[实用新型]烟尘黑度监测记录仪

说明书

本实用新型涉及一种监测烟囱排放烟尘黑度，并记录测量数据的装置，特别是一种利用激光束检测烟尘中黑色粉尘含量的监测仪器。

目前，环境保护部门对烟尘黑度的监测一般是依据林格黑度对照表与排放烟气黑度进行目测比较，从而确定0～5级的黑度值。这种监测手段存在耗费人力大，易受天气和人为因素的影响，精度无法保证等缺陷。烟尘黑度主要是烟气中黑色粉尘所致，因此国外也有利用普通白炽光源来检测粉尘含量的，这类仪器结构比较复杂，成本较高，测量精度也不理想。

本实用新型的目的是提供一种采用激光束穿过烟尘来监测排放烟尘黑度的仪器，并将定时监测的数据记录在存贮器中，实现对烟尘排放的长期连续监测。

本实用新型的目的是这样实现的，这主要包括激光光源、光传感器控制机构，激光光源由激光发生器构成，设置于烟道的一侧，产生的激光束对准烟道的中心，激光束所指向的烟道另一侧设有光透射传感器，光反射传感器设在激光发生器前；控制机构以微处理器为核心构成，其连接有实时时钟，A／D转换器，接口电路，透射传感器和 反射传感器的模拟信号经比例加法器与A／D转换器相连接，接口电路的相应信号端分别与激光发生器、黑度值存贮器、黑度值显示器、批采集通讯接口相连接。

为了保证监测的精度，保护光路不受烟尘等污染物的影响，本实用新型在光路中设有一对光路保护器，它由处于两块柔性清洁体之间的石英增透隔离器构成，隔离器与驱动电机同轴，电机带动隔离器转动，与清洁体产生磨擦。在光透射传感器和光反射传感器的靠近烟道侧各设一个光路保护器。

本实用新型是在控制机构设定的软件程序控制下运行的，根据需要以确定的时间间隔对烟尘检测，在实施检测时，微处理器首先发出启动光路保护装置的指令，然后再开启激光发生器，一束平行激光束横向穿过烟道，烟尘中的黑色粒子将吸收光能，而到达光透射传感器处的光能量与黑度成比例衰减，传感器将这一光能转换为与黑度相对应的模拟电量。烟道中的其他粒子如白色粉尘或蒸气将反射光能，光反射传感器接收这部分能量，并转换成与白色成线性的模拟电变量。以上两个模拟电变量经比例加法器后得到与黑度成比例的模拟信号，再经A／D转换器送微处理器进行运算处理。本次检测的实时时钟数据和检测结果数据一起存入存贮器中。存贮器的容量可适应长年监测，同时微处理器还带有显示器以便随时显示监测结果。

本实用新型由于利用激光方法测试，又应用微电脑进行控制及数据处理，使得本实用新型检测精度高，功能齐全，运行可靠，体积小，监测方式灵活。因此，本实用新型除明显比传统的林格黑度对照表目测方式优越之外，较其他设备检测也有显著的优点。由于本实用新型可以长年连续监测，不仅可以为环保部门提供可靠的检测数据外，为污染源的技术改造也可以提供必要的技术数据。

以下结合附图，就本实用新型的一种实施例进行详细描述。

图1为本实用新型的监测记录仪的方块图。

图2为本实用新型的监测记录仪在烟道中的布置示意图。

图3为本实用新型的监测记录仪中控制机构的电路原理图。

图4为本实用新型的监测记录仪中光传感器的电路图。

在本实用新型的监测记录仪中，激光发生器可选用可见光激光发生器，根据被测粉尘的特性，激光波长选为6700A，光斑直径为3mm，光束为平行光，激光器1设在烟道7的一侧，激光束经过光路9横向穿过烟道7的中心。

透射光传感器6和反射光传感器2分别设置于烟道两侧，它们主要由光电管D2和D3构成，光电管产生的模拟电信号分别由运算放大器U1和U2构成的跟随器送入由运算放大器U3构成的比例加法器，这样，透射光和反射光的模拟电信号经叠加之后送入模数转换器，由微处理器处理。

本实用新型的监测记录仪的控制部分以微处理器为核心构成，在本实施例中，微处理器选用的是单片机INTEL8751，其数据线（P0.0～P0.7）和地址线（P2.0～P2.4）分别与存贮器RAM的相应信号端相连接，模数转换器的数据端也由数据线与单片机相连接。在单片机数据线上还连接有由MC146818构成的实时时钟。

单片机的输出端之一（P1.4）经光电偶合器V1与激光发生器LASER相通，以控制激光器的启动。单片机的另一输出端（P1.5）经光电偶合器V2与光路保护器的电机M接通，以控制光路保护器的开启。单片机的标准接口RS232被引到接口插座以便提取记录数据。

为了能够随时观察到检测结果，单片机的数据端（P1.0～P1.3）经译码电路块CD4511接数码显示器。