[发明专利]激光后向散射测尘设备的探头装置

说明书

技术领域

本发明激光后向散射测尘设备的探头装置，具体涉及一种利用激光后向散射测量原理，对工业锅炉、电厂锅炉、工业窑炉的烟道气中烟尘颗粒物浓度进行在线连续测量设备的探头装置，属于激光后散射测量气体排放物浓度的装置技术领域。

背景技术

现在国内外对工业污染源排放的烟道气中烟尘颗粒物浓度进行现场在线连续自动监测大多采用光学不透明度法，其原理是将一束光射入烟道，由于颗粒物的吸收和散射，光的强度衰减，光束穿过烟尘后其光的强度减弱，当燃烧介质稳定，烟道长度固定，其光强度的减弱和烟道内颗粒物浓度有关，因而可通过烟道前后光强度的变化确定烟尘颗粒物浓度。

用光学不透明法测定烟尘颗粒物浓度方便，但有一定的限制，当烟尘颗粒物的浓度太高或太低时，测量的灵敏度不高，对测量光路准直度要求极高，否则误差很大，安装复杂费时，受振动影响很大。随着高效除尘装置的推广使用，检测低浓度烟尘的需求逐步增加，为检测除尘器的除尘效率，除尘器前后安装浓度检测装置的用户也在逐步增加，这样除尘前是高浓度，除尘后是低浓度，在一些场合使用光学不透明度法测定就受到限制。因此人们研制了采用散射光原理检测烟尘颗粒物浓度的装置。这类检测装置的优点是检测结果与光路的长度无关，不仅能实时快速、在线、连续的测量，而且安装方便。原理是将一束光射入烟道，光束与烟尘颗粒物相互作用产生散射，散射光的强弱与总散射截面成正比，当烟尘颗粒物浓度升高时，烟尘颗粒物的总散射截面增大，散射光增强，通过测量散射光的强弱即可得到烟尘颗粒物的浓度，实验测试：分辨率可达到0.02mg/m³，最小测量范围0-2mg/m³。但现有的散射光颗粒物浓度检测装置，一方面体积较大，不利于现场安装，一方面激光光源在现场受环境温度和受控电流不恒定影响也较大，导致信号漂移，同时校准装置复杂且对信号的补偿校正不能达到连续跟踪，对颗粒物浓度的相关性不好。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的问题是提供一种激光后向散射测尘设备的探头装置，该装置利用激光后向散射测量原理，对烟道气中烟尘颗粒物浓度进行在线连续测量设备中的探头装置。

为了解决上述问题，本发明采用的方案为：激光后向散射测尘设备的探头装置，主要包括：保护玻璃、接收镜头、光敏电池、激光器，所述的激光器位于所述探头装置的左侧上部，且斜向下设置；所述的光敏电池位于激光器同侧下方的水平位置；所述的保护玻璃位于探头装置的右侧，比激光器略低的位置，且与纵向保持非平行状态；所述的接收镜头位于探头装置的右侧，且与光敏电池同轴方向设置；右侧的保护玻璃、接收镜头与左侧的光敏电池之间设置有挡光装置，所述的挡光装置能够选择性的通过保护玻璃反射激光器的参考光或者经过接收镜头折射回来的信号光。

所述接收镜头位于保护玻璃的左下方、或正下方、或右下方。

上述挡光装置的结构可以为：位于探头装置的底部固定有电机座，电机座上固定有电机，电机的轴套上固定有挡光板，所述的挡光板上设置有参考光孔和信号光孔，所述的参考光孔、信号光孔与轴套三者不在同一侧连线上。

所述挡光板的形状为圆形、或为方形、或为扇形、或为三角形、或为梯形。

本发明充分利用光能，光强度均匀；激光控制电路适应性强，电流范围大，连续可调，温度控制效果好，挡光装置即可完成对光源光通量变化带来的测量偏差的补偿，结构紧凑，原理可靠，可检测的烟尘颗粒范围大，更为准确地反应烟道内的浓度值。

附图说明

下面结合附图对本发明激光后向散射测尘设备的探头装置做进一步描述：

图1为本发明激光后向散射测尘设备的探头装置的原理结构示意图；

图2为图1所示实施例的结构示意图；

图3为图1所示单独通过信号光的原理示意图；

图4为图1所示单独通过参考光的原理示意图。

其中：1-基座、2-保护玻璃、3-接收镜头座、4-接收镜头、5-隔圈、6-压圈、7-轴套、8-挡光板、9-电机座、10-电机、11-管座、12-保护镜、13-光敏电池、14-套环、15-激光套、16-外盖、17-激光管、18-激光护镜、19-主机箱、20-激光器、21-挡光装置、22-参考光孔、23-信号光孔。

具体实施方式