[發明專利]基于雙光源的高濃度云霧顆粒濃度測量裝置

有效

• 申請號: 201911136657.X
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN112903547B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 王春勇;宋亞旻;李振華;嚴偉;戴昊
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，包括激光發射系統、光收集系統和光電轉換與處理系統；

所述激光發射系統包括兩個不同波長的半導體激光器(1)，兩個半導體激光器(1)發出的光束前進方向上，依次設有非球面鏡(2)、保護玻璃(3)、入射光闌(4)和出射光闌(5)；

所述光收集系統包括前向光電探測器(6)和側向光電探測器(8)，前向光電探測器(6)設置在出射光闌(5)后面，激光光束聚焦在前向光電探測器(6)上；采樣氣路(7)設置在入射光闌(4)與出射光闌(5)之間、與激光光束垂直的方向上，在采樣氣路(7)平行方向上設有側向光電探測器(8)；

所述光電轉換與處理系統與前向光電探測器(6)和側向光電探測器(8)連接，獲得光衰減與光散射的信息，計算云霧的濃度值；

兩個半導體激光器(1)的波長分別為650nm和940nm，兩條光路相互獨立互不干擾；所述前向光電探測器(6)、側向光電探測器(8)均由一大一小兩個探測單元構成，激光光束通過非球面鏡聚焦在兩條光路各自的前向光電探測器(6)較大的探測單元上。

2.根據權利要求1所述的基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，保護玻璃(3)設置在入射光闌(4)一側，用于阻隔氣路中的顆粒物進入到激光器內。

3.根據權利要求1所述的基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，前向光電探測器(6)、側向光電探測器(8)采用靈敏度為0.62A/W的二元光電二極管。

4.根據權利要求1所述的基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，所述前向光電探測器(6)和側向光電探測器(8)均由kom2125型二元硅基pin管構成，兩個大小不同的探測單元面積分別為2×2mm²和2×5mm²。

5.根據權利要求1所述的基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，所述入射光闌(4)、出射光闌(5)為圓形，前向光電探測器(6)設置在出射光闌(5)后面，形狀為矩形。

6.根據權利要求1所述的基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，所述采樣氣路(7)中待測云霧為不規則分布的高濃度云霧顆粒，濃度范圍為30-50g/m³。

7.根據權利要求1所述的基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，所述非球面鏡(2)的焦距為4mm±0.5mm。

8.根據權利要求1所述的基于雙光源高濃度云霧顆粒濃度測量裝置，其特征在于，所述入射光闌(4)的口徑不小于3mm。