[发明专利]浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量器及方法

权利要求书

1.浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量器，其特征在于，包括：

全息光路组件、激光发射臂、信号接收臂、连接臂、颗粒浓度调整组件；

所述信号接收臂的上端通过连接臂连接在激光发射臂的下端，所述颗粒浓度调整组件设置在连接臂的侧边，所述连接臂中部设有测量区域，所述测量区域与颗粒浓度调整组件连通。

2.根据权利要求1所述的浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量器，其特征在于，所述全息光路组件包括激光器、空间滤波器、准直透镜、镜头、相机，所述空间滤波器包括显微物镜、光学针孔，所述显微物镜设置在光学针孔上方。

3.根据权利要求2所述的浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量器，其特征在于，所述激光发射臂包括激光发射臂外壳、激光同轴固定件，所述激光器、空间滤波器、准直透镜设置在激光发射臂外壳内，所述激光器设置在激光发生臂外壳的上部，所述空间滤波器设置在激光器下方，所述准直透镜设置在空间滤波器下方，所述显微物镜设置在XYZ位移调节件上，所述光学针孔设置在XY位移调节件上，所述准直透镜设置在激光同轴固定件上，所述激光器、XYZ位移调节件、XY位移调节件、激光同轴固定件通过固定杆连接。

4.根据权利要求2所述的浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量器，其特征在于，所述信号接收臂包括信号接收臂外壳、相机同轴固定件，所述镜头、相机设置在信号接收臂外壳内，所述相机设置在信号接收臂外壳下部，所述镜头设置在相机上方，所述镜头、相机通过相机同轴固定件与信号接收臂外壳连接。

5.根据权利要求1所述的浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量器，其特征在于，所述颗粒浓度调整组件包括电离区侧壁电压板、富集区电压板、电离区中部电压板，所述电离区侧壁电压板平行且对称地设置在左端的两侧，所述电离区中部电压板设置在左端的中部，所述富集区电压板平行且对称地设置在右端的两侧且与电离区侧壁电压板连接，所述电离区侧壁电压板的左端、电离区中部电压板的左端围合成气体进口流道，所述与富集区电压板中部围合成富集区流道，所述与富集区电压板远离电离区侧壁电压板的一端围合成气体出口流道。

6.根据权利要求5所述的浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量器，其特征在于，所述电离区中部电压板左端为钝体结构，优选为三角形结构。

7.一种烟气雾滴粒径与浓度在线测量的方法，根据权利要求1至6任一所述的一种浓度自适应调控的烟气雾滴粒径与浓度在线测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将装置深入烟道，根据烟气流向调整装置测量区域的开口方向，使烟气来流正对测量区域的开口，并把装置固定在烟道壁面上。

(2)开启激光器和相机。

(3)向电离区侧壁电压板与电离区中部电压板施加正电压，并预设为一定初值。

(4)观察相机画面中的烟气雾滴颗粒浓度情况。

(5)向富集区电压板施加正电压。

(6)增大电离区侧壁电压板与电离区中部电压板上的电压，直至相机画面中的烟气雾滴颗粒浓度不发生变化，此时烟气雾滴颗粒所携带的电荷已经饱和。

(7)观察相机画面上烟气雾滴颗粒浓度情况，调整富集区电压板上的电压至合适的大小，获得合适的烟气雾滴颗粒浓度。当颗粒浓度较低时，可以增加电压，加强颗粒富集效果，使富集区流道中部的气流颗粒浓度更高；当颗粒浓度较高时，减小电压，减弱颗粒富集效果。

(8)设置相机参数，待图像稳定后，开始测量。

(9)通过数据传输线缆，将相机所拍摄的全息图像传输至计算机。

(10)利用全息重建算法对全息图像进行重建，反演出烟气雾滴颗粒上的散射光在空间不同位置上传播时的光强。

(11)利用数据处理算法提取重建后的全息图像中的烟气雾滴颗粒粒径、浓度数据，完成测量。