CN203732404U - 一种烟尘测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种烟尘测试系统，包括激光光源、传感器、与传感器连接的光电转换装置、与光电转换装置连接的微处理器以及反射镜，所述激光光源与反射镜位于烟道的对侧，激光光源与传感器位于烟道的同侧且平行，烟道与传感器之间还依次设置有光栏以及透镜，在反射镜与烟道之间、激光光源与烟道之间均设置有吸尘装置。本实用新型采用激光背散射原理，测量不受烟气中的水气等其它气态物以及烟尘颗粒大小和颜色的干扰，提高了测量精度，且可适于在现场恶劣环境下长期在线连续监测；另外，光源发射端及接收端都在同一侧，避免了烟道振动或位移引起的测量误差或失效。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气检测技术领域，具体涉及一种烟尘测试系统。
背景技术
烟气是气体和烟尘的混合物，烟气中的颗粒物、硫化物、氮化物等物质对空气质量的危害相当广泛，而且具有难以集中检测和综合评估的特点。因此，研发一种针对烟气排放进行在线测量系统，为控制烟气污染提供有力的数据管控，变得十分必要。现有的烟气测量系统主要包括烟气采样系统、脱水制冷系统、烟气分析子系统、烟尘测试子系统、烟气参数测量子系统、数据采集处理子系统等。在烟气测试系统中，烟尘测试子系统主要用于对燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等成分进行监测。
在现有的烟尘测试系统中，测试方法主要包括两类，即β射线法和光学法。其中：
β射线法的优点为不受样品颜色大小及原子量影响，可直接测量烟尘质量浓度。缺点为：易受烟气中的水气等其它气态物干扰；采用的β同位素源如封闭不良存在辐射风险；不适合现场恶劣环境下长期在线连续监测。
光学法包括光学不透明度法和光学后向散射法。光学不透明度法采用等速采样称重法测出烟尘质量浓度，再与同时测得的光学不透明度建立函数关系。该技术特点是量程宽，监测范围0～10ｇ/ｍ3任选，可连续实时在线监测。但缺点是只能监测较大的烟尘颗粒，监测精度差；由于不同大小的烟尘颗粒透光率不同，需作相关校准以及镜面维护。光学后向散射法采用的是光源照射到烟道中，光束被烟尘颗粒散射，光强度与烟尘质量浓度符合朗伯比尔定律的工作原理。该法测量结果受烟尘颗粒颜色的影响较大，不适用于煤种不稳定的工况测试。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，采用激光背散射原理，提供一种测量精度高、适用环境范围更广的烟尘测试系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种烟尘测试系统，包括激光光源、传感器、与传感器连接的光电转换装置、与光电转换装置连接的微处理器以及反射镜，所述激光光源与反射镜位于烟道的对侧，激光光源与传感器位于烟道的同侧且平行，烟道与传感器之间还依次设置有光栏以及透镜，在反射镜与烟道之间、激光光源与烟道之间均设置有吸尘装置；
所述光电转换装置包括顺序连接的预处理及功率控制单元、调制电路、放大电路、解调电路以及V/I转换电路。
具体的，所述传感器包括基座、感光芯片以及屏蔽体；所述基座设有两个支架，所述支架呈弯折状且由基座内延伸至基座外的两侧，其中一支架上设置有承载部；所述感光芯片上设有镀膜且该感光芯片设于所述支架的承载部上，该感光芯片与另一支架之间通过连接导线形成电连接；所述屏蔽体设置于基座上，该屏蔽体内形成一容置空间，感光芯片位于容置空间内，所述容置空间设置有供感光芯片使用的透光孔。
作为进一步改进，所述微处理器设置有无线通讯模块，所述无线通讯模块将接收到的电信号传送至远端的服务器。
本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：
1.本实用新型采用激光背散射原理，测量不受烟气中的水气等其它气态物以及烟尘颗粒大小和颜色的干扰，提高了测量精度，且可适于在现场恶劣环境下长期在线连续监测。
2.本实用新型光源发射端及接收端都在同一侧，避免了烟道振动或位移引起的测量误差或失效。
3.本实用新型设有独特的吸尘装置，将有效的保护激光光源和传感器镜面免受污染，进一步提高测试精度。
4.本实用型的透镜保证光线反射后聚集于传感器，光栏调整光的进光量，提高了光信号的有效采集。
5.本实用新型提供的烟尘测试系统可实现远程数据传递，提高了数据管理及分析的便捷性。
6.本使用新型的传感器在设计上，通过将感光芯片设置于屏蔽体内以及在屏蔽体开设对应的透光孔以减小光线照射感光芯片的角度，进而避免长波长的非可见光进入而造成感测误判，提高感测精度。
附图说明
图1为本实用新型烟尘测试系统结构示意图。
图2为本实用新型传感器剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型创造的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实用新型提供一种烟尘测试系统，包括激光光源2、传感器3、与传感器3连接的光电转换装置4、与光电转换装置4连接的微处理器5以及反射镜6，激光光源2与反射镜6位于烟道1的对侧，激光光源2与传感器3位于烟道1的同侧且平行，烟道1与传感器3之间还依次设置有光栏8以及透镜7，在反射镜6与烟道1之间、激光光源2与烟道1之间均设置有吸尘装置9。其中：光电转换装置4包括顺序连接的预处理及功率控制单元、调制电路、放大电路、解调电路以及V/I转换电路。
本实用新型的烟尘测试系统系统采用激光背散射原理，发射的激光通过含有颗粒物的烟气时发生散射，再经由反射镜6、光栏8、透镜7反射到传感器3，光学传感器3将采集的光信号发送至光电转换装置4，使得光信号转换成电信号；电信号经由微处理器5处理后，通过无线通讯模块，传送至远端的服务器；远端的服务器再将接受的信息数据与标准数据进行对比，生成供直观读取的烟尘测试数据。
在本实施例中，光栏8用于调节光线的进光量，透镜7用于使光线聚集，保证激光光线有效地照射在反光镜6上，反光镜6反射的光线有效地照射在传感器3上。
如图2所示，图1中的传感器3包括有两支架、一感光芯片30及一屏蔽体40，其中两支架分别为第一支架10以及第二支架20，第一支架10上设有承载部101，而该感光芯片30上设有镀膜31，感光芯片30设于第一支架的承载部101上，且该感光芯片30与第二支架20之间设有一连接导线32以形成电性连接，该屏蔽体40为不可透光体，该屏蔽体40内形成有容置空间401，该屏蔽体40结合与第一支架10与第二支架20上，且该屏蔽体40并将感光芯片30罩设于其容置空间401内，该屏蔽体40上设有一透光孔41，以供光线可透过该屏蔽体40上的透光孔41射入该屏蔽体40内部而供感光芯片30感光用；由此，以减少如红外线光等长波长的非可见光照射到感光芯片30上的入射角度，而避免该感光芯片30感测到红外线光等长波长的非可见光，进而形成一可提高感测精准度的光传感器。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种烟尘测试系统，其特征在于：包括激光光源、传感器、与传感器连接的光电转换装置、与光电转换装置连接的微处理器以及反射镜，所述激光光源与反射镜位于烟道的对侧，激光光源与传感器位于烟道的同侧且平行，烟道与传感器之间还依次设置有光栏以及透镜，在反射镜与烟道之间、激光光源与烟道之间均设置有吸尘装置；
所述光电转换装置包括顺序连接的预处理及功率控制单元、调制电路、放大电路、解调电路以及V/I转换电路。
2.根据权利要求1所述的烟尘测试系统，其特征在于：所述传感器包括基座、感光芯片以及屏蔽体；所述基座设有两个支架，所述支架呈弯折状且由基座内延伸至基座外的两侧，其中一支架上设置有承载部；所述感光芯片上设有镀膜且该感光芯片设于所述支架的承载部上，该感光芯片与另一支架之间通过连接导线形成电连接；所述屏蔽体设置于基座上，该屏蔽体内形成一容置空间，感光芯片位于容置空间内，所述容置空间设置有供感光芯片使用的透光孔。
3.根据权利要求1或2所述的烟尘测试系统，其特征在于：所述微处理器设置有无线通讯模块，所述无线通讯模块将接收到的电信号传送至远端的服务器。
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