[发明专利]油烟气体监测仪光学扫描系统

说明书

技术领域

本发明涉及油烟气体监测设备领域，特别是涉及一种适用于油库、加油(气)站及大中型储油(气)库空间环境中油烟气体含量、碳氢化合物浓度等光学监测仪器的光学扫描系统。

背景技术

为满足国民经济高速长远发展需要，国家对煤炭、石油、天然气等能源物质多进行战略贮备，建设了大批战略能源储备库，而大大小小遍布全国城乡街道的加油(气)站，更是给人们提供了极大的方便，但同时，这些油库加油站的泄露、挥发物也给人们的安全造成很大的隐患，而加油站与大中型储油库是造成周边环境空气中油烟气体含量、碳氢化合物浓度超标的最主要原因之一。对加油(气)站与大中型储油库空间环境中油烟气体含量、碳氢化合物浓度等的实时监测，除了为环保部门提供环境污染指标信息数据外，还为油库、加油(气)站自身安全实时提供十分重要的安全预警信息。而目前国内大部分加油(气)站大多没有配备这种空间环境油烟监测光学仪器设备，存在一定的安全隐患。因此亟需提供一种新型的油烟气体监测仪光学扫描系统来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光学结构简单、安全适用的油库、加油(气)站空间环境的油烟气体监测仪光学扫描系统，能够满足油库、加油(气)站空间环境中油烟气体、碳氢化合物浓度含量的实时在线监测。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种油烟气体监测仪光学扫描系统，包括监测光源系统、凹面反射镜、光学扫描系统、若干呈发散分布的角反射器、光探测器、数据处理系统；

监测光源系统包括光源、扩束准直器，扩束准直器用于将光源发射的监测光进行扩束准直；

光学扫描系统用于监测光线扫描监测空间，并被角反射器反射形成若干束反射光，其包括扫描电机、45°扫描反射镜，45°扫描反射镜倾斜45°安装在扫描电机转轴的一端；

凹面反射镜倾斜安装在扩束准直器与45°扫描反射镜之间，其中心设有通光孔；

角反射器用于反射45°扫描反射镜发射的光束，并沿入射光路反射返回至凹面反射镜；

光探测器用于光电转换凹面反射镜入射的光线，并将光电信号传输至数据处理系统；

数据处理系统用于将光探测器输出的光电信号进行数据分析处理。

在本发明一个较佳实施例中，光源、扩束准直器、凹面反射镜的通光孔中心、扫描电机的主轴均位于光学系统的中心轴线上。

在本发明一个较佳实施例中，45°扫描反射镜以扫描电机转轴为中心旋转扫描，旋转扫描的角度为360°。

在本发明一个较佳实施例中，光源采用LED光源、LD激光光源、带光纤准直头的光纤光源中的任意一种。

在本发明一个较佳实施例中，凹面反射镜的口径和曲率半径均大于8cm，与光学系统中心轴线的夹角为30°。

在本发明一个较佳实施例中，角反射器采用透明材料的锥角反射器，透明材料包括玻璃、有机玻璃，或采用任意材料的空心锥反射器，口径大于5cm。

在本发明一个较佳实施例中，扫描电机采用光学扫描振镜或旋转扫描电机，旋转扫描电机采用交流电机、直流电机、步进电机中的任意一种。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述光学扫描系统是油烟气体监测仪的核心部件之一，整体光路结构简单，安全可靠，采用旋转扫描式光路设计，可以满足油库、加油(气)站空间环境中油烟气体、碳氢化合物浓度含量的实时在线监测。

(2)系统采用45°扫描反射镜安装在扫描电机转轴上，以转轴为中心做360°旋转扫描，监测光束在被测空间区域高速扫描并被监测区域内分布的若干角反射器原路反射返回，实现了被监测区域的全方位监测。

(3)监测光源从45°扫描反射镜扫描输出到某一监测点的角反射器后，再原路返回45°扫描反射镜，使光束二次穿越被监测区域的空间环境，实现被监测站空间环境中油烟气体、碳氢化合物的二次吸收，提高了监测系统的检测灵敏度。

附图说明

图1是本发明油烟气体监测仪光学扫描系统一较佳实施例的应用状态示意图；

图2是所述油烟气体监测仪光学扫描系统一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、LED光源，2、扩束准直器，3、凹面反射镜，4、光探测器，5、45°扫描反射镜，6、扫描电机，7、角反射器，8、光学扫描系统，9、监测光源系统，10、加油站环境空间，11、数据处理系统，12、通光孔，13、扫描电机转轴。

具体实施方式