CN109297876A - 一种测量粉尘浓度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量粉尘浓度的方法：将激光射向待测气体，检测经过待测气体的透射光信号和散射光信号，将透射光信号和散射光信号经过放大处理，然后进行转换处理得到待测气体的粉尘浓度。本发明的测量方法通过结合透射光信号与散射光信号对粉尘的测量精度进行进一步提高，并且可以同步对光学系统进行清洁，免于人工后期维护。
Description
技术领域
本发明属于粉尘测量技术领域，涉及粉尘浓度测量，尤其是一种测量粉尘浓度的方法。
背景技术
随着工业的发展，空气中粉尘的污染越来越严重。由于空气中的粉尘不但严重危害着人体健康，而且在某些场合粉尘浓度过高潜伏着粉尘爆炸的危险，所以粉尘浓度的检测非常重要。
目前测量粉尘浓度的方法，主要有以下几种：一种是先沉淀粉尘后测量的取样法，就是从待测区域中取出一部分具有代表性的含粉尘颗粒的样品并且送入之后的分析测量装置系统来测量粉尘颗粒浓度与粒径的方法；另一种是非取样法，就是在测量过程中不需要预先取样，利用粉尘颗粒的电气、光学、声学等物理特性直接进行浓度的测量，较常见的方式如光散射法、光透射法、β射线吸收法、红外光透光法等原理。
但是，传统的测量仪器经过长时间使用后，测量仪器的光学系统被粉尘污染，造成测量粉尘浓度失效的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种测量粉尘浓度的方法。该方法通过结合透射光信号与散射光信号对粉尘的测量精度进行进一步提高，并且可以同步对光学系统进行清洁，免于人工后期维护。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
这种测量粉尘浓度的方法为：将激光射向待测气体，检测经过待测气体的透射光信号和散射光信号，将透射光信号和散射光信号经过放大处理，然后进行转换处理得到待测气体的粉尘浓度。
进一步地，将上述待测气体设置在一个密闭的粉尘检测室内，在粉尘检测室设置待测气体的进气口和出气口，使待测气体不断经过粉尘检测室；激光射入粉尘检测室。
进一步地，以上激光是通过透镜射入粉尘检测室内，在透镜表面通入清洁的保护气体用以保护透镜清洁。
进一步地，以上在粉尘检测室上设置用以接收透射光和散射光信号的透射感光器和散射感光器。
进一步地，述转换处理具体为：转换处理电路将放大电路的模拟信号转换成数字信号，经由处理器比对数字信号与对应关系表或对照表，得出粉尘浓度值，输出标准通讯数字信号。
进一步，上述对应关系表或对照表为：测量出的透射信号、散射信号与标称值进行区间比对，其中，选出与标称值最接近的信号，将该信号所在区间作为气体浓度与数字信号关系曲线。
进一步，上述对应关系表或对照表获得方法为：在测量区间内划分出等距的若干段；在每小段里，将比对得到的最优信号所在区间作为测量值的比对基线；获得的基线为分段非连续曲线。
进一步，以上将测量出的数字信号先找到与对应关系表或对照表所对应的区间，然后在此区间内与基线进行比对，最后输出最终的标准通讯数字信号。
本发明具有以下有益效果：
本发明测量粉尘浓度的方法通过结合透射光信号与散射光信号对粉尘的测量精度进行进一步提高，并且可以同步对光学系统进行清洁，免于人工后期维护的方法。采用本发明所述的测量方法，可以使粉尘测量仪器成本更低低，体积更小，测量精度更高，并且生产工艺简单，易于大规模生产和应用普及。通过采用本发明的测量方法，在硬件设置不变的情况下，能大幅度的提高传感器测量的精度。
附图说明
图1为本发明的测量方法示意框图；
图2为本发明实施例中装置的截面示意图；
图3为本发明实施例中装置的另一截面示意图；
图4为本发明的转换处理方法示意框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明的测量粉尘浓度的方法是将激光射向待测气体，检测经过待测气体的透射光信号和散射光信号，将透射光信号和散射光信号经过放大处理，然后进行转换处理得到待测气体的粉尘浓度。
本发明的最佳实施例中：将待测气体设置在一个密闭的粉尘检测室内，在粉尘检测室设置待测气体的进气口和出气口，使待测气体不断经过粉尘检测室；激光射入粉尘检测室。激光是通过透镜射入粉尘检测室内，在透镜表面通入清洁的保护气体用以保护透镜清洁。在粉尘检测室上设置用以接收透射光和散射光信号的透射感光器和散射感光器。
本发明中转换处理具体为：转换处理电路将放大电路的模拟信号转换成数字信号，经由处理器比对数字信号与对应关系表或对照表，得出粉尘浓度值，输出标准通讯数字信号。其中对应关系表或对照表为：测量出的透射信号、散射信号与标称值进行区间比对，其中，选出与标称值最接近的信号，将该信号所在区间作为气体浓度与数字信号关系曲线。该对应关系表或对照表获得方法为：在测量区间内划分出等距的若干段；在每小段里，将比对得到的最优信号所在区间作为测量值的比对基线；获得的基线为分段非连续曲线。该对应关系表或对照表的使用方法为：将测量出的数字信号先找到与对应关系表或对照表所对应的区间，然后在此区间内与基线进行比对，最后输出最终的标准通讯数字信号。
以下提供一种实现本发明测量粉尘浓度的方法的具体实施例装置，对本发明的测量方法进一步详细说明：
实施例
参见图2和图3：本实施例的主体7是一个长方体带斜角带孔结构，其上开有进气管孔、保护进气管孔、出气管孔、激光器固定座安装孔、感光器孔，进气管1、保护进气管2、出气管8安装在主体7上的进气管孔、保护进气管孔、出气管孔中，保护进气管2端口装有粉尘过滤膜12；激光器4安装在激光器固定座3上，激光器固定座3固定在主体7右侧的激光器固定座安装孔中；激光器固定座3前方安装有透镜5；散射感光器6安装主体7上的在激光器4的45°方向上的感光器孔中，透射感光器10安装在主体7上的与激光器4相对方向上的感光器孔中，散射感光器6与透射感光器10后均接有放大电路11；激光器4、透射感光器6的连线与进气管1、出气管8的连线相交为粉尘检测室9。
含尘空气从进气管1进入，经过粉尘检测室9，从出气管8排出；含尘空气经过粉尘过滤膜12后变成洁净空气，洁净空气进入保护进气管2，在透镜5前方进行清洁作用。激光器4发射激光经过透镜5，经过粉尘检测室9，到达透射感光器10当光在粉尘检测室9照射到含尘空气中的粉尘颗粒时，会被粉尘吸收及散射、透射，透射光进入到透射感光器10中，而一部分散射光会进入到透射感光器10中，还有一部分散射光会进入到散射感光器6中，透射感光器10及散射感光器6将检测到的光信号转化为电信号传输到放大电路11中。两路信号经汇总后传入转换分析电路即可得到含尘空气的粉尘浓度。
Claims (8)
1.一种测量粉尘浓度的方法，其特征在于，将激光射向待测气体，检测经过待测气体的透射光信号和散射光信号，将透射光信号和散射光信号经过放大处理，然后进行转换处理得到待测气体的粉尘浓度。
2.根据权利要求1所述的测量粉尘浓度的方法，其特征在于，将所述待测气体设置在一个密闭的粉尘检测室内，在粉尘检测室设置待测气体的进气口和出气口，使待测气体不断经过粉尘检测室；激光射入粉尘检测室。
3.根据权利要求2所述的测量粉尘浓度的方法，其特征在于，激光是通过透镜射入粉尘检测室内，在透镜表面通入清洁的保护气体用以保护透镜清洁。
4.根据权利要求2所述的测量粉尘浓度的方法，其特征在于，在粉尘检测室上设置用以接收透射光和散射光信号的透射感光器和散射感光器。
5.根据权利要求1所述的测量粉尘浓度的方法，其特征在于，所述转换处理具体为：
转换处理电路将放大电路的模拟信号转换成数字信号，经由处理器比对数字信号与对应关系表或对照表，得出粉尘浓度值，输出标准通讯数字信号。
6.根据权利要求5所述的测量粉尘浓度的方法，其特征在于，所述对应关系表或对照表为：测量出的透射信号、散射信号与标称值进行区间比对，其中，选出与标称值最接近的信号，将该信号所在区间作为气体浓度与数字信号关系曲线。
7.根据权利要求6所述的测量粉尘浓度的方法，其特征在于，所述对应关系表或对照表获得方法为：在测量区间内划分出等距的若干段；在每小段里，将比对得到的最优信号所在区间作为测量值的比对基线；获得的基线为分段非连续曲线。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的测量粉尘浓度的方法，其特征在于，将测量出的数字信号先找到与对应关系表或对照表所对应的区间，然后在此区间内与基线进行比对，最后输出最终的标准通讯数字信号。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113175343A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-27 | 华能云南滇东能源有限责任公司 | 一种煤矿开采防尘系统及其使用方法 |
| CN113552033A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-26 | 杭州电子科技大学 | 一种基于光学测量的粉尘浓度分布检测方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366752A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Kawasaki Steel Corp | 粉塵濃度測定方法および装置 |
| CN2694264Y (zh) * | 2004-04-19 | 2005-04-20 | 煤炭科学研究总院重庆分院 | 粉尘浓度测量装置 |
| CN102621074A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-08-01 | 昆明斯派特光谱科技有限责任公司 | 一种基于非色散型甲烷气体分析仪的气体浓度定量计算方法 |
| CN203551442U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-04-16 | 郑州光力科技股份有限公司 | 粉尘浓度检测装置及其感光元件清洗结构和感光元件 |
| CN204903345U (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-23 | 北京绿林创新数码科技有限公司 | 一种高稳定可靠粉尘浓度检测仪 |
| CN106501143A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-15 | 郑州光力科技股份有限公司 | 一种具有气体浓度和粉尘浓度测量功能的测量仪 |
| CN206470159U (zh) * | 2017-02-15 | 2017-09-05 | 重庆川仪分析仪器有限公司 | 粉尘浓度在线监测仪窗口镜片吹扫装置 |
| CN107607447A (zh) * | 2017-08-21 | 2018-01-19 | 黑龙江科技大学 | 一种精确测量低浓度粉尘浓度的装置和方法 |
| CN207081658U (zh) * | 2017-07-13 | 2018-03-09 | 武汉四方光电科技有限公司 | 一种粉尘浓度检测装置 |
-
2018
- 2018-08-06 CN CN201810883470.5A patent/CN109297876A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366752A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Kawasaki Steel Corp | 粉塵濃度測定方法および装置 |
| CN2694264Y (zh) * | 2004-04-19 | 2005-04-20 | 煤炭科学研究总院重庆分院 | 粉尘浓度测量装置 |
| CN102621074A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-08-01 | 昆明斯派特光谱科技有限责任公司 | 一种基于非色散型甲烷气体分析仪的气体浓度定量计算方法 |
| CN203551442U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-04-16 | 郑州光力科技股份有限公司 | 粉尘浓度检测装置及其感光元件清洗结构和感光元件 |
| CN204903345U (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-23 | 北京绿林创新数码科技有限公司 | 一种高稳定可靠粉尘浓度检测仪 |
| CN106501143A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-15 | 郑州光力科技股份有限公司 | 一种具有气体浓度和粉尘浓度测量功能的测量仪 |
| CN206470159U (zh) * | 2017-02-15 | 2017-09-05 | 重庆川仪分析仪器有限公司 | 粉尘浓度在线监测仪窗口镜片吹扫装置 |
| CN207081658U (zh) * | 2017-07-13 | 2018-03-09 | 武汉四方光电科技有限公司 | 一种粉尘浓度检测装置 |
| CN107607447A (zh) * | 2017-08-21 | 2018-01-19 | 黑龙江科技大学 | 一种精确测量低浓度粉尘浓度的装置和方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张珊珊等: "基于光散射与透射原理的粉尘浓度测量方法研究", 《计算机与数学工程》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113175343A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-27 | 华能云南滇东能源有限责任公司 | 一种煤矿开采防尘系统及其使用方法 |
| CN113552033A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-26 | 杭州电子科技大学 | 一种基于光学测量的粉尘浓度分布检测方法 |
| CN113552033B (zh) * | 2021-06-30 | 2024-02-27 | 杭州电子科技大学 | 一种基于光学测量的粉尘浓度分布检测方法 |
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