CN103196805B - 一种检测气溶胶质量浓度的光学装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测气溶胶质量浓度的光学装置，包括激光光源发生组件、散射腔、散射光检测组件、主光束吸收组件；散射腔包括散射腔体，以及安装在散射腔体上的进光光阑、进气气嘴、出气气嘴、消光光阑；激光光源发生组件安装在散射腔体的进光光阑侧；散射光检测组件安装在散射腔上端与激光光源发生组件产生的激光束方向垂直，包括视场光阑、石英镜片、光电倍增管，以及固定光电倍增管的光电倍增管管座和光电倍增管压盖；主光束吸收组件安装在散射腔体的消光光阑侧，包括光陷阱和光陷阱座。本发明光学部件少，加工工艺简单，制作成本低；信噪比和检测灵敏度高，能简单有效的消除杂散光。

Description

一种检测气溶胶质量浓度的光学装置

技术领域

本发明涉及一种光学装置，尤其涉及一种检测气溶胶质量浓度的光学装置。

背景技术

现有的高效过滤器的检漏方法，比较流行的方法是美国军用标准MIL-STD-282推荐使用的DOP法，该方法用到的仪器为气溶胶光度计和气溶胶发生器。现有的气溶胶光度计，主要有ATI的TDA-2H型气溶胶光度计，该类仪器所采用的是前向光散射测量法，此种结构所采用的光学部件多，加工工艺复杂，成本高，杂散光处理困难等诸多问题，为了做到简单有效的消除杂散光的影响，提高信噪比和检测灵敏度，并且所采用的光学部件少，加工工艺简单，成本低，必须一种全新的光学装置。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种光学部件少，加工工艺简单，成本低，信噪比和检测灵敏度高，能简单有效的消除杂散光的检测气溶胶质量浓度的光学装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种检测气溶胶质量浓度的光学装置，包括激光光源发生组件、散射腔、散射光检测组件、主光束吸收组件；所述散射腔包括散射腔体，以及安装在散射腔体上的进光光阑、进气气嘴、出气气嘴、消光光阑；所述激光光源发生组件安装在散射腔体的进光光阑侧，包括依次连接的激光器、光源固定板、光源调节座、光源座、可变光阑、光源准直腔；所述散射光检测组件安装在散射腔上端与激光光源发生组件产生的激光束方向垂直，包括视场光阑、石英镜片、光电倍增管，以及固定光电倍增管的光电倍增管管座和光电倍增管压盖；所述主光束吸收组件安装在散射腔体的消光光阑侧，包括光陷阱和光陷阱座。

进一步的，所述进光光阑、消光光阑均通过密封圈固定安装在散射腔体上。

本发明的有益效果在于：本装置光学部件少，加工工艺简单，制作成本低；通过测量气流中粒子经过激光光束时散射的光强度检测气流中单位体积内含有的粒子质量浓度，信噪比和检测灵敏度高，能简单有效的消除杂散光。

附图说明

下面结合附图对本发明的技术方案进行说明。

图1 是本发明的剖面结构示意图。

图中：1、激光光源发生组件，11、激光器，12、光源固定板，13、光源调节座，14、光源座，15、可变光阑，16、光源准直腔，17、激光束，2、散射腔，21、散射腔体，22、进光光阑，23、进气气嘴，24、出气气嘴，25、消光光阑，26、密封圈，3、散射光检测组件，31、视场光阑，32、石英镜片，33、光电倍增管，34、光电倍增管管座，35、光电倍增管压盖，4、主光束吸收组件，41、光陷阱，42、光陷阱座。

具体实施方式

如图1所示的一种检测气溶胶质量浓度的光学装置，包括激光光源发生组件1、散射腔2、散射光检测组件3、主光束吸收组件4；所述散射腔2包括散射腔体21，以及安装在散射腔体21上的进光光阑22、进气气嘴23、出气气嘴24、消光光阑25；所述激光光源发生组件1安装在散射腔体21的进光光阑22侧，包括依次连接的激光器11、光源固定板12、光源调节座13、光源座14、可变光阑15、光源准直腔16；所述散射光检测组件3安装在散射腔体21上端与激光光源发生组件1产生的激光束方向垂直，包括视场光阑31、石英镜片32、光电倍增管33，以及固定光电倍增管33的光电倍增管管座34和光电倍增管压盖35；所述主光束吸收组件4安装在散射腔体21的消光光阑25侧，包括光陷阱41和光陷阱座42。

进一步的，所述进光光阑22、消光光阑25均通过密封圈26固定安装在散射腔体21上。

激光光源发生组件1的激光器11发生激光光束，经过可变光阑15将激光束17调节到合适的光强度，同时屏蔽光源产生的大部分杂散光，后经过进光光阑22再进行一次消除杂散光处理，光束进入散射腔体21，照射在从进气气嘴23进入的粒子流上发生散射，散射光经过视场光阑31透过石英镜片32进入光电倍增管33产生与散射强度对应的电信号，激光束17主光束经过散射腔消光光阑25进入光陷阱座42照射在光陷阱41上被光陷阱41不断反射吸收。

与现有技术相比，本发明的具有光学部件少，光路中无光学透镜，减少光学器件受污染后降低信号强度的可能；双光阑结构有效的消除杂散光的影响，通过测量气流中粒子经过激光光束时散射的光强度检测气流中单位体积内含有的粒子质量浓度，大大提高信噪比，检测灵敏度高，且加工工艺简单，制作成本低。

本发明的实施例所表述的，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种检测气溶胶质量浓度的光学装置，其特征在于：包括激光光源发生组件（1）、散射腔（2）、散射光检测组件（3）、主光束吸收组件（4）；所述散射腔（2）包括散射腔体（21），以及安装在散射腔体（21）上的进光光阑（22）、进气气嘴（23）、出气气嘴（24）、消光光阑（25）；所述激光光源发生组件（1）安装在散射腔体（21）的进光光阑（22）侧，包括依次连接的激光器（11）、光源固定板（12）、光源调节座（13）、光源座（14）、可变光阑（15）、光源准直腔（16）；所述散射光检测组件（3）安装在散射腔体（21）上端与激光光源发生组件（1）产生的激光束方向垂直，包括视场光阑（31）、石英镜片（32）、光电倍增管（33），以及固定光电倍增管（33）的光电倍增管管座（34）和光电倍增管压盖（35）；所述主光束吸收组件（4）安装在散射腔体（21）的消光光阑（25）侧，包括光陷阱（41）和光陷阱座（42）。

2.根据权利要求1所述的检测气溶胶质量浓度的光学装置，其特征在于：所述进光光阑（22）、消光光阑（25）均通过密封圈（26）固定安装在散射腔体（21）上。