CN111366516A - 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头 - Google Patents
一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111366516A CN111366516A CN202010427530.XA CN202010427530A CN111366516A CN 111366516 A CN111366516 A CN 111366516A CN 202010427530 A CN202010427530 A CN 202010427530A CN 111366516 A CN111366516 A CN 111366516A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical
- sensor probe
- resistant
- particle sensor
- high temperature
- 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
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Images
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
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
本发明揭示了一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头。所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头包括探测杆、防尘反射面、旋转清灰装置、通气孔、光学透镜、光纤、激光发射器、激光接收器、信号转换板、内衬件、线束、控制器，属于颗粒物传感器技术领域，利用光的散射的原理进行颗粒物浓度的检测，利用光的反射和光学聚焦的方法提高传感器探测头检测的精度和准确性，且能耐高温、耐振动、耐腐蚀，安装方便，成本较低，可实时检测颗粒物浓度。
Description
技术领域
本发明属于颗粒物传感器技术领域，具体涉及一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，利用光的散射的原理进行颗粒物浓度的检测，利用光的反射和光学聚焦的方法提高传感器探测头检测的精度和准确性，可应用于具有高温、高污染、高腐蚀性的排烟管道、且需要实时检测排放的废气中颗粒物浓度值的燃油车、发电厂、餐厅厨房等。
背景技术
传统的检测颗粒物浓度的传感器采用的方法一般为滤膜称重法及烟度法，称重法虽然比较精确但是仪器笨重，测量时间长，成本高，不适合普通用户使用，而传统的烟度法测量操作较繁琐，不适合实时检测，成本较高，安装不方便，且不耐污染和腐蚀等，使用寿命较短。现有的传感器探头精度不高，测量准确性较差，并且需要使用在高温、高腐蚀性、频繁振动的环境下。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，用以解决现有技术中不能实时测量颗粒物浓度且测量操作复杂的缺点，并且该传感器探测头的测量精度高，测量准确性好，耐高温、耐腐蚀、耐振动，且制造、使用成本较低，安装更加方便快捷，且不需要拆装维护，更可靠经济实用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，以解决现有技术中不能实时测量颗粒物浓度、测量操作复杂、测量精度和准确性不高、拆装不方便、不耐高温、不耐振动和腐蚀的问题。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一实施例中，提供了一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，可安设于高温、高污染、高腐蚀环境的管道内，用于实时检测该管道内颗粒物的浓度值，其特征在于，所述的一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头利用光的散射原理、光的反射及光学聚焦的方法提高原有颗粒物传感器探头的准确性，采用单侧安装的方式置于管道壁上，深入管道内部，并设有供气体穿过的通道，利用内部的反射面将一侧的激光束进行反射，从而检测管道内的颗粒物浓度值，包括探测杆、防尘反射面、旋转清灰装置、通气孔、光学透镜、光纤、激光发射器、激光接收器、信号转换板、内衬件、线束、控制器。
进一步的，所述的探测杆是放置本发明的基体，用于安置本发明所述的其他部件，其内部轴向方向有孔状通道；
所述的防尘反射面位于所述的探测杆的一端，所述通气孔的一侧，使用时位于待检测颗粒物浓度管道的内部，其表面能反射接收到的光束，且通过加工及镀层等方式做成防尘的面，起到不粘灰的作用；
所述的旋转清灰装置位于所述的防尘反射面前端，利用旋转结构将所述的防尘反射面表面的灰尘及颗粒物等进行清除；
所述的通气孔位于所述的探测杆上，为被检测气体通过的通道；
所述的光学透镜位于所述的探测杆的另一端，所述通气孔的另一侧，可将检测用的光束进行加强，提高检测的精度和准确性；
所述的激光发射器位于所述的光学透镜的一侧，远离所述的通气孔的方向，用于发射检测颗粒物浓度的光束，该光束与所述的探测杆轴向平行；
所述的激光接收器与所述的激光发射器并行放置，用于接收所述的激光发射器发出的、经过所述的防尘反射面反射回来的光束；
所述的光纤位于所述的光学透镜和所述的激光发射器、激光接收器之间，用于传导所述的激光发射器发出的光束和经过所述的防尘反射面反射回来的光束，所述的光纤较短，受振动影响小，不会相互干扰；
所述的信号转换板位于所述的激光发射器和激光接收器一侧，远离所述的通气孔的方向，为信号转换的装置，用于将所述的激光发射器和所述的激光接收器的信号进行转换，并与所述的控制器之间进行信号传输；
所述的内衬件为安装所述的光纤、所述的激光发射器、所述的激光接收器、所述的信号转换板的基体，并与所述的探测杆固定连接，所述的内衬件与所述的探测杆中间是所述的光学透镜；
所述的线束为所述的信号转换板和所述的控制器之间电性连接的装置；
所述的控制器为本发明的传感器探测头检测颗粒物浓度的控制装置，进行信号发送、接收处理，并能实现与其他设备的连接及通讯等。
进一步的，所述的防尘反射面和所述的光学透镜为耐高温的材质，其表面经过加工及镀层等方式做防尘处理，可避免长时间使用之后进行维护清理，实现免维护的状态。
本申请提供一种颗粒物传感器，包括上述任一项所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头。
与现有技术相比，本发明的一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，可安设于高温、高振动、高污染、高腐蚀环境的管道内，耐高温、耐振动、耐腐蚀，可实时检测待测管道内颗粒物的浓度值，可通过单侧安装的方式置于管道壁上，深入管道内部，安装方便，防灰处理和旋转清灰装置可实现本发明的免维护特性，不用拆卸维护，利用内部的反射面将激光束进行反射，利用光学聚焦的方法提高检测的精度和准确性，通过该种方式进行检测颗粒物浓度，思路新颖，结构简单，安装方式更简便，降低了成本。
附图说明
图1是本申请一实施方式中一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头整体结构示意图。
图2是本申请一实施方式中一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头内部结构示意图。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图中，1.探测杆，2.防尘反射面，3.旋转清灰装置，4.通气孔，5.光学透镜，6.光纤，7.激光发射器，8.激光接收器，9.信号转换板，10.内衬件，11.线束，12.控制器。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头利用光的散射原理、光的反射及光学聚焦的方法提高原有颗粒物传感器探头的准确性，采用单侧安装的方式置于管道壁上，深入管道内部，并设有供气体穿过的通道，利用内部的反射面将一侧的激光束进行反射，从而检测管道内的颗粒物浓度值，包括探测杆1、防尘反射面2、旋转清灰装置3、通气孔4、光学透镜5、光纤6、激光发射器7、激光接收器8、信号转换板9、内衬件10、线束11、控制器12。
探测杆1为管道式，是放置本发明的基体，用于安置本发明所述的其他部件，其内部轴向方向有孔状通道；
防尘反射面2位于所述的探测杆1的一端，通气孔4的一侧，使用时位于待检测颗粒物浓度管道的内部，其表面能反射接收到的光束，且通过加工及镀层等方式做成防尘的面，起到不粘灰的作用；
旋转清灰装置3位于所述的防尘反射面2前端，利用旋转结构将所述的防尘反射面2表面的灰尘及颗粒物等进行清除；
通气孔4位于所述的探测杆1上，为被检测气体通过的通道；
光学透镜5位于所述的探测杆1的另一端，通气孔4的另一侧，可将检测用的光束进行加强，提高检测的精度和准确性；
激光发射器7位于光学透镜5的一侧，远离通气孔4的方向，用于发射检测颗粒物浓度的光束，该光束与探测杆1轴向平行；
激光接收器8与激光发射器7并行放置，用于接收激光发射器7发出的、经过防尘反射面2反射回来的光束；
光纤6位于光学透镜5和激光发射器7、激光接收器8之间，用于传导激光发射器7发出的光束和经过防尘反射面2反射回来的光束，光纤6较短，受振动影响小，不会相互干扰；
信号转换板9位于激光发射器7和激光接收器8一侧，远离通气孔4的方向，为信号转换的装置，用于将激光发射器7和激光接收器8的信号进行转换，并与控制器12之间进行信号传输；
内衬件10为安装光纤6、激光发射器7、激光接收器8、信号转换板9的基体，并与探测杆1固定连接，内衬件10与探测杆1中间是光学透镜5；
线束11为信号转换板9和控制器12之间电性连接的装置；
控制器12为本发明的传感器探测头检测颗粒物浓度的控制装置，进行信号发送、接收处理，并能实现与其他设备连接及通讯等。
防尘反射面2和光学透镜5为耐高温的材质，其表面经过加工及镀层等方式做防尘处理，可避免长时间使用之后进行维护清理，实现免维护的状态。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，包括探测杆、防尘反射面、旋转清灰装置、通气孔、光学透镜、光纤、激光发射器、激光接收器、信号转换板、内衬件、线束、控制器，其特征在于，探测杆为管道式，防尘反射面位于探测杆的一端；旋转清灰装置位于所述的防尘反射面前端；探测杆采用单侧安装的方式置于管道壁上，深入管道内部，并设有供气体穿过的通道；光学透镜位于探测杆的另一端；激光发射器位于所述的光学透镜的一侧；激光接收器与所述的激光发射器并行放置；光纤位于所述的光学透镜和所述的激光发射器、激光接收器之间；信号转换板位于所述的激光发射器和激光接收器一侧；内衬件为安装光纤、激光发射器、激光接收器、信号转换板的基体，并与探测杆固定连接；线束为信号转换板和控制器之间电性连接的装置；控制器为本发明的传感器探测头检测颗粒物浓度的控制装置。
2.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，其特征在于，所述的探测杆是放置本发明的基体，用于安置本发明所述的其他部件，其内部轴向方向设有孔状通道。
3.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，所述的防尘反射面通过加工及镀层方式做成防尘的面，起到不粘灰的作用。
4.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，其特征在于，所述的旋转清灰装置为旋转结构。
5.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，其特征在于，所述的激光发射器发射检测颗粒物浓度的光束与探测杆轴向平行。
6.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，其特征在于，所述的信号转换板为信号转换的装置，用于将所述的激光发射器和所述的激光接收器的信号进行转换，并与所述的控制器之间进行信号传输。
7.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，其特征在于，所述的内衬件和探测杆中间是所述的光学透镜。
8.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，其特征在于所述的控制器能实现与其他设备连接及通讯。
9.根据权利要求1所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头，其特征在于，所述的防尘反射面和所述的光学透镜为耐高温的材质。
10.一种颗粒物传感器，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010427530.XA CN111366516A (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010427530.XA CN111366516A (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111366516A true CN111366516A (zh) | 2020-07-03 |
Family
ID=71205836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010427530.XA Pending CN111366516A (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111366516A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112782093A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 威海鸣川汽车技术有限公司 | 具有反射式传感器的集成终端及载具 |
| CN114235655A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 数量级(上海)信息技术有限公司 | 一种新型激光pm传感器及监测待测场中pm的方法 |
| CN114659980A (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-24 | 威海鸣川汽车技术有限公司 | 一种反射式传感器 |
-
2020
- 2020-05-20 CN CN202010427530.XA patent/CN111366516A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114659980A (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-24 | 威海鸣川汽车技术有限公司 | 一种反射式传感器 |
| CN112782093A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 威海鸣川汽车技术有限公司 | 具有反射式传感器的集成终端及载具 |
| CN114235655A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 数量级(上海)信息技术有限公司 | 一种新型激光pm传感器及监测待测场中pm的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111366516A (zh) | 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头 | |
| CN106959262B (zh) | 基于光学的无动力粉尘检测系统、装置和检测方法 | |
| CN105547410A (zh) | 一种基于弯曲损耗的点式光纤液位传感器 | |
| CN216747284U (zh) | 一种新型激光pm传感器 | |
| CN111122405A (zh) | 一种颗粒物传感器探头及颗粒物传感器 | |
| CN212159478U (zh) | 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头 | |
| CN110686607B (zh) | 一种压缩机干气密封气膜厚度测量装置及方法 | |
| CN104049105A (zh) | 一种利用光纤多普勒测室内自然风速的方法 | |
| CN201716252U (zh) | 一种led粉尘检测变送器 | |
| CN104502313B (zh) | 一种新型透射式烟度计的光学平台 | |
| CN214794342U (zh) | 传感器探头及传感器 | |
| CN217111958U (zh) | 一种进气颗粒物传感器探头 | |
| CN212031240U (zh) | 一种颗粒物传感器探头及颗粒物传感器 | |
| CN217304805U (zh) | 一种微粒浓度测量装置 | |
| CN1106138A (zh) | 气体浊度和含尘浓度的在线监测方法及其监测仪 | |
| CN212364190U (zh) | 一种多角度超声波监测固体缺陷的装置 | |
| CN2186398Y (zh) | 激光干涉式有害气体监测传感器 | |
| CN215338415U (zh) | 一种基于云通信的高铁线路监测系统 | |
| CN104406631A (zh) | 一种红外线烟道在线流速仪及其测量方法 | |
| CN2218928Y (zh) | 气体浊度和含尘浓度的在线监测仪 | |
| CN203117223U (zh) | 矿井环境参数测量装置 | |
| CN2494988Y (zh) | 多元光谱大气质量自动监测仪 | |
| CN205175512U (zh) | 一种基于弯曲损耗的点式光纤液位传感器 | |
| CN219391056U (zh) | 一种基于超声波的法兰式航空油量测量装置 | |
| CN112362546A (zh) | 一种高精度多波段便携式颗粒物质量浓度测量仪 |
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 |