CN107014773A - 超宽覆盖面光学烟气监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超宽覆盖面光学烟气监测系统，包括光路系统中的绿色激光发射器、准直透镜、鲍威尔棱镜、菲涅尔透镜、直线性菲涅尔透镜、PDA半导体二极管接收器、数据采集系统及外置密封箱。除此之外，本发明还介绍了此系统中各个部件的摆放条件及摆放位置。本发明采用单一光，降低了所配置仪器的成本；采用外置密封箱，可有效去除光路外所产生的杂散光和轴外光的干扰；设计结构简单、调整容易、携带方便；新型接收器灵敏度高、信噪比大、热稳定性好、所采集数据精度高；本系统光域覆盖面宽泛，可测定的大气中污染物悬浮颗粒直径大于20μm。本技术可广泛应用于：工业废气、施工扬尘、机动车尾气等领域的现场测定及在线监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种在超宽覆盖面光学烟气监测系统，可广泛应用于：工业废气、施工扬尘、机动车尾气等领域的现场测定及在线监测。
背景技术
近年来，随着工业发展和城市化进程的不断加快，空气质量不断降低，人们生产和生活的影响越来越大。我国境内频发雾霾天气，究其原因：工业废气、施工扬尘、机动车尾气等所排放的固体细颗粒物都是产生雾霾天气的元凶。《国家环境保护“十二五”科技发展规划》中已将“研究典型区域大气颗粒物及其前体物排放特征的在线/离线观测技术、颗粒物分五中的定量源解析技术”列为大气污染防治重点领域的主要任务，因此，本技术发明正是在这种环境下应运而生的。
发明内容
本发明是超宽覆盖面光学烟气监测系统，包括光路系统中的绿色激光发射器、准直透镜、鲍威尔棱镜、菲涅尔透镜、直线性菲涅尔透镜、PDA半导体二极管接收器、数据采集系统及外置密封箱。除此之外，本发明还介绍了此系统中各个部件的摆放条件及摆放位置。
光路系统中所采用的绿色激光发射器，其功率为70mW～120mW之间，绿色激光波长为532nm，激光发射器与准直透镜之间的安装距离为6mm～8mm之间；所采用的准直透镜光束直径为1mm～5mm之间，镜片直径6mm～10mm之间，准直透镜与鲍威尔棱镜之间的安装距离为8mm～12mm之间；所采用的鲍威尔棱镜与绿色激光发射器所发射的可见光光束的出光角度为45°～90°之间，鲍威尔棱镜与菲涅尔透镜之间的安装距离为300mm～400mm之间；所采用的菲涅尔透镜与直线性菲涅尔透镜之间的安装距离为6000mm～8000mm之间；所采用的直线性菲涅尔透镜与PDA半导体二极管接收器之间的安装距离为200mm～400mm之间；所采用的PDA半导体二极管接收器接收点位布设均匀；所采用的两个外置密封箱所用材料为290nm～450nm及560nm～800nm波长的范围内光的透光率小于0.3％，密封箱1的光束出射口及密封箱2的光束入射口各有1直径20cm～25cm的豁口；所采用的各个部件的摆放条件及摆放位置也有要求：此系统中的各个部件均需放置在水平台面上，布设顺序与说明书附图一致，所有镜面光心均要与激光器所射出光束等高同心。
附图说明
图1为整个超宽覆盖面光学烟气监测系统的示意图
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明设计结构简单、调整容易、携带方便、维护方法易于操作，采用单一光，降低了所配置仪器的成本，光路系统中所采用的绿色激光发射器，其功率为70mW～120mW之间，绿色激光波长为532nm，这一指标要求符合国家环保部门签发的《GB 3847-2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》国标要求；激光发射器与准直透镜之间的安装距离为6mm～8mm之间；所采用的准直透镜光束直径为1mm～5mm之间，镜片直径6mm～10mm之间，准直透镜与鲍威尔棱镜之间的安装距离为8mm～12mm之间；所采用的鲍威尔棱镜与绿色激光发射器所发射的可见光光束的出光角度为45°～90°之间，鲍威尔棱镜与菲涅尔透镜之间的安装距离为300mm～400mm之间；所采用的菲涅尔透镜与直线性菲涅尔透镜之间的安装距离为6000mm～8000mm之间；所采用的直线性菲涅尔透镜与PDA半导体二极管接收器之间的安装距离为200mm～400mm之间；所采用的PDA半导体二极管接收器接收点位布设均匀，灵敏度高、信噪比大、热稳定性好、所采集数据精度高；所采用的两个外置密封箱所用材料为290nm～450nm及560nm～800nm波长的范围内光的透光率小于0.3％，可有效去除光路折射过程中所产生的杂散光和轴外光的干扰，密封箱1的光束出射口及密封箱2的光束入射口各有1直径20cm～25cm的豁口；所采用的各个部件的摆放条件及摆放位置也有要求：此系统中的各个部件均需放置在水平台面上，布设顺序与说明书附图一致，所有镜面光心均要与激光器所射出光束等高同心。本系统光域覆盖面宽泛，可测定的大气中污染物悬浮颗粒直径大于20μm。本技术可广泛应用于：工业废气、施工扬尘、机动车尾气等领域的现场测定及在线监测。
Claims (9)
1.超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，包括光路系统中的绿色激光发射器、准直透镜、鲍威尔棱镜、菲涅尔透镜、直线性菲涅尔透镜、PDA半导体二极管接收器、数据采集系统及外置密封箱。除此之外，本发明还介绍了此系统中各个部件的摆放条件及摆放位置。
2.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的绿色激光发射器，其功率为70mW～120mW之间，绿色激光波长为532nm，激光发射器与准直透镜之间的安装距离为6mm～8mm之间。
3.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的准直透镜光束直径为1mm～5mm之间，镜片直径6mm～10mm之间，准直透镜与鲍威尔棱镜之间的安装距离为8mm～12mm之间。
4.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的鲍威尔棱镜与绿色激光发射器所发射的可见光光束的出光角度为45°～90°之间，鲍威尔棱镜与菲涅尔透镜之间的安装距离为300mm～400mm之间。
5.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的菲涅尔透镜与直线性菲涅尔透镜之间的安装距离为6000mm～8000mm之间。
6.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的直线性菲涅尔透镜与PDA半导体二极管接收器之间的安装距离为200mm～400mm之间。
7.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的PDA半导体二极管接收器接收点位布设均匀。
8.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的两个外置密封箱所用材料为290nm～450nm及560nm～800nm波长的范围内光的透光率小于0.3％，密封箱1的光束出射口及密封箱2的光束入射口各有1直径20cm～25cm的豁口。
9.根据权利要求1所述的超宽覆盖面光学烟气监测系统，其特征在于，光路系统中所采用的各个部件的摆放条件及摆放位置也有要求：此系统中的各个部件均需放置在水平台面上，布设顺序与说明书附图一致，所有镜面光心均要与激光器所射出光束等高同心。
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