽内部，在靠近进气嘴一侧，设置一个2倍高于光电接收管高度、宽度2倍于光电接收管直径的平板气流阻挡板；在圆筒体内出气嘴、背离瓶盖状遮光密封帽端口，即靠近光学组件室位置，设置一个宽度等于出气嘴直径、高度等于出气嘴直径的内部凸沿，称作气流导流板；圆筒体的另一端是圆锥体状内凹遮光密封帽，先在圆筒体端口设置会聚透镜，会聚透镜的直径等于圆筒体的直径，再用圆锥体状内凹遮光密封帽卡接，固定会聚透镜、密封圆筒体；在圆锥体状内凹遮光密封帽内凹中心，安装光电接收管1，光电接收管1的轴线与圆筒体的轴线同轴；圆筒体内部，从气流导流板到会聚透镜，是光学组件室，两室除气流导流板外，空间连通。

2.如权利要求1所述的一种反射加透射法雾霾颗粒流浓度冗余测量装置，其特征是，光学组件室内的发光光路，包括前定位圆筒、外环内星形支架、后定位圆筒和一体化LED光源；所述的外环内星形支架的外部是一个厚度0.2厘米圆环，圆环内部是三个间隔120度的支撑臂，构成星形结构，三个星形支撑臂的交点在环心，外环内星形支架的外环和前后定位圆筒的外径与圆筒体的内径之间满足插入间隙配合，前定位圆筒的前端抵在圆筒体内的气流导流板上，前定位圆筒之后是外环内星形支架，外环内星形支架之后是后定位圆筒，后定位圆筒的尾端与气密性遮光圆筒的左端管口平齐，在后是会聚透镜，圆锥体状内凹遮光密封帽卡接圆筒体的左端，外环内星形支架被前后定位圆筒夹挤固定；外环内星形支架的内部是三个相邻120度的支撑臂，三个支撑臂之间是接近110度弧形空间，三个支撑臂在环心相交，在外环内星形支架的环心安装的一体化LED光源，包括瓶体散热筒、LED发光管和扩散透镜，瓶体散热筒固定在外环内星形支架的环心，LED发光管和扩散透镜安装在瓶体散热筒内，LED发光管、扩散透镜和瓶体散热筒的轴线与气密性遮光圆筒的轴线同轴，LED发光管位于扩散透镜的焦点上，LED发光管的发光通过扩散透镜后，经过瓶体散热筒限束，变成沿轴线30度的点发散光线，照亮测量气室中线截面的全部截面，这是发光光路；测量光路1 是反射光路，测量气室中线到圆筒体左端会聚透镜的距离是4倍会聚透镜焦距，光电接收管1在会聚透镜另一侧的4/3焦距处，测量气室中线截面的全部颗粒流的反射光，反射光光强与颗粒流浓度成正比，沿圆筒体轴线传送，穿过外环内星形支架的内部支撑臂之间三个接近110度弧形空间，到达会聚透镜上，聚焦在光电接收管1上，构成测量光路1；测量光路2 是透射光路，LED发光管的点发散光线穿过测量气室，经过测量气室的颗粒流衰减，透射光光强照在瓶盖状遮光密封帽的中心的光电接收管2上。

3.如权利要求1所述的一种反射加透射法雾霾颗粒流浓度冗余测量装置，其特征是，智能管理电路包括光电接收管1、光电接收管2、线性电压放大器、模数转换电路、MCU最小系统、光源管理模块、显示电路和RS232串口传输模块，光电接收管1和光电接收管2电连接线性电压放大器，线性电压放大器电连接MCU最小系统，MCU最小系统电连接光源管理模块、显示电路和RS232串口传输模块。