[发明专利]一种排放烟尘浓度和粒度的在线测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量方法，该方法利用一种测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量装置，该装置包括激光器、面阵图像传感器和计算机，激光器发出的激光束入射到被测烟尘后，部分光被烟尘颗粒散射，这部分散射光相对于面阵图像传感器属后侧向散射光，所述的后侧向散射光被置于激光束入射方向后侧的面阵图像传感器接收，图像传感器将测得的后侧向散射光信号送入计算机进行数据处理，得到烟尘的浓度和粒度，其特征在于，所述的测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量方法的步骤为：

（1）激光光源发出的激光束从测量区的一端入射到测量区，测量区有被测量的含有烟尘的烟气通过；

(2)安装在激光侧向的图像传感器拍摄烟尘颗粒对激光的散射光图像；

(3)图像传感器将测得的散射光信号送入计算机进行数据处理:

a.将拍摄到的烟尘散射光图像进行分析，得到散射光图像的光强值；

b.当烟尘浓度低于0.01mg/kg，散射光强很弱，图像传感器得到的光强信号小于或接近传感器的测量下限时，增加图像传感器的曝光时间τ来提高测得的图像信号的强度，图像传感器的曝光时间τ根据被测烟尘浓度调整，从微秒到秒；

c.在计算机内将该光强值与事先由实验室标定得到的散射光强与烟尘浓度关系曲线进行比较，求出烟尘浓度。

2.根据权利要求1所述的测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量方法，其特征在于，激光器发出的激光束入射方向，在被测烟尘的前端置有反射镜，激光器发出的激光束入射到被测烟尘后，部分光被烟尘颗粒散射，这部分散射光相对于面阵图像传感器属后侧向散射光，其透射激光光束被反射镜反射，再次入射到烟尘，部分光再次被烟尘颗粒散射，这部分散射光相对于面阵图像传感器属前侧向散射光，所述后侧向散射光和前侧向散射光同时被面阵图像传感器接收后，送入计算机进行数据处理，得到烟尘颗粒的粒度和浓度。

3.根据权利要求2所述的测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量方法，其特征在于，在所述激光器前置有半透半反镜，激光束经半透半反镜后，部分光被反射到90度方向，被90度方向置有的第一光电探测器件监测，得到激光器的发射光强，透射光束则入射到烟尘，部分被散射，部分透射，透射光被反射镜反射后，再次入射到烟尘，部分被烟尘再次散射，其透射光部分入射到半透半反镜后，部分光被反射到270度方向，被270度方向置有的第二光电探测器件 监测，得到被烟尘散射吸收后的衰减光强；第一光电探测器和第二光电探测器测得的光强信号与面阵图像传感器得到的烟尘散射光信号都送入计算机进行数据处理，得到光强补偿后的准确的烟尘浓度和粒度处理结果。

4.根据权利要求2所述的测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量方法，其特征在于，所述反射镜为角锥、平面反射镜、凹面反射镜或转向棱镜。

5.根据权利要求1所述的测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量方法，其特征在于，所述的在线测量装置置有两个激光器，所述两个激光器置于被测烟尘烟道两侧，相对布置，第一激光器发出的第一激光束入射到烟尘，部分光被烟尘散射，第二激光器发出的第二激光束入射到烟尘，部分光同样被烟尘 散射，第一激光束和第二激光束的烟尘散射光相对于面阵图像传感器而言分别是后侧向散射光和前侧向散射光，后侧向散射光和前侧向散射光同时被面阵图像传感器接收后，送入计算机进行数据处理，得到烟尘颗粒的粒度和浓度。

6.根据权利要求5所述的测量排放烟尘浓度和粒度的在线测量方法，其特征在于，所述的第一激光器1和第二激光器为连续发光的激光器或脉冲发光的激光器。