CN116448635A - 一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器 - Google Patents
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Abstract
一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，内壳体在容纳腔中形成L形腔体；L形腔体的横向段为激光通道，纵向段为光吸收室；一对导气板设在激光通道的右端，并于内部形成检测腔室；检测腔室的前后侧壁上设有通气孔；激光发射器设在激光通道的左端；光传感器设置在检测腔室中；U形围板内部形成气泵安装腔；纵隔板一于内壳体的前侧隔离出气体缓冲腔；一对纵隔板二在容纳腔中形成空气通道A；隔板三、纵隔板二和U形围板之间形成空气通道B；空气通道B和A通过连通口连通；通道转换机构用于打开或关闭连通口；气泵安装在气泵安装腔中；排气扇安装在主出风口中；除湿装置安装在容纳腔中。该检测器可实现作业面粉尘浓度的实时检测。
Description
技术领域
本发明属于粉尘浓度监测技术领域，具体涉及一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器。
背景技术
粉尘，是指漂浮在空气中的固体颗粒。习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿物尘埃、沙尘和粉末，这些名词之间并没有明显的界限。根据国际标准化组织，粒径小于75μm的悬浮固体即被定义为粉尘。在日常进行的生产生活过程中，生产性粉尘对于人类健康有着极大的威胁，其是诱发多种疾病的主要致因。因此，及时有效的掌握粉尘浓度状况，严格控制粉尘浓度，降低粉尘危害，保障员工健康已然成为当代企业亟待解决的重要任务。
随着传感器技术的发展和进步，用于空气质量监测的传感器技术也愈加成熟，低成本的空气质量传感器以价格低廉、体积小巧、安装简单、响应迅速以及维护方便等优点而被广泛使用在大气污染监测中，弥补了传统空气质量自动监测站在线监测仪器时空分辨率不足的缺点，同时，传感器数据可以获得更高时空分辨率的污染分布特征，成为标准监测方法的补充。由低成本传感器构成的网络可以用来实时监测各种空气污染物的浓度，收集高分辨率污染数据并将其用于各种空气污染管理任务，例如补充常规的空气污染监测，改善污染物的影响，保护人类健康，应急响应管理，危险泄漏检测和源合规性监控，提高社区对空气质量问题的认识。
低成本空气质量传感器作为新型监测技术手段被大量的应用于环境补充监测，目前，并没有相关具体的标准法规体系对低成本空气质量传感器进行规范，导致市面上可供使用的传感器质量也参差不齐，进而传感器的数据质量无法得到有效的保证。现有技术中的空气质量传感器具体有以下几方面的不足：一方面，目前的粉尘传感器受到空气湿度的影响较大，其往往不能适用于高湿度的环境；另一方面，在对高粉尘浓度环境进行监测时，大量粉尘进入装置，容易导致读数受到影响，甚至会导致装置被损坏；此外，现有空气质量传感器的遮光性不理想，由于光强度传感器对于光线具有高度敏感性，因此，即使是存在极少量外界光线的干扰，也会使得示数受到较为明显的影响。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，该检测器结构简单、制造成本低，不仅可实现对作业面粉尘浓度的实时检测，同时，还具有自清洁功能，同时，其检测精度高，能保证检测结果的可信度，能有效满足矿井人员实时监测的需求。
为了实现上述目的，本发明提供一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，包括外壳体、底板、内壳体、导气板、激光发射器、光传感器、激光处理装置、U形围板、纵隔板一、纵隔板二、隔板三、通道转换机构、气泵、风扇、除湿装置和泄压盖；所述外壳体由不透光材料制成，其为下端开口的箱式结构；所述底板的尺寸与外壳体下开口端的尺寸相一致，其固定封装在外壳体的下开口端，底板与外壳体之间形成容纳腔；所述内壳体的左端开口，其由直板经过多次90度折弯形成，且于其内部围合形成L形腔体；内壳体设置在容纳腔中的靠前一侧，且其下端沿与底板固定连接，其上端沿与外壳体的顶板固定连接，其开口端与外壳体的左侧板内壁固定连接；内壳体的横向段左右方向的延伸，其纵向段由横向段的右端开始向后侧纵向延伸；所述L形腔体的横向段形成激光通道，L形腔体的纵向段形成光吸收室；所述光吸收室用于吸收进入其中的光线；
一对导气板左右相间隔的设置在激光通道的右端，且导气板的四周与激光通道的四周侧壁固定连接，一对导气板的中心左右相对的开设有一对通光孔，一对导气板在激光通道的右端隔离出检测腔室；检测腔室的前侧壁和后侧壁上均遍布于其表面的设置有若干个通气孔；
所述激光发射器设置在激光通道左端的内部，并安装在底板上，且激光发射器的激光输出口与一对通光孔同轴的设置；
所述光传感器设置在检测腔室中，并安装在底板上；
所述激光处理装置安装在光吸收室中；
所述U形围板开口朝后侧的设置在容纳腔的后端，其上端沿和下端沿分别与外壳体和底板固定连接，其开口端与外壳体的后侧板内壁固定连接，在U形围板的内部形成气泵安装腔；
所述纵隔板一设置在容纳腔中，且位于内壳体前侧板的前侧，并与靠右侧的导气板在纵向上相对齐；纵隔板一同时与外壳体、底板和内壳体固定连接，并于其左侧部分隔离出气体缓冲腔；气体缓冲腔通过开设在外壳体前侧板上的泄压口与外部大气连通；
一对纵隔板二设置在容纳腔中，且位于内壳体的后侧板和U形围板之间，并分别与一对导气板在纵向上相对齐；一对纵隔板二同时与外壳体、底板、内壳体和U形围板固定连接；在一对纵隔板二之间形成空气通道A；
所述隔板三为多段式折弯板，其设置在容纳腔的后部，并位于内壳体和U形围板之间，其前端沿与靠左一侧纵隔板二的中部固定连接，其后端沿向左侧后方延伸后与外壳体的后侧板内壁固定连接，其上端沿和下端沿分别与外壳体的顶板和底板固定连接；隔板三和U形围板之间形成空气通道B；空气通道B的后端通过开设在外壳体后侧板上的主出风口与外部大气连通，空气通道B的前端通过开设在靠左一侧纵隔板二中部的连通口与空气通道A连通；所述连通口的尺寸与空气通道A断面的尺寸相一致；
所述通道转换机构由活动挡板、支撑板和C形弹簧片组成，所述活动挡板的左端与连通口后端沿铰接，其尺寸与连通口的相一致，用于在转动过程中打开或关闭连通口；所述支撑板位于连通口的后侧，且固定连接在底板上；所述C形弹簧片的一端与支撑板的左部连接，其另一端活动挡板的左部连接，用于提供活动挡板复位过程中的弹力；
所述气泵安装在气泵安装腔中，其进气口通过开设在外壳体后侧板上的进气口一与外部大气连通，其出气口通过开设在U形围板上的连通孔与空气通道A的后端连通；
所述排气扇安装在主出风口中；
所述除湿装置安装在容纳腔中，且位于内壳体和隔板三之间；除湿装置的进气口通过进气管路与开设在外壳体上的主进风口连接，其出气口与排气管路的进气端连接，排气管路的出气端穿入气体缓冲腔中与气体缓冲腔相连通；
所述泄压盖安装在泄压口处，用于在气体缓冲腔内的压力超过设定值时打开进行泄压。
进一步，为了提高清洁效果，还包括集气罩，所述集气罩安装在空气通道A的后端，其小口端与连通孔的尺寸相适配，且与连通孔连接，其大口端与空气通道A断面的尺寸相适配，且朝向前侧的设置。
作为一种优选，所述除湿装置的内部装有若干防潮珠。
作为一种优选，所述激光处理装置由设置在光吸收室中的多块折射板组成，每块折射板的表面均涂覆有光吸收材料。
进一步，为了实现自动化的控制过程，还包括控制器和电源，所述控制器分别与气泵、激光发射器、光传感器和排气扇连接，所述电源用于提供各用电单元电力的供应。
作为一种优选，所述控制器为PLC控制器。
进一步，为了确保活动挡板能够有效的对空气通道A的后部进行封闭，所述还包括限位块，所述限位块固定连接在靠右一侧的纵隔板二的左侧，且位于连通口的下方，用于对向下转动到横向状态的活动挡板进行下限位。
本发明中，使底板封装在外壳体的下开口端，并与外壳体形成带有容纳腔的保护壳体，有效隔绝了外部的空气和灰尘，从而可以对容纳腔中的各个部件进行有效的保护，充分确保了检测的精度。使外壳体由不透光材料制成，可以有效遮挡光线，进而能避免光线进行入容纳腔中影响检测精度。通过内壳体的设置，能在容纳腔中隔离出激光通道和光吸收室，在激光通道的末端安装一对导气板，可以在激光通道中隔离出检测腔室，于一对导气板的中心相对的开设有一对通光孔，可以确保激光通道中的激光能够通光孔进入检测腔室中；利用纵隔板一在内壳体的前侧隔离出气体缓冲室，利用一对纵隔板二在内壳体的后侧隔离出空气通道A，并于检测腔室的前后侧壁上相对的开设有若干通气孔，可以有效建立气体缓冲腔、检测腔室和空气通道A之间的通道；利用隔板三配合U形围板及靠左一侧的纵隔板二形成空气通道B，并利用开设在纵隔板二上的连通口建立空气通道A和空气通道B之间的连通通道，这样便可以利用负压的作用将进入气体缓冲室中的被检测气体通过通气孔引入检测腔室中进行检测，并在能使检测完的被检气体通过空气通道A和空气通道B排到外部，有效确保了检测过程的顺利进行。气体缓冲室的设置，能确保检测气体可以更平缓的进入到检测腔室中，进而能有效提高检测精度。通过光吸收室的设置，能够有效吸收穿过检测腔室的光线，从而能有效防止光线被反射回检测腔室而造成检测误差。通过除湿装置的设置，能够有效去除被检测气体中的水分，从而能够减少湿度对检测精度的影响。通过风扇的设置，能为空气通道提供负压，可确保被检测空气能够连续进入到检测腔室中。通过泄压盖的设置，可以有效避免因空气通道堵塞情况下高压气流对装置产生损伤的情况发生。使气泵的出气口与空气通道A的后端连通，并在连通口处用设置通道转换机构，可以在清洁过程中，利用气泵泵出的高压气流推动活动挡板转动到连通口处，从而将连通口关闭，这样，可以建立起清洁通道，从而可以利用高压气流实现对检测器内部的空气通道进行有效的清洁；通过C形弹簧片的设置，可以在气泵不工作时，利用弹力使活动挡板处于横向状态，进而可以关闭气泵与空气通道A的连通通道，这样，可以建立正常的检测通道，确保了连续检测过程的顺利进行。使活动挡板与靠左一侧的纵隔板二铰接，并利用C形弹簧片连接活动挡板和支撑板，可以利用弹簧的作用使活动挡板在常态下始终处于横向状态，从而能确保检测通道的通畅，同时，可以在清洁过程中可以利用高压气流的作用自动推开活动挡板，并关闭连通口，从而建立清洁通道。该检测器结构简单、制造成本低，操作方便、无需采集，其不仅可实现对作业面粉尘浓度的实时检测，同时，还具有自清洁功能，这样，该检测器便可以在高粉尘浓度的条件下长时间的运行，有效的节省了清洁过程中的时间成本和人力成本，避免了由于清洁不当导致装置损伤情况的发生，极大的提高了装置的可靠性，从设备本质层面解决了井下粉尘浓度传感器在高浓度环境下连续运行导致检测器易被污染，检测器的精确性与可靠性下降的问题，从而能够实现作业面粉尘长时间连续的检测作业。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中检测腔室的结构示意图；
图3是本发明中光吸收室的结构示意图；
图4是本发明中通道转换机构的一个状态结构示意图；
图5是本发明中通道转换机构的另一个状态结构示意图。
图中：1、光传感器，2、激光发射器，3、主进风口，4、除湿装置，5、排气扇，6、泄压盖，7、激光处理装置，8、C形弹簧片，9、活动挡板，10、气泵，11、底板，12、内壳体，13、外壳体，14、激光通道，15、空气通道B，16、导气板，17、光吸收室，18、通光孔，19、检测腔室，20、通气孔，21、U形围板，22、纵隔板一，23、气体缓冲腔，24、纵隔板二，25、隔板三，26、主出风口，27、空气通道A，28、连通口，29、支撑板，30、集气罩，31、限位块，32、折射板。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1至图5所示，本发明提供了一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，包括外壳体13、底板11、内壳体12、导气板16、激光发射器2、光传感器1、激光处理装置7、U形围板21、纵隔板一22、纵隔板二24、隔板三25、通道转换机构、气泵10、风扇5、除湿装置4和泄压盖6；所述外壳体13由不透光材料制成，其为下端开口的箱式结构；所述底板11的尺寸与外壳体13下开口端的尺寸相一致，其固定封装在外壳体13的下开口端，底板11与外壳体13之间形成容纳腔，作为一种底板11由不透光材料制成；所述内壳体12的左端开口，其由直板经过多次90度折弯形成，且于其内部围合形成L形腔体；内壳体12设置在容纳腔中的靠前一侧，且其下端沿与底板11固定连接，其上端沿与外壳体13的顶板固定连接，其开口端与外壳体13的左侧板内壁固定连接；内壳体12的横向段左右方向的延伸，其纵向段由横向段的右端开始向后侧纵向延伸；所述L形腔体的横向段形成激光通道14，L形腔体的纵向段形成光吸收室17；所述光吸收室17用于吸收进入其中的光线；
一对导气板16左右相间隔的设置在激光通道14的右端，且导气板16的四周与激光通道14的四周侧壁固定连接，一对导气板16的中心左右相对的开设有一对通光孔18，一对导气板16在激光通道14的右端隔离出检测腔室19；检测腔室19的前侧壁和后侧壁上均遍布于其表面的设置有若干个通气孔20；
所述激光发射器2设置在激光通道14左端的内部，并安装在底板11上，且激光发射器2的激光输出口与一对通光孔18同轴的设置；
所述光传感器1设置在检测腔室19中，并安装在底板11上。当被测气流以一定的流速通过检测腔室19时，激光处理装置7发出的光线照射在被测气流中的粉尘颗粒上，会发生散射现象，利用光敏感元件的光传感器1实时测量散射光强度信号，并实时发送给控制器，便于控制器实时获得对应的激光强度值。由于散射光强度与粉尘质量浓度具有一定的比例关系，因此，可通过校准后利用光强大小计算得到粉尘质量浓度；
所述激光处理装置7安装在光吸收室17中，用于发射激光；
所述U形围板21开口朝后侧的设置在容纳腔的后端，其上端沿和下端沿分别与外壳体13和底板11固定连接，其开口端与外壳体13的后侧板内壁固定连接，在U形围板21的内部形成气泵安装腔；
所述纵隔板一22设置在容纳腔中，且位于内壳体12前侧板的前侧，并与靠右侧的导气板16在纵向上相对齐；纵隔板一22同时与外壳体13、底板11和内壳体12固定连接，并于其左侧部分隔离出气体缓冲腔23；气体缓冲腔23通过开设在外壳体13前侧板上的泄压口与外部大气连通；
一对纵隔板二24设置在容纳腔中，且位于内壳体12的后侧板和U形围板21之间，并分别与一对导气板16在纵向上相对齐；一对纵隔板二24同时与外壳体13、底板11、内壳体12和U形围板21固定连接；在一对纵隔板二24之间形成空气通道A27；
所述隔板三25为多段式折弯板，其设置在容纳腔的后部，并位于内壳体12和U形围板21之间，其前端沿与靠左一侧纵隔板二24的中部固定连接，其后端沿向左侧后方延伸后与外壳体13的后侧板内壁固定连接，其上端沿和下端沿分别与外壳体13的顶板和底板11固定连接；隔板三25和U形围板21之间形成空气通道B15；空气通道B15的后端通过开设在外壳体13后侧板上的主出风口26与外部大气连通，空气通道B15的前端通过开设在靠左一侧纵隔板二24中部的连通口26与空气通道A27连通；所述连通口26的尺寸与空气通道A27断面的尺寸相一致；
所述通道转换机构由活动挡板9、支撑板29和C形弹簧片8组成，所述活动挡板9的左端与连通口26后端沿铰接，其尺寸与连通口26的相一致，用于在转动过程中打开或关闭连通口26；所述支撑板29位于连通口26的后侧，且固定连接在底板11上；所述C形弹簧片8的一端与支撑板29的左部连接，其另一端活动挡板9的左部连接，用于提供活动挡板9复位过程中的弹力；
所述气泵10安装在气泵安装腔中，其进气口通过开设在外壳体13后侧板上的进气口一与外部大气连通，其出气口通过开设在U形围板21上的连通孔与空气通道A27的后端连通；气泵10用于向空气通道A中泵入高压气流，从而实现对装置的清洁作业，作为一种优选，控制器每隔24小时控制气泵10工作设定时间，从而实现定期清洁的功能。
所述排气扇5安装在主出风口26中，其通过不间断的向外部抽气来带动空气的流动，同时，其可以通过转速的不同来控制空气流量，从而进一步提高检测精度；
所述除湿装置4安装在容纳腔中，且位于内壳体12和隔板三25之间；除湿装置4的进气口通过进气管路与开设在外壳体13上的主进风口3连接，其出气口与排气管路的进气端连接，排气管路的出气端穿入气体缓冲腔23中与气体缓冲腔23相连通；
所述泄压盖6安装在泄压口处，用于在气体缓冲腔23内的压力超过设定值时打开进行泄压。泄压盖6可以在气体缓冲腔内的气压超过一定数值时会自动弹开进行泄压，这样可以有效避免空气通道堵塞时，高压气流对装置产生损伤。
为了提高清洁效果，还包括集气罩30，所述集气罩30安装在空气通道A27的后端，其小口端与连通孔的尺寸相适配，且与连通孔连接，其大口端与空气通道A27断面的尺寸相适配，且朝向前侧的设置。
作为一种优选，所述除湿装置4的内部装有若干防潮珠，防潮珠的主要成分为硅胶，用于对空气进行除湿，从而有效减少湿度对光传感器1检测精度的影响。
作为一种优选，所述激光处理装置7由设置在光吸收室17中的多块折射板组成，每块折射板的表面均涂覆有光吸收材料，能使光线在光吸收室17内经过数次反射被完全吸收，从而极大降低激光反射对光传感器1造成的干扰，进而能有效降低检测误差，提高检测精度。
为了实现自动化的控制过程，还包括控制器和电源，所述控制器分别与气泵10、激光发射器2、光传感器1和排气扇5连接，所述电源用于提供各用电单元电力的供应。
作为一种优选，所述控制器为PLC控制器。
为了确保活动挡板能够有效的对空气通道A的后部进行封闭，所述还包括限位块31，所述限位块31固定连接在靠右一侧的纵隔板二24的左侧，且位于连通口28的下方，用于对向下转动到横向状态的活动挡板9进行下限位。
本发明中，使底板封装在外壳体的下开口端，并与外壳体形成带有容纳腔的保护壳体，有效隔绝了外部的空气和灰尘，从而可以对容纳腔中的各个部件进行有效的保护，充分确保了检测的精度。使外壳体由不透光材料制成，可以有效遮挡光线，进而能避免光线进行入容纳腔中影响检测精度。通过内壳体的设置，能在容纳腔中隔离出激光通道和光吸收室，在激光通道的末端安装一对导气板，可以在激光通道中隔离出检测腔室，于一对导气板的中心相对的开设有一对通光孔，可以确保激光通道中的激光能够通光孔进入检测腔室中；利用纵隔板一在内壳体的前侧隔离出气体缓冲室，利用一对纵隔板二在内壳体的后侧隔离出空气通道A，并于检测腔室的前后侧壁上相对的开设有若干通气孔，可以有效建立气体缓冲腔、检测腔室和空气通道A之间的通道；利用隔板三配合U形围板及靠左一侧的纵隔板二形成空气通道B，并利用开设在纵隔板二上的连通口建立空气通道A和空气通道B之间的连通通道，这样便可以利用负压的作用将进入气体缓冲室中的被检测气体通过通气孔引入检测腔室中进行检测，并在能使检测完的被检气体通过空气通道A和空气通道B排到外部，有效确保了检测过程的顺利进行。气体缓冲室的设置，能确保检测气体可以更平缓的进入到检测腔室中，进而能有效提高检测精度。通过光吸收室的设置，能够有效吸收穿过检测腔室的光线，从而能有效防止光线被反射回检测腔室而造成检测误差。通过除湿装置的设置，能够有效去除被检测气体中的水分，从而能够减少湿度对检测精度的影响。通过风扇的设置，能为空气通道提供负压，可确保被检测空气能够连续进入到检测腔室中。通过泄压盖的设置，可以有效避免因空气通道堵塞情况下高压气流对装置产生损伤的情况发生。使气泵的出气口与空气通道A的后端连通，并在连通口处用设置通道转换机构，可以在清洁过程中，利用气泵泵出的高压气流推动活动挡板转动到连通口处，从而将连通口关闭，这样，可以建立起清洁通道，从而可以利用高压气流实现对检测器内部的空气通道进行有效的清洁；通过C形弹簧片的设置，可以在气泵不工作时，利用弹力使活动挡板处于横向状态，进而可以关闭气泵与空气通道A的连通通道，这样，可以建立正常的检测通道，确保了连续检测过程的顺利进行。使活动挡板与靠左一侧的纵隔板二铰接，并利用C形弹簧片连接活动挡板和支撑板，可以利用弹簧的作用使活动挡板在常态下始终处于横向状态，从而能确保检测通道的通畅，同时，可以在清洁过程中可以利用高压气流的作用自动推开活动挡板，并关闭连通口，从而建立清洁通道。该检测器结构简单、制造成本低，操作方便、无需采集，其不仅可实现对作业面粉尘浓度的实时检测，同时，还具有自清洁功能，这样，该检测器便可以在高粉尘浓度的条件下长时间的运行，有效的节省了清洁过程中的时间成本和人力成本，避免了由于清洁不当导致装置损伤情况的发生，极大的提高了装置的可靠性，从设备本质层面解决了井下粉尘浓度传感器在高浓度环境下连续运行导致检测器易被污染，检测器的精确性与可靠性下降的问题，从而能够实现作业面粉尘长时间连续的检测作业。
工作过程：
正常检测过程中，活动挡板9在C形弹簧片8的作用下处于横向状态，进而关闭了空气通道A27与气泵10之间的通道，此时，主进风口3、除湿装置4、气体缓冲腔23、检测腔室19、空气通道A27、连通口28、空气通道B15和主出风口3形成检测通道，控制排气扇5启动工作，向检测通道内提供负压，使被检测气体由主进风口3进入，通过检测通道后再由主出风口26排出，同时，控制激光发射器2工作，使激光通过激光通道14、左侧通光孔18进入检测腔室19，并通过右侧通光孔18进入光吸收室17，该过程中，利用光传感器1实时采集经过检测腔室19中被检测空气的光强度信号，可以便于控制器实时的获得光强度值，通过光强度值便可以计算得到粉尘质量深度，从而实现实时的检测过程。当经过设定时间(优选为24小时)后，控制器控制排气扇5关闭，同时，控制气泵10启动工作，通过气泵10向空气通道A27内提供高压气流，该气流推动活动挡板9向左侧放置到纵向状态，并将连通口28关闭，此时，空气通道A27、检测腔室、气体缓冲腔23、除湿装置4和主进风口3之间形成清洁通道，这样，高压气流便可以通过清洁通道对检测器内部堆积的灰尘进行清洁作业，由于清洁过程中连通口28处于关闭状态，这样，高压气流并不会造成排风扇5的损伤，清洁设定时间(优选为15分钟)后，控制器控制气泵10停止工作，同时，控制排气扇5启动工作，在C形弹簧片8的作用下，活动挡板9复位到横向状态，检测器进入正常的连续检测状态。
Claims (7)
1.一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，包括外壳体(13)和底板(11)，所述外壳体(13)由不透光材料制成，其为下端开口的箱式结构；所述底板(11)的尺寸与外壳体(13)下开口端的尺寸相一致，其固定封装在外壳体(13)的下开口端，底板(11)与外壳体(13)之间形成容纳腔；其特征在于，还包括内壳体(12)、导气板(16)、激光发射器(2)、光传感器(1)、激光处理装置(7)、U形围板(21)、纵隔板一(22)、纵隔板二(24)、隔板三(25)、通道转换机构、气泵(10)、风扇(5)、除湿装置(4)和泄压盖(6)；
所述内壳体(12)的左端开口，其由直板经过多次90度折弯形成，且于其内部围合形成L形腔体；内壳体(12)设置在容纳腔中的靠前一侧，且其下端沿与底板(11)固定连接，其上端沿与外壳体(13)的顶板固定连接，其开口端与外壳体(13)的左侧板内壁固定连接；内壳体(12)的横向段左右方向的延伸，其纵向段由横向段的右端开始向后侧纵向延伸；所述L形腔体的横向段形成激光通道(14)，L形腔体的纵向段形成光吸收室(17)；所述光吸收室(17)用于吸收进入其中的光线；
一对导气板(16)左右相间隔的设置在激光通道(14)的右端，且导气板(16)的四周与激光通道(14)的四周侧壁固定连接，一对导气板(16)的中心左右相对的开设有一对通光孔(18)，一对导气板(16)在激光通道(14)的右端隔离出检测腔室(19)；检测腔室(19)的前侧壁和后侧壁上均遍布于其表面的设置有若干个通气孔(20)；
所述激光发射器(2)设置在激光通道(14)左端的内部，并安装在底板(11)上，且激光发射器(2)的激光输出口与一对通光孔(18)同轴的设置；
所述光传感器(1)设置在检测腔室(19)中，并安装在底板(11)上；
所述激光处理装置(7)安装在光吸收室(17)中；
所述U形围板(21)开口朝后侧的设置在容纳腔的后端，其上端沿和下端沿分别与外壳体(13)和底板(11)固定连接，其开口端与外壳体(13)的后侧板内壁固定连接，在U形围板(21)的内部形成气泵安装腔；
所述纵隔板一(22)设置在容纳腔中，且位于内壳体(12)前侧板的前侧，并与靠右侧的导气板(16)在纵向上相对齐；纵隔板一(22)同时与外壳体(13)、底板(11)和内壳体(12)固定连接，并于其左侧部分隔离出气体缓冲腔(23)；气体缓冲腔(23)通过开设在外壳体(13)前侧板上的泄压口与外部大气连通；
一对纵隔板二(24)设置在容纳腔中，且位于内壳体(12)的后侧板和U形围板(21)之间，并分别与一对导气板(16)在纵向上相对齐；一对纵隔板二(24)同时与外壳体(13)、底板(11)、内壳体(12)和U形围板(21)固定连接；在一对纵隔板二(24)之间形成空气通道A(27)；
所述隔板三(25)为多段式折弯板，其设置在容纳腔的后部，并位于内壳体(12)和U形围板(21)之间，其前端沿与靠左一侧纵隔板二(24)的中部固定连接，其后端沿向左侧后方延伸后与外壳体(13)的后侧板内壁固定连接，其上端沿和下端沿分别与外壳体(13)的顶板和底板(11)固定连接；隔板三(25)和U形围板(21)之间形成空气通道B(15)；空气通道B(15)的后端通过开设在外壳体(13)后侧板上的主出风口(26)与外部大气连通，空气通道B(15)的前端通过开设在靠左一侧纵隔板二(24)中部的连通口(26)与空气通道A(27)连通；所述连通口(26)的尺寸与空气通道A(27)断面的尺寸相一致；
所述通道转换机构由活动挡板(9)、支撑板(29)和C形弹簧片(8)组成，所述活动挡板(9)的左端与连通口(26)后端沿铰接，其尺寸与连通口(26)的相一致，用于在转动过程中打开或关闭连通口(26)；所述支撑板(29)位于连通口(26)的后侧，且固定连接在底板(11)上；所述C形弹簧片(8)的一端与支撑板(29)的左部连接，其另一端活动挡板(9)的左部连接，用于提供活动挡板(9)复位过程中的弹力；
所述气泵(10)安装在气泵安装腔中，其进气口通过开设在外壳体(13)后侧板上的进气口一与外部大气连通，其出气口通过开设在U形围板(21)上的连通孔与空气通道A(27)的后端连通；
所述排气扇(5)安装在主出风口(26)中；
所述除湿装置(4)安装在容纳腔中，且位于内壳体(12)和隔板三(25)之间；除湿装置(4)的进气口通过进气管路与开设在外壳体(13)上的主进风口(3)连接，其出气口与排气管路的进气端连接，排气管路的出气端穿入气体缓冲腔(23)中与气体缓冲腔(23)相连通；
所述泄压盖(6)安装在泄压口处，用于在气体缓冲腔(23)内的压力超过设定值时打开进行泄压。
2.根据权利要求1所述的一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，其特征在于，还包括集气罩(30)，所述集气罩(30)安装在空气通道A(27)的后端，其小口端与连通孔的尺寸相适配，且与连通孔连接，其大口端与空气通道A(27)断面的尺寸相适配，且朝向前侧的设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，其特征在于，所述除湿装置(4)的内部装有若干防潮珠。
4.根据权利要求3所述的一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，其特征在于，所述激光处理装置(7)由设置在光吸收室(17)中的多块折射板组成，每块折射板的表面均涂覆有光吸收材料。
5.根据权利要求4所述的一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，其特征在于，还包括控制器和电源，所述控制器分别与气泵(10)、激光发射器(2)、光传感器(1)和排气扇(5)连接，所述电源用于提供各用电单元电力的供应。
6.根据权利要求5所述的一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
7.根据权利要求6所述的一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器，其特征在于，所述还包括限位块(31)，所述限位块(31)固定连接在靠右一侧的纵隔板二(24)的左侧，且位于连通口(28)的下方，用于对向下转动到横向状态的活动挡板(9)进行下限位。
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| CN202211479452.3A CN116448635A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种利用双气流通道实现自清洁功能的光散射粉尘检测器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117990632A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-07 | 海南中南标质量科学研究院有限公司 | 船舶尾气自动采集与计量监测系统 |
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2022
- 2022-11-24 CN CN202211479452.3A patent/CN116448635A/zh active Pending
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