[实用新型]一种新型粉尘测量的光学系统

说明书

本实用新型公开了一种新型粉尘测量的光学系统，包括测量腔体和出光部件，所述测量腔体内设有窗口片（201）、测量室（205）、反射环（206）、光阑（207）、光阱（208）、聚光透镜（209）、光纤（210）、参照光发生部件（211）；所述出光部件通过连接杆或者特氟龙垫块安装在设置窗口片（201）一侧的测量腔体的外侧面。本实用新型通过反射环将散射信号反射汇聚到光纤端面完成有效信号的采集，通过光阑和光阱的约束，其前向散射角度小，能够采集环形缝隙的信号，检测精度优于常规单边透镜式前向散射法，且实现了采样气路和光学检测部件的分离，镜片组不会受到粉尘污染，运行稳定性好，可靠性高。

技术领域

本实用新型属于环保检测设备技术领域，具体涉及了一种新型粉尘测量的光学系统。

背景技术

现有的主流在线监测产品采用高温抽取采样和光散射测量方案，取样后的高湿烟尘进行高温气化预处理，以消除液滴对光散射测量的影响，最后利用激光前散射法测量颗粒物浓度。部分工况下的粉尘浓度极低，高温加热后的测量单元检测精度偏低，难以实现有效检测；还有部分工况下的粉尘伴生着水汽、二氧化硫等污染性成分，容易造成测量气室污染辐射甚至阻塞，导致当前在污染源粉尘排放的在线监测设备可靠性较差，如何可靠稳定的监测复合粉尘的浓度值成了一个困难的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型粉尘测量的光学系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种新型粉尘测量的光学系统，包括测量腔体和出光部件；所述测量腔体内设有窗口片、测量室、反射环、光阑、光阱、聚光透镜、光纤、参照光发生部件；所述窗口片设置在测量室的前端；所述反射环、光阑、光阱设置在测量室的后端，并且所述光阑采用双圆环结构，所述反射环镶嵌安装在光阑外圈的内表面，所述光阑的内圈嵌套安装在光阱的外表面；所述聚光透镜、光纤依次设置在光阱的后端；所述参照光发生部件设置在窗口片和测量室之间；所述测量室的内部中央位置为有效测量区，并且在测量室的上下侧面位置分别设有进气气路和出气气路；所述出光部件通过连接杆或者特氟龙垫块安装在设置窗口片一侧的测量腔体的外侧面。

本实用新型通过反射环将散射信号反射汇聚到光纤端面完成有效信号的采集，通过光阑和光阱的约束，其前向散射角度小，能够采集环形缝隙的信号，检测精度高，优于常规单边透镜式前向散射法，且实现了采样气路和光学检测部件的分离，镜片组不会受到粉尘污染，运行稳定性好，可靠性高。本实用新型的反射环、光阱、聚光透镜、光纤和光阑一起构成了本实用新型的光学检测部件，通过光阑限制安装反射环和光阱，有效提高测量的精准度。

本实用新型进一步说明，所述出光部件包括第一激光器、准直镜座和固定座；所述准直镜座上安装有准直透镜，用于实现激光的准直。

本实用新型进一步说明，所述固定座上还设有第二激光器，发出参照光束打到参照光发生部件，产生的参照光通过反射环反射到光纤端面被检测，该路激光可通过调整光束大小，实现参照光强度的调制。

本实用新型进一步说明，所述反射环为玻璃环结构，其环形外表面镀铝，实现有效光信号的反射。

本实用新型进一步说明，所述光纤为光信号接收端，采用玻璃光纤，支持高温条件下的光信号检测。

本实用新型进一步说明，所述光阱和光阑之间的存在环形结构，此环形结构内通入鞘气，保护效果好。

本实用新型进一步说明，所述参照光发生部件为毛玻璃结构，接收参照光束产生均匀稳定的漫反射光，作为有效的量程校准信号。

本实用新型进一步说明，所述的光学系统通过光阑和光阱的约束，可以汇聚角度小于20度的环形前散射信号。

本实用新型的优点：

1.本实用新型的光学检测部件和窗口片分布于有效测量区的两侧，并有环形的鞘气保护，不会受到粉尘的污染，运行可靠性高。