CN108362618A - 粉尘仪自动校准系统及方法 - Google Patents
粉尘仪自动校准系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108362618A CN108362618A CN201810233346.4A CN201810233346A CN108362618A CN 108362618 A CN108362618 A CN 108362618A CN 201810233346 A CN201810233346 A CN 201810233346A CN 108362618 A CN108362618 A CN 108362618A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calibration
- light
- detection
- detector
- branch line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 32
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N2015/0096—Investigating consistence of powders, dustability, dustiness
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种粉尘仪自动校准系统及方法，用于解决粉尘仪在长时间使用后光源波动引起检测光衰减，造成检测误差的问题。本发明将光源发出的检测光按比例分成两份，一份用于检测，另一份用于校准，检测时，检测器接收检测光，校准时，检测器接收校准光。通过校准光来重新设定检测器接收到的检测光与粉尘含量的对应关系，对检测结果进行校准，得到准确的粉尘含量值。本发明具有结构简单，可自动校准，省时省力的优点。
Description
技术领域
本发明属于大气污染源检测领域，尤其涉及一种粉尘仪自动校准系统及方法。
背景技术
粉尘仪是检测污染源中粉尘含量的设备，现有的粉尘仪多采用基于比尔朗博定律的光电检测设备，其原理是通过检测光穿过污染源，检测光穿过带有粉尘的污染源时，污染源中的粉尘会造成检测光产生散射，通过检测器接收散射光并分析散射光的能量数据，不太的能量数据对应唯一的粉尘含量值，通过换算即可得到污染源中的粉尘含量值。然而，在一段时间使用后，发出检测光的光源会产生一定程度的衰减，光源发生改变后，光源发出的检测光的能量也会相应的减弱，最终导致检测器接收到的散射光能量变小，分析得到的粉尘含量相比于实际的粉尘含量偏低。
为了解决这个问题，现有的粉尘含量采用在检测模块内放置校准块来对粉尘仪进行校准，其校准过程如下：首先排空检测模块内的污染源，保证检测模块内没有粉尘，在检测模块内手动插入校准块，校准块实际是经过打磨的校准镜片，当检测光经过校准块时，检测光相应的产生散射，检测器接收散射光得到散射光的能量，检测器比较初始光源产生的散射光能量和校准时光源产生的散射光能量来得到光源的衰减比例，并根据两次散射光能量的变化比例来调整散射光能量与污染源中粉尘含量的对应关系，从而完成校准。手动校准的方式操作繁琐，耗时长，费时费力。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可以自动对粉尘仪进行校准的粉尘仪自动校准系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种粉尘仪自动校准系统，其特征在于，包括：
机柜，所述机柜内具有检测腔室和控制腔室；
测量探头，位于机柜外部，用于获取待测气体；
检测模块，位于检测腔室内，包括气体室，位于气体室上光入射组件，消光组件和光散射接收组件，所述气体室通过伴热管和测量探头连通；
检测器，位于控制腔室内，所述检测器通过第一光纤和光散射接收组件连接；
光源，位于控制腔室内，用于发出检测光，所述光源和入射组件之间通过第二光纤连接，所述第二光纤具有母端，第一支线以及第二支线，其中，母端连接光源，第一支线连接入射组件将部分检测光送入到入射组件用于检测，第二支线连接检测器将部分检测光送入检测器用于校准，第一支线和第二支线以M：N的能量比继承母端传输过来的检测光。
作为优选，M>N。
作为优选，还包括控制校准模块，所述控制校准模块连接检测器并控制检测器选择性的接收第一光纤传输过来的检测光或第二支线传输过来的校准光。
本发明还提供了一种粉尘仪自动校准方法，包括：
定值：光源发出检测光后，将检测光按M：N的能量比分成两束，其中M>N，将M份能量的检测光通过第二光纤的第一支线送入到入射组件，将N份能量的检测光通过第二光纤的第二支线送入检测器，检测器接收第二光纤的第二支线传输过来的检测光，得到N份能量检测光的检测值a，并将a作为校准值记录在检测器内；
校准：设定校准周期，到达一个校准周期后，检测器获取第二光纤的第二支线传输过来的检测光，得到N份能量检测光的检测值b，比较b和校准值a，根据比尔朗博定律，得到校准系数a/b，将检测器检测到的检测结果乘以校准系数得到校准值。
作为优选，定义除定值和校准过程之外为检测过程，处于定值和校准过程时，控制校准模块控制检测器只接收第二光纤的第二支线传输过来的检测光，处于检测过程时，控制校准模块控制检测器只接收第一光纤传输过来的检测光。
作为优选，还包括以下步骤：
校准周期设定：在定值后设定校准周期，到达一个校准周期后，检测器接收校准光对粉尘检测结果进行校准。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优点：
本发明将光源发出的检测光一分为二，大部分作为检测光连入检测模块用于检测，少部分作为校准光直接连入检测器用于校准，被分开的检测光和校准光和按固定的比例分配的，通过检测器接收到的校准光即可反应出光源的衰减比例，进而对散射光能量与粉尘含量的对应关系做出补偿性修改，完成校准，整个校准过程用时短，可以自动进行，同时不用特意对气体室内的污染源气体进行特意处理，减小了校准成本。
附图说明
图1是现有粉尘仪校准块的安装结构图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
图1示出了现有的手动校准的粉尘仪，如图1所示，光源1发出的检测光经过气体室2后，由于气体室2内污染源气体中存在粉尘，粉尘导致检测光产生散射，检测光产生的散射光经过光散射接收组件4后由检测器11接收，检测器11得到散射光的能量并根据换算系数得到污染源气体内粉尘的含量。进行校准时，手动插入校准块3，将气体室2内的污染源气体排空，使检测光射入到校准块3上，检测光打入到校准块3后产生的散射比是固定的，检测器11接收到校准时的散射光可以得到光源1衰减的比例，并以此调整散射光能量与粉尘含量的换算系数，校准得到的粉尘含量值。
由上述描述可知，手动校准的方式耗时较长，并且需要人工进行操作，较为费时费力。
为了解决上述问题，参考图2，本发明提供了一种粉尘仪自动校准系统，包括：
机柜，所述机柜内具有检测腔室和控制腔室；
测量探头10，位于机柜外部，用于获取待测气体；
检测模块，位于检测腔室内，包括气体室2，位于气体室2上光入射组件5，消光组件和光光散射接收组件4，所述气体室2通过伴热管和测量探头10连通；
检测器11，位于控制腔室内，所述检测器11通过第一光纤9和光光散射接收组件4连接；
光源1，位于控制腔室内，用于发出检测光，所述光源1和入射组件5之间通过第二光纤6连接，所述第二光纤6具有母端，第一支线7以及第二支线8，其中，母端连接光源1，第一支线7连接入射组件5将部分检测光送入到入射组件5用于检测，第二支线8连接检测器11将部分检测光送入检测器11用于校准，第一支线7和第二支线8以M：N的能量比继承母端传输过来的检测光。
为了保证检测光具有足够的能量进行检测，M>N,即进入检测模块的用于检测的光占据大部分，直接进入检测器11用于校准的光占小部分。
进一步的，本发明还包括控制校准模块，所述控制校准模块连接检测器11并控制检测器11选择性的接收第一光纤9传输过来的检测光或第二支线8传输过来的校准光。在检测时，检测器11只接收第一光纤9由光散射接收组件4传输过来的检测光；在校准时，检测器11只接收第二光纤6的第二支线8传输过来的校准光。
本发明还提供了一种粉尘仪自动校准方法，包括：
定值：光源发出检测光后，将检测光按M：N的能量比分成两束，其中M>N，将M份能量的检测光通过第二光纤的第一支线送入到入射组件，将N份能量的检测光通过第二光纤的第二支线送入检测器，检测器接收第二光纤的第二支线传输过来的检测光，得到N份能量检测光的检测值a，并将a作为校准值记录在检测器内；
校准：设定校准周期，到达一个校准周期后，检测器获取第二光纤的第二支线传输过来的检测光，得到N份能量检测光的检测值b，比较b和校准值a，根据比尔朗博定律，得到校准系数a/b，将检测器检测到的检测结果乘以校准系数得到校准值。
进一步的，定义除定值和校准过程之外为检测过程，处于定值和校准过程时，控制校准模块控制检测器只接收第二光纤的第二支线传输过来的检测光，处于检测过程时，控制校准模块控制检测器只接收第一光纤传输过来的检测光。
进一步的，在定值步骤完成后，可以设定固定的校准周期，到达校准周期后，检测器接收校准光对粉尘检测结果进行校准。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种粉尘仪自动校准系统，其特征在于，包括：
机柜，所述机柜内具有检测腔室和控制腔室；
测量探头，位于机柜外部，用于获取待测气体；
检测模块，位于检测腔室内，包括气体室，位于气体室上光入射组件，消光组件和光散射接收组件，所述气体室通过伴热管和测量探头连通；
检测器，位于控制腔室内，所述检测器通过第一光纤和光散射接收组件连接；
光源，位于控制腔室内，用于发出检测光，所述光源和入射组件之间通过第二光纤连接，所述第二光纤具有母端，第一支线以及第二支线，其中，母端连接光源，第一支线连接入射组件将部分检测光送入到入射组件用于检测，第二支线连接检测器将部分检测光送入检测器用于校准，第一支线和第二支线以M：N的能量比继承母端传输过来的检测光。
2.根据权利要求1所述的粉尘仪自动校准系统，其特征在于，M>N。
3.根据权利要求1所述的粉尘仪自动校准系统，其特征在于，还包括控制校准模块，所述控制校准模块连接检测器并控制检测器选择性的接收第一光纤传输过来的检测光或第二支线传输过来的校准光。
4.一种粉尘仪自动校准方法，其特征在于，包括：
定值：光源发出检测光后，将检测光按M：N的能量比分成两束，其中M>N，将M份能量的检测光通过第二光纤的第一支线送入到入射组件，将N份能量的检测光通过第二光纤的第二支线送入检测器，检测器接收第二光纤的第二支线传输过来的检测光，得到N份能量检测光的检测值a，并将a作为校准值记录在检测器内；
校准：设定校准周期，到达一个校准周期后，检测器获取第二光纤的第二支线传输过来的检测光，得到N份能量检测光的检测值b，比较b和校准值a，根据比尔朗博定律，得到校准系数a/b，将检测器检测到的检测结果乘以校准系数得到校准值。
5.根据权利要求4所述的粉尘仪自动校准方法，其特征在于，定义除定值和校准过程之外为检测过程，处于定值和校准过程时，控制校准模块控制检测器只接收第二光纤的第二支线传输过来的检测光，处于检测过程时，控制校准模块控制检测器只接收第一光纤传输过来的检测光。
6.根据权利要求4或5所述的粉尘仪自动校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：
校准周期设定：在定值后设定校准周期，到达一个校准周期后，检测器接收校准光对粉尘检测结果进行校准。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810233346.4A CN108362618A (zh) | 2018-03-21 | 2018-03-21 | 粉尘仪自动校准系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810233346.4A CN108362618A (zh) | 2018-03-21 | 2018-03-21 | 粉尘仪自动校准系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108362618A true CN108362618A (zh) | 2018-08-03 |
Family
ID=63000625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810233346.4A Pending CN108362618A (zh) | 2018-03-21 | 2018-03-21 | 粉尘仪自动校准系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108362618A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109490153A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 杭州春来科技有限公司 | 一种双光路激光粉尘仪 |
| CN109682731A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-26 | 珠海横琴博信能源建设有限公司 | 一种火力发电厂粉尘浓度在线监测系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201425573Y (zh) * | 2009-05-27 | 2010-03-17 | 郑州市光力科技发展有限公司 | 一种免维护粉尘浓度测量装置 |
| US20110295541A1 (en) * | 2008-04-25 | 2011-12-01 | Bing Yu | Systems and Methods for Performing Optical Spectroscopy Using a Self-Calibrating Fiber Optic Probe |
| CN107144507A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-09-08 | 西石（厦门）科技有限公司 | 一种可自校准的双光路粉尘浓度测量仪 |
| CN107219156A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-09-29 | 中绿环保科技股份有限公司 | 适用于低、湿烟气中的颗粒物浓度测量仪 |
| CN207964560U (zh) * | 2018-03-21 | 2018-10-12 | 杭州春来科技有限公司 | 粉尘仪自动校准系统 |
-
2018
- 2018-03-21 CN CN201810233346.4A patent/CN108362618A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110295541A1 (en) * | 2008-04-25 | 2011-12-01 | Bing Yu | Systems and Methods for Performing Optical Spectroscopy Using a Self-Calibrating Fiber Optic Probe |
| CN201425573Y (zh) * | 2009-05-27 | 2010-03-17 | 郑州市光力科技发展有限公司 | 一种免维护粉尘浓度测量装置 |
| CN107144507A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-09-08 | 西石（厦门）科技有限公司 | 一种可自校准的双光路粉尘浓度测量仪 |
| CN107219156A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-09-29 | 中绿环保科技股份有限公司 | 适用于低、湿烟气中的颗粒物浓度测量仪 |
| CN207964560U (zh) * | 2018-03-21 | 2018-10-12 | 杭州春来科技有限公司 | 粉尘仪自动校准系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109490153A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 杭州春来科技有限公司 | 一种双光路激光粉尘仪 |
| CN109682731A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-26 | 珠海横琴博信能源建设有限公司 | 一种火力发电厂粉尘浓度在线监测系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104596990B (zh) | 双通道光纤浊度测量方法及传感器 | |
| CN101587052B (zh) | 基于x射线的密度、浓度和厚度测试装置及方法 | |
| CN108375546B (zh) | 基于可见/近红外光谱技术的化肥在线多点检测装置及其检测方法 | |
| CN103528993B (zh) | 一种激光气体分析仪 | |
| CN203216843U (zh) | 光学镜片光谱透射测量系统 | |
| CN108362618A (zh) | 粉尘仪自动校准系统及方法 | |
| CN108957426A (zh) | 一种激光雷达光电探测系统探测性能测试方法及装置 | |
| CN105929351B (zh) | 测试装置及紫外成像仪灵敏度的测试方法 | |
| CN207964560U (zh) | 粉尘仪自动校准系统 | |
| CN108204824B (zh) | 一种光电探测器检测装置及检测方法 | |
| CN103364316A (zh) | 基于光纤连接的多种折射率颗粒粒径多点测量装置及方法 | |
| CN104122231A (zh) | 一种在线式自校准水质浊度检测系统 | |
| CN107356565A (zh) | 便携式能见度透射仪 | |
| CN103558177A (zh) | 生肉组织水分近红外检测装置及检测方法 | |
| CN101770030A (zh) | 测距装置及其控制方法 | |
| CN207181297U (zh) | 便携式能见度透射仪 | |
| CN103091336B (zh) | 检测钢球表面缺陷的光纤传感器系统 | |
| CN206557091U (zh) | 基于tdlas技术的有毒有害气体在线监测系统 | |
| CN205176300U (zh) | 气象光学视程检测装置 | |
| CN203310726U (zh) | 基于光纤连接的多种折射率颗粒粒径多点测量装置 | |
| CN209927938U (zh) | M-Bus信号仪表在有意辐射干扰下的检测装置 | |
| CN209264249U (zh) | 一种光源测试装置 | |
| CN209416914U (zh) | 前向散射能见度仪线性度检测装置 | |
| CN203772412U (zh) | 一种可实时补偿的台式激光功率计 | |
| CN202304760U (zh) | 一种钢丝在线直径监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |