[发明专利]一种前向散射型粉尘浓度测量仪

说明书

本发明提出一种前向散射型粉尘浓度测量仪，包括电气盒、探测杆和端盖，探测杆一端设有C型槽口，C型槽口中央形成粉尘测量区；C型槽口的第一端面开有激光出射孔，第二端面开有散射光孔和参考光孔，第三端面内设有穿线通孔；探测杆腔体内设置有激光器安装座，激光二极管竖直安装在激光器安装座内；外腔体内设置有探测器安装座，第一光电二极管安装在探测器安装座的中央，第二光电二极管安装在第一光电二极管的一侧。本发明采用散射光测量和量程光测量的双光路探测形式，可以自动修正由于激光二极管发射功率波动、电路漂移、激光镜头污染等造成的测量误差，检测灵敏度高、稳定性好。

技术领域

本发明属于粉尘测量技术领域，尤其是一种前向散射型粉尘浓度测量仪。

背景技术

常规粉尘浓度测量仪大多采用激光后散射法测量原理，使用红外激光作为发射光源，当激光照射在粉尘上时，产生光散射。在光学系统和粉尘性质一定的条件下，散射光强度与粉尘浓度成比例，进而经过计算后完成测量。

工业上烟气排放大多采用电除尘器来收集工业粉尘，但是传统电除尘出口粉尘排放浓度一般大于50mg/m3，粉尘颗粒粒径较大，一般都在10um以上，采用后反射激光粉尘测量比较容易。

而随着国家对烟气排放要求的提高，国内普遍对传统的静电除尘器技术进行了升级改进，出现了电除尘与布袋除尘结合的除尘器，还有湿法电除尘等先进除尘技术，因此除尘器出口粉尘排放浓度进一步下降，粉尘颗粒粒径进一步变小。目前我国大型火电厂烟气的排放要求在10mg/m3以下，超低排放要求5mg/m3以下，激光反射和折射的机会下降了很多，由于后向散射激光法灵敏度低，测量精度已经无法满足现场需要。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种前向散射型粉尘浓度测量仪，采用散射光测量和量程光测量的双光路探测形式，可以自动修正由于激光二极管发射功率波动、电路漂移、激光镜头污染等造成的测量误差，检测灵敏度高、稳定性好。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种前向散射型粉尘浓度测量仪，包括电气盒、探测杆和端盖，电气盒安装在探测杆的一端外部，端盖安装在探测杆的另一端外部并形成外腔体；电气盒内设置有电相连的电路板和转接板，转接板安装在电气盒与探测杆的连接面上；探测杆为圆柱形腔体结构，其靠近端盖的一端设有C型槽口，C型槽口中央形成粉尘测量区；C型槽口与探测杆腔体相连的第一端面中央开有贯穿的激光出射孔，与第一端面相对的第二端面上分别开有贯穿的散射光孔和参考光孔，连接第一端面与第二端面的第三端面内设有连通探测杆腔体与外腔体的穿线通孔；探测杆腔体内设置有激光器安装座，激光二极管竖直安装在激光器安装座内且其顶部通过压板固定，激光二极管的出射光光路和激光出射孔中心与参考光孔中心的连线重合且经过C型槽口的中心，激光二极管通过第一导线与转接板电相连；外腔体内设置有探测器安装座，探测器安装座通过圆环柱形的固定柱固定在C型槽口的第二端面，且固定柱的中央通孔对准参考光孔并可通过激光二极管的出射光光路，第一光电二极管安装在探测器安装座的中央，第二光电二极管安装在第一光电二极管的一侧，且第一光电二极管的感光面中心与散射光孔中心的连线光路和激光出射孔中心与参考光孔中心的连线光路相交于C型槽口的中心，第二光电二极管感光面中心与参考光孔中心的连线光路和激光出射孔中心和参考光孔中心的连线光路重合；第一光电二极管和第二光电二极管均通过第二导线与转接板电相连，所述第二导线从外腔体经穿线通孔中引出至探测杆腔体内再连接到转接板上。

进一步的，本发明的前向散射型粉尘浓度测量仪，第一光电二极管的感光面中心与散射光孔中心的连线光路和激光出射孔中心与参考光孔中心的连线光路之间的夹角为10°～30°。

进一步的，本发明的前向散射型粉尘浓度测量仪，第一光电二极管的感光面中心与散射光孔中心的连线光路上还设有透镜，且光路穿过透镜的中心。