[發(fā)明專利]可吸入粉塵濃度測量傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810019257.6
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN101487786A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王春勇;彭剛;卞保民;許玉風(fēng);張春燕
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N21/51
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種空氣潔凈度檢測設(shè)備，特別是一種可吸入粉塵濃度測量傳感器。

背景技術(shù)

在先技術(shù)中，可吸入粉塵濃度測量傳感器所采用的技術(shù)方案，如中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所黃惠杰等人在2000年9月20日申請的實(shí)用新型專利“激光粉塵測量儀光學(xué)探頭”(專利號為99251922.5)，它采用光軸相互垂直的散射光收集光路和照明光路，兩光軸的交點(diǎn)是光敏感區(qū)的中心點(diǎn)，在照明光路上，沿著以半導(dǎo)體激光器作光源發(fā)射的光束前進(jìn)方向上，依次設(shè)置準(zhǔn)直透鏡、焦點(diǎn)與光敏區(qū)中心點(diǎn)重合的柱面透鏡、光敏區(qū)和光陷阱。在散射光收集光路上，光敏區(qū)的兩側(cè)分別有光電探測器和凹面反射鏡。樣氣通道垂直于兩光軸構(gòu)成的平面。現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問題是：1、光路上沒有設(shè)置光闌，不可避免造成傳感器信噪比降低。2、采用粒子計(jì)數(shù)方式測量粉塵質(zhì)量濃度本身存在很大的局限，它對測量對象有一定的要求，即單位體積內(nèi)的粒子數(shù)不能超過一定值，一般用于比較潔凈環(huán)境下粉塵質(zhì)量濃度的測量。當(dāng)被測環(huán)境中的粉塵顆粒濃度增加時，出現(xiàn)兩個或多個粒子同時出現(xiàn)在傳感器光敏區(qū)的情況，測量就會產(chǎn)生極大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、信噪比高、靈敏度高的可吸入粉塵濃度測量傳感器。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種可吸入粉塵濃度測量傳感器，其特征在于：它包括：一個發(fā)出發(fā)散激光束的半導(dǎo)體激光光源，在該激光光源發(fā)出的光束前進(jìn)方向上，依次設(shè)有非球面鏡、入射光闌、消光光闌、光敏區(qū)、出射光闌、和光陷阱；消光光闌為長管狀，光闌口位置接近光敏區(qū)；經(jīng)過光敏區(qū)且與光路垂直的方向上設(shè)有球面反射鏡和光電探測器，光敏區(qū)和光電探測器光敏面的位置分別在球面反射鏡球心附近的兩側(cè)，并滿足幾何光學(xué)的物像關(guān)系；光電探測器[11]采用高靈敏度的光電二極管；電路與光電探測器相連并固定于支架兩面；氣路中的進(jìn)氣嘴、出氣嘴相對于光敏區(qū)對稱分布。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著的優(yōu)點(diǎn)是：1、采用光度計(jì)粉塵濃度測量法，以粒子群的散射光能量總和來計(jì)算可吸入粉塵的質(zhì)量濃度，測量更精確而且沒有了單位體積內(nèi)的粒子總數(shù)的限制，應(yīng)用更加廣泛；2、光路上設(shè)置了三個光闌，傳感器的信噪比大大提高；3、激光光束的會聚點(diǎn)在光敏區(qū)與光陷阱之間，使光敏區(qū)處光強(qiáng)沿軸向的分布更均勻，測量也更為準(zhǔn)確；4、前置放大電路采用低噪聲、低溫漂、帶寬為100Hz-30KHZ的跨導(dǎo)放大器，有效地抑制了噪聲；5、濃度測量電路采用積分的方法實(shí)現(xiàn)測量，使測量更穩(wěn)定、準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的可吸入粉塵濃度測量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的可吸入粉塵濃度測量傳感器的剖視圖。

圖3是本發(fā)明的信號處理電路的框圖。

具體實(shí)施方式