[發(fā)明專利]一種高精度多波段便攜式顆粒物質(zhì)量濃度測量儀

有效

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• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112362546B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周經(jīng)中;黃松強;孫闊騰;何學敏;蔡瑋辰;韋揚志;全曉方;呂金壯;王劍坤;吳雙杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司柳州局
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 任兵

本發(fā)明涉及測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種高精度多波段便攜式顆粒物質(zhì)量濃度測量儀，包括光源、測量池、參考池、過濾管道、吸風裝置、抽風裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和供電控制裝置，測量池和參考池均設(shè)置有用于接收測試光的聚焦窗口，測量池和參考池的入射方向、背入射方向以及垂直于入射方向的方向上均設(shè)有濾光探測組件；濾光探測組件用于檢測不同波長的測試光，并生成模擬信號；測量池與參考池之間通過過濾管道連通；數(shù)據(jù)處理裝置與濾光探測組件通信連接；濾光探測組件和數(shù)據(jù)處理裝置分別與供電控制裝置電性連接。本發(fā)明能夠消除因光電探測器工作溫度變化引起的波動噪聲，提高測試精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高精度多波段便攜式顆粒物質(zhì)量濃度測量儀。

背景技術(shù)

目前，人們基于激光雷達檢測環(huán)境中數(shù)十公里尺度大氣顆粒物空間分布，已廣泛應用于環(huán)保、氣象等領(lǐng)域，如確定污染源分布、預測沙塵暴等。激光雷達基于氣體后向散射光的顆粒物測量方法，具有大面積、實時監(jiān)測的優(yōu)勢，但其一般采用大功率氣態(tài)激光器，且對顆粒物質(zhì)量濃度的測量精度有限。且現(xiàn)有的光電探測器在工作溫度變化的情況下會產(chǎn)生波動噪聲，影響實際測量結(jié)果。

申請內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高精度多波段便攜式顆粒物質(zhì)量濃度測量儀，其消除了因光電探測器工作溫度變化引起的波動噪聲；通過交變工作模式增加單位時間內(nèi)的采樣次數(shù)，減小測試時的低頻噪聲干擾，提高測試精度。

本發(fā)明的實施例通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種高精度多波段便攜式顆粒物質(zhì)量濃度測量儀，包括用于提供不同波長的測試光的光源、測量池、參考池、過濾管道、吸風裝置、抽風裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和供電控制裝置，所述測量池和參考池均設(shè)置有用于接收所述測試光的聚焦窗口，所述測量池和參考池的入射方向、背入射方向以及垂直于入射方向的方向上均設(shè)有濾光探測組件；所述濾光探測組件用于檢測不同波長的測試光，并生成模擬信號；

所述測量池與參考池之間通過所述過濾管道連通，所述吸風裝置用以向所述測量池吸入空氣，所述抽風裝置用以將所述參考池內(nèi)的空氣排向大氣；

所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述濾光探測組件通信連接，所述數(shù)據(jù)處理裝置用于接收所述模擬信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出；所述濾光探測組件和所述數(shù)據(jù)處理裝置分別與所述供電控制裝置電性連接。

可選的，還包括反射鏡組、光錐、光纖和分光組件，所述反射鏡組用于接收所述光源發(fā)出的測試光并將其反射至所述光錐，所述光錐用于將測試光耦合至所述光纖中；所述分光組件接收來自所述光纖的測試光，并將測試光分流至所述測量池和所述參考池。

可選的，所述分光組件包括半反射鏡、測量反射鏡和參考反射鏡，所述半反射鏡接收來自所述光纖的測試光并反射至所述測量反射鏡和所述參考反射鏡，所述測量反射鏡將測試光反射至所述測量池的聚焦窗口，所述參考反射鏡將測試光反射至所述參考池的聚焦窗口。

可選的，正對所述測量池的聚焦窗口處設(shè)有測量擴束器，正對所述參考池的聚焦窗口處設(shè)有參考擴束器；所述測量擴束器接收所述測量反射鏡反射的測試光，并將測試光擴束后傳輸至所述測量池；所述參考擴束器接收所述參考反射鏡反射的測試光，并將測試光擴束后傳輸至所述參考池。

可選的，所述光纖和分光組件之間還設(shè)有電光調(diào)制器，所述電光調(diào)制器與所述供電控制裝置電性連接。

可選的，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述濾光探測組件與所述放大器電性連接，所述放大器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器電性連接；所述放大器、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與所述供電控制裝置電性連接。

可選的，所述數(shù)據(jù)處理裝置還包括存儲傳輸裝置，所述存儲傳輸裝置分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和所述供電控制裝置電性連接。

可選的，所述光源為三個獨立設(shè)置的半導體激光光源，三個所述半導體激光光源均與所述供電控制裝置電性連接。