[實用新型]一種用于粉塵濃度檢測的激光接收電路

有效

• 申請號: 202022852643.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN214097062U
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李碩;張會遠;孫華
• 申請（專利權）人: 山東東達機電有限責任公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 濟寧匯景知識產權代理事務所(普通合伙) 37254
• 代理人: 孫兆乾

一種用于粉塵濃度檢測的激光接收電路，涉及粉塵濃度檢測技術領域，解決了粉塵容易堵塞通道影響檢測結果的問題，包括光電轉換電路、濾波放大電路、AD轉換電路和主控制器，脈沖激光照射在光電轉換電路中的光電二極管上，所述的光電轉換電路的輸出端與濾波放大電路的輸入端相連接，濾波放大電路的輸出端與AD轉換電路輸入端相連接，AD轉換電路輸出端與主控制器相連接；濾除自然光與背景光照射在光電轉換電路中產生的噪聲干擾信號，放大激光照射在光電轉換電路中產生的有用信號，減少自然光對激光檢測時帶來的干擾，提高檢測精度，數字信號傳輸時能夠減少干擾，提供給主控制器更加精準、穩定的信號，從而更加精確的檢測空氣中的粉塵濃度值。

技術領域

本實用新型涉及粉塵濃度檢測技術領域，尤其涉及一種用于粉塵濃度檢測的激光接收電路。

背景技術

大氣顆粒物是由漂浮在空氣中的固體和液體顆粒物混合組成，是影響人類生活環境與身體健康的重要因素之一。工業生產是造成空氣顆粒物增多的主要原因，尤其在在煤礦、建筑場地等工業環境中產生的煤塵與建筑灰塵嚴重影響居民的生活環境。近年來，我國不斷推進生態文明建設，提倡綠色發展，加強對大氣污染與大氣霧霾的治理。因此，設計一種能夠準確檢測工業現場的粉塵濃度檢測方法具有十分重要的意義。

工業現場中懸浮的空氣顆粒物多為粒徑較大的工業粉塵，對于工業粉塵濃度的檢測常采用米氏(Mie)散射理論，將激光照射在采樣空氣中，空氣中的顆粒物會對激光進行散射，然后通過感光器件檢測散射激光的強度，再計算出相應的粉塵濃度值。現有的民用激光粉塵濃度傳感器多采用Mie散射檢測空氣中的粉塵濃度，但是由于量程較小，不適用于工業環境。目前針對工業環境設計的粉塵濃度傳感器，由于受自然光的干擾，需要將感光器件放置在黑暗環境中，然后設計風道，讓采樣空氣在風道內流動，再通過感光器件檢測散射的激光強度。然而該方法需要工作人員定期清理風道，且容易造成風道堵塞，影響檢測精度。

中國實用新型CN201821956195.7公開了一種PM10光學粉塵濃度傳感器，該粉塵濃度傳感器通過抽風機將氣體吸入傳感器內部的暗室，然后氣體中的粉塵在暗室中受到激光發射器的照射時，激光產生散射，再通過光電轉換器檢測激光強度，激光強度正比于空氣中的粉塵濃度，該傳感器需要工作人員每隔一段實現轉動活塞桿，使氣筒產生一定的壓力，清理傳感器內部積累的粉塵。然而該粉塵濃度傳感器使用在煤礦多個不同地點使用時，工作人員需要定期清理各個粉塵傳感器內部積累的粉塵，嚴重影響使用的便利性。中國發明CN201910709757.0公開了一種粉塵濃度檢測儀，包括外殼、抽風機、第一檢測通道、第二檢測通道等，檢測儀使用抽風機將采樣空氣從進氣口吸入，通過第一檢測通道與第二檢測通道檢測空氣中的粉塵濃度，然后將采樣空氣從出氣口流出。然而該粉塵濃度檢測儀短期使用可以精確檢測粉塵濃度，但長期使用在粉塵濃度較高的工業環境中，空氣中的粉塵容易堵塞通道，影響正常檢測。經研究分析，現有粉塵濃度傳感器多采用風道與暗室搭配的檢測方法，該方法長期使用才工業環境中極容易造成粉塵累積，堵塞風道，影響正常檢測。因此，針對工業使用的粉塵濃度傳感器，需要設計一種激光接收電路，能夠濾除自然光與背景光的干擾，無需風道與暗室，即能精確的檢測空氣中的粉塵濃度值。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種用于粉塵濃度檢測的激光接收電路，提供一種能夠精確地檢測空氣中粉塵濃度的激光接收電路。為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：一種用于粉塵濃度檢測的激光接收電路，包括光電轉換電路、濾波放大電路、AD轉換電路和主控制器，脈沖激光照射在光電轉換電路中的光電二極管上，所述的光電轉換電路的輸出端與濾波放大電路的輸入端相連接，濾波放大電路的輸出端與AD轉換電路輸入端相連接，AD轉換電路輸出端與主控制器相連接。

進一步地，光電轉換電路包括光電二極管D1和放大器U1，所述的光電二極管D1的陽極接地，光電二極管D1的陰極與放大器U1的反相輸入端相連接，放大器U1的同相輸入端接地，放大器U1的輸出端與放大器U1的反相輸入端連接有并聯的電阻R1、電容C1。