[发明专利]一种烟度检测光学系统及其方法

权利要求书

1.一种烟度检测光学系统，包括光源部分(100)、分光部分(200)和检测部分(300)；所述光源部分(100)包括发光元件(110)，分光部分(200)包括多片分光镜，其特征在于：所述光源部分(100)还包括一次准直镜(120)、汇聚透镜(130)和二次准直镜(140)，所述发光元件(110)、一次准直镜(120)、汇聚透镜(130)和二次准直镜(140)在所述发光元件(110)光照方向上依次设置；所述分光镜设置于可接受所述发光元件(110)发出并透过二次准直镜(140)的光束，且多片所述分光镜可将所述光束均分为多道平行光束；所述检测部分(300)用于接收所述多道平行光束，并检测所述多道平行光束的光谱；

所述光源部分(100)还包括从上到下依次首尾相连的光源支持筒(150)、中部筒体(160)和下部筒体(170)；所述发光元件(110)和一次准直镜(120)上下方向设置于光源支持筒(150)内，所述汇聚透镜(130)设置于中部筒体(160)内，所述二次准直镜(140)设置于下部筒体(170)内；

所述光源支持筒(150)内上下安装光源座板(111)和一次透镜座板(121)；所述发光元件(110)阵列安装在光源座板(111)，其照射方向对着一次透镜座板(121)侧；所述一次准直镜(120)安装在一次透镜座板(121)，每个发光元件(110)对准一个一次准直镜(120)；

所述光源支持筒(150)的下端和中部筒体(160)的上端套接连接；所述中部筒体(160)内安装透镜夹持器(131)；所述中部筒体(160)外侧螺纹旋接有微调旋钮(133)，微调旋钮(133)的内侧面上设有微调环槽(1331)；所述透镜夹持器(131)外周面上的支脚(1313)穿过所述中部筒体(160)上开设的支脚过孔(164)后支撑在所述微调旋钮(133)的微调环槽(1331)内；

所述分光镜安装在位于下部筒体(170)下方的分光箱体(210)内；所述分光箱体(210)的上端具有可供光射入的进光孔(230)，其下端具有经分光镜分光后的光束射出的出光孔(240)；

所述分光部分(200)和检测部分(300)之间设置烟气通道部分(400)；所述烟气通道部分(400)包括可被从分光镜射向检测部分(300)的光束所穿过的烟气箱体(410)；在平行所述光束方向的所述烟气箱体(410)相对两侧箱体壁上，其中一侧箱体壁上安装风扇(420)，另一侧箱体壁上开设气孔(411)，或者两侧箱体壁上均安装风扇(420)。

2.根据权利要求1所述的一种烟度检测光学系统，其特征在于：所述发光元件(110)呈蜂窝状分层排列，满足T＝1+(n-1)*6，其中：T为发光元件(110)数量，n为发光元件(110)排布的层数。

3.根据权利要求1或2所述的一种烟度检测光学系统，其特征在于：所述光源支持筒(150)下端的内侧沿圆周方向设置有多个弹性卡扣(154)，所述中部筒体(160)上端的内侧设有卡接凸环(162)，弹性卡扣(154)可卡在卡接凸环(162)上；至少一个所述的弹性卡扣(154)上设置有伸出光源支持筒(150)外的拨片(156)。

4.根据权利要求1所述的一种烟度检测光学系统，其特征在于：所述汇聚透镜(130)外周套在弹性压圈(134)中，并支撑于所述透镜夹持器(131)内侧的支撑凸台(1312)上；旋接在所述透镜夹持器(131)上端的压紧旋套(132)通过挤压所述弹性压圈(134)夹紧汇聚透镜(130)。

5.一种烟度检测方法，采用权利要求1-4中任意一项所述的烟度检测光学系统进行烟度检测，其步骤包括：首先，发光元件(110)接通电源发光；然后，发光元件(110)发出的光经过一次准直镜(120)形成平行光束，平行光再经过汇聚透镜(130)聚焦照射到二次准直镜(140)上，直径较大的平行光束经过二次准直镜(140)形成直径较小的平行光束；接着，经过二次准直镜(140)的平行光束再经过分光镜分成多道光强相同的平行光束；最后，多道平行光束穿过待检测的烟气后被检测部分(300)接收，并检测光谱。