[实用新型]一种基于近前向散射光检测的悬浮颗粒物浓度监测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于近前向散射光检测的悬浮颗粒物浓度监测装置，包括壳体、显示屏、设置于壳体内用于处理信号并将其显示在显示屏上的主控电路板、与主控电路板电性连接的连接线、为设备整体供电的蓄电池，其特征在于，近前向光散射检测装置，设置于所述连接线的另一端，通过激光照射待检测空气粉尘，并检测受粉尘影响而散射的光线，将该光信号转化为电信号处理。本实用新型的有益效果是，本实用新型利用激光在不同浓度粉尘中散射程度的不同，然后检测散射光线的强度，并将光强信号转化为电压强度，从而精确得知所处环境的粉尘浓度。

技术领域

本实用新型涉及粉尘浓度检测领域，具体是一种基于近前向散射光检测的悬浮颗粒物浓度监测装置。

背景技术

便携式悬浮颗粒物浓度在线监测及预警装置主要用于对矿山、水泥厂、面粉厂等粉尘作业场所的悬浮颗粒物浓度进行在线监测及预警，以满足现有各不同粉尘环境下悬浮颗粒物浓度的高精度测量。该装置能够在自然风流状态下实时的监测当前环境的悬浮颗粒物浓度，并通过本地数据及数据上传的形式实时监测当前环境的空气质量，并对悬浮颗粒物浓度超标情况起到应急预警功能。

现阶段已有的各类悬浮颗粒物浓度测量原理主要有光学、射线、称重式、电荷式几种，其中光学式的使用最为广泛，但是光学式的一般采用的是光透析原理，该结构需要相对封闭的暗室以防止外围光对检测传感器的影响、同时内部还需要有引导风机对周围环境的气体进行吸入式且需要滤膜采样才能进行数据的采集，对生产厂家来说其结构相对复杂、不易安装且增加生产成本；同时对使用单位来说操作比较复杂，且在粉尘环境中跟换滤膜比较不好操作，容易是滤膜沾染粉尘从而造成测量误差偏大甚至测量不准。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有光学原理检测粉尘浓度测量技术中由于自然光的干扰，无法进行高精度测量的问题，设计了一种基于近前向散射光检测的悬浮颗粒物浓度监测装置。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种基于近前向散射光检测的悬浮颗粒物浓度监测装置，包括壳体、显示屏、设置于壳体内用于处理信号并将其显示在显示屏上的主控电路板、与主控电路板电性连接的连接线、为设备整体供电的蓄电池，近前向光散射检测装置，设置于所述连接线的另一端，通过激光照射待检测空气粉尘，并检测受粉尘影响而散射的光线，将该光信号转化为电信号处理。

作为近前向光散射检测装置结构部分的详细叙述，所述近前向光散射检测装置包括顺序设置的，发射激光的激光发射组件、留存待检测粉尘的悬浮颗粒物检测区、窄带滤光片、阻隔平行光线的遮光组件、吸收散射光并对其进行光学处理的光学透镜组件、将光信号转化为电信号的光电转换装置。

作为一种可供选择的实施方案，所述激光发射组件的激光管发射的激光为650nm激光束。

对遮光组件的功能进一步限制，所述遮光组件遮挡的光线为激光管中发射的未散射光线，且该遮光组件中的滤光片仅限650nm的激光通过。

作为一种光学透镜组件的可供实施方案，所述光学透镜组件由两个半球形透镜构成，能够将所述悬浮颗粒物检测区散射出的光线收集汇聚至所述光电转换装置上。

对光电转换装置的进一步限定，所述光电转换装置用于检测光线的强度，并将该光强信号转化为电压强度信号，然后经所述连接线传输到所述主控电路板，且该电压强度介于0～5V。

作为一种蓄电池和主控电路板的可供实施方案，所述蓄电池为锂离子蓄电池，所述主控电路板包括微处理器、充放电保护电路、模数转换电路、串口通讯电路，其中，所述充放电保护电路用于保证锂离子不会因过充、过放、短路的因素对仪器造成不利影响，所述模数转换电路用来接收所述光电转换装置传送来的电压信号并将该信号转化为数字信号传送给微处理器(MCU)进行数据处理。

作为一种显示屏显示信息的拓展，所述显示屏上显示的信息包括量程的选择、仪器的预校准、参数的设定、数据的测量、历史数据查询信息。