[发明专利]一种粉尘浓度测量系统

权利要求书

1.一种粉尘浓度测量系统，其特征在于，包括激光发射单元、激光传输单元、粉尘浓度测量单元和检测单元，其中：

所述激光发射单元包括激光器和分束器；

所述激光传输单元包括定向耦合器、光纤和准直器；

所述粉尘浓度测量单元包括第一折射平面、第二折射平面和全反射平面，其中所述第一折射平面和所述第二折射平面不平行；

所述检测单元包括光电探测器；

由所述激光器发射的经所述分束器分束的激光，分别通过所述定向耦合器输入端耦合后经所述光纤传输至所述准直器扩束，之后进入所述粉尘浓度测量单元，并分别经过第一折射平面和第二折射平面折射后，经所述全反射平面全反射而反向原路返回至所述定向耦合器，通过所述定向耦合器的输出端耦合后进入所述光电探测器；

所述分束器将所述激光分成两束光强相同且相互平行的第一测量光和第二测量光；所述定向耦合器包括第一定向耦合器和第二定向耦合器；所述准直器包括第一准直器和第二准直器；所述光纤包括第一光纤和第二光纤；所述粉尘浓度测量单元的所述第一折射平面和所述第二折射平面之间形成测量区域；所述光电探测器包括第一光电探测器和第二光电探测器；所述第一测量光经过所述第一定向耦合器输入端耦合后经所述第一光纤传输至所述第一准直器扩束，之后经所述第一折射平面折射进入所述测量区域，再经所述第二折射平面折射和所述全反射平面全反射，然后反向通过所述第一准直器缩束后经所述第一光纤传输至所述第一定向耦合器，通过该第一定向耦合器的输出端耦合后进入所述第一光电探测器；所述第二测量光经过所述第二定向耦合器输入端耦合后经所述第二光纤传输至所述第二准直器扩束，之后经所述第一折射平面折射进入所述测量区域，再经所述第二折射平面折射和所述全反射平面全反射，然后反向通过所述第二准直器缩束后经所述第二光纤传输至所述第二定向耦合器，通过该第二定向耦合器的输出端耦合后进入所述第二光电探测器；

所述第一折射平面、第二折射平面和全反射平面由第一三棱镜和第二三棱镜提供；所述第一三棱镜和所述第二三棱镜对立放置，其中：所述第一三棱镜为直角三棱镜，包括第一直角面、第二直角面和镀有增透膜的折射斜面；所述第二三棱镜包括镀有增透膜的折射面、镀有全反膜的全反射面和第三斜面；测量光垂直入射所述第一三棱镜的第一直角面；所述第一测量光经所述第一三棱镜的折射斜面以及所述第二三棱镜的折射面折射后垂直射向所述第二三棱镜的全反射面，再经该全反射面全反射后沿原入射路线返回；所述第二测量光经所述第一三棱镜的折射斜面以及所述第二三棱镜的折射面折射后垂直射向所述第二三棱镜的全反射面，再经该全反射面全反射后沿原入射路线返回；所述第一测量光与所述第二测量光的光路平行。

2.如权利要求1所述粉尘浓度测量系统，其特征在于，还包括单透镜整形器，所述单透镜整形器设置在所述准直器和所述第一三棱镜之间。

3.如权利要求2所述粉尘浓度测量系统，其特征在于，所述粉尘浓度测量单元还包括底座，其中：

所述第一三棱镜的第一直角面和第二直角面均与所述底座固定连接；

所述第二三棱镜的第三斜面与所述底座固定连接。

4.如权利要求3所述粉尘浓度测量系统，其特征在于，所述第一准直器与所述第二准直器平行地嵌入所述底座中，并与所述第一三棱镜的第一直角面垂直。

5.如权利要求4所述粉尘浓度测量系统，其特征在于，所述单透镜整形器包括第一单透镜整形器和第二单透镜整形器，其中：

所述第一单透镜整形器对应所述第一准直器嵌入在所述底座中；

所述第二单透镜整形器对应所述第二准直器嵌入在所述底座中。

6.如权利要求1所述粉尘浓度测量系统，其特征在于，所述激光器和所述分束器远离所述粉尘浓度测量单元，所述定向耦合器和所述光电探测器远离所述粉尘浓度测量单元。