[实用新型]尘埃粒子计数器光学传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及洁净环境洁净度的检测仪器，特别是一种采用保护气套采样气路的尘埃粒子计数器光学传感器。

背景技术

光学尘埃粒子计数器是检测洁净环境中尘埃颗粒浓度的仪器，它是以尘埃粒子在激光束中产生的光散射现象为原理设计而成的。其通常由光学系统，采样气路和信号处理电路组成。其中采样气路由主要有进气管和出气管组成。打开气泵，采样气流通过进气管进入光敏区，产生与粒径相当的散射光脉冲。经电路甄别后，得到各粒径档的粒子数。

现有技术中尘埃粒子计数器的采样气路一般比较简单，由进气气管和排气气管组成，这种结构无法防止采样气流在光敏区的扩散，在实际应用中造成大量小信号的出现甚至漏记数，造成传感器的计数效率下降和对粒子的分辨率降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种对粒子计数效率高，分辨率高的激光尘埃粒子计数器的光学传感器。

实现本实用新型目的的技术解决方案是：一种激光尘埃粒子计数器的光学传感器，包括半导体激光器，非球面透镜，球面反射镜，光陷阱及采样气路，采样气路由进气管和出气管组成，其特征在于：进气管由两部分组成，其中内管内为采样气路，外管内为洁净气流气路，采样气路中的进气管和出气管相对于光敏区对称分布。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：由于保护气套限制了采样气流在光敏区的扩散，减少了粒子出现在弱光区的概率，减少了漏计数的发生，实际测试中小信号的数量大大减少，极大的提高了传感器的计数效率，对于0.38μm的标准粒子计数效率接近100％，粒子的分辨率也有了很大的提高，对于0.38μm、0.54μm标准粒子的分辨率达85％以上，与现有技术相比提高10％以上。

附图说明

图1为本实用新型的尘埃粒子计数器光学传感器结构示意图。

图2是本实用新型的传感器对标准粒子标定的信号响应曲线图。

具体实施方式

结合图1，本实用新型尘埃粒子计数器光学传感器是一个直角散射型光学系统，包括照明系统、散射光收集系统、气路系统。照明系统由半导体激光器8、非球面镜9、光陷阱10组成，半导体激光器8功率为5mW波长650nm，其发出发散光束经过短焦距非球面镜9二维聚焦，会聚点在光敏区5的后面，以此保证光敏区5沿轴向光强的均匀，光敏区5处光束的宽度是采样气管3宽度的两倍。激光光束穿过光敏感区5后进入光陷阱10，并被光陷阱10吸收掉。散射光收集系统主要由球面反射镜7和光电倍增管组成。光敏区与光电倍增管的光敏面分别处于球面发射镜球心两侧，并满足几何光学物像关系，当被测气流通过光敏区5时，其中的尘埃粒子产生的散射光的一部分直接进入光电倍增管，另一部分经过球面反射镜7反射后会聚在光电倍增管的光敏面上，气路系统主要由进气嘴2、排气嘴1构成。进气管和出气管对称分布于光敏区两侧，两者间距为5mm，它的采样气路采用了保护气套，进气管2由两部分组成，其中内管3内为采样气路12，口径1mm。外管4内为洁净气流气路11，口径为6mm。气泵工作时，采样气流12在洁净气流11形成的负压带动下进入光敏区5，其流速小于洁净气流，这样洁净气流在采样气流外形成一层保护气套，限制了采样气流在光敏区的扩散。排气管1的直径为3mm，小于进气管外管4的直径，同样对气流起到约束作用，这样可以极大的减少采样粒子出现的弱光区的概率，从而减少的小信号的出现，减少漏计数的出现，大大提高了传感器对粒子的分辨率。附图2即是本实施方式对0.38μm、0.499μm、0.54μm标准粒子标定的信号响应曲线图，其小信号大大减少，同时对于0.38μm、0.54μm标准粒子的分辨率可以作到85％。