CN209624301U - 一种双角度偏振光颗粒物监测光度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，包括基座，激光检测模块，激光检测模块设置在基座的中心通孔内，基座和激光检测模块设有绝缘层，激光检测模块内设有光源、光阱、偏振分光棱镜、S偏振光探测器、P偏振光探测器、样品区，样品区设在激光检测模块中心处，样品区为通孔，光源设在样品区一侧，光阱设在样品区与光源对称的一侧，样品区另一侧设有检测区，检测区内设有偏振分光棱镜，光经过所述偏振分光棱镜后分成两个检测角度，两个所述检测角度分别设有S偏振光探测器和P偏振光探测器，此光度计的温度控制保证检测不受空气中水汽影响，控制保证光源稳定，保证探测器性能稳定；降低颗粒物组成、折射率等因素对检测结果的影响。

Description

一种双角度偏振光颗粒物监测光度计

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，尤其涉及一种双角度偏振光颗粒物监测光度计。

背景技术

光散射法可以应用于颗粒物的在线自动监测，具有测量准确、反应迅速等特点。光散法仪器多采用单角度散射光技术或粒子计数技术。由于技术的限制，光散射法容易受到颗粒物折射率及吸收率的影响，导致测量数据准确性下降。为了保证数据的准确性，光散射法仪器需要定期与颗粒物采样称重数据进行比对校准。光散射法仪器的核心部件为光度计，一般的光度计均为固定角度或者单角度的测量方式，可以通过散射光强度大小与颗粒物浓度之间的关系得到环境空气中的颗粒物浓度。散射光强度与颗粒物浓度之间的关系受到颗粒物折射率及吸收率的影响，而光度计在出厂校准时往往选用一种颗粒物进行校准，并不能完全反应环境颗粒物的实际性质。

在申请号为：CN201310301107.5，申请日为:2013、07、17名称为：一种光度计的专利中，公开了一种光度计，包括光源、单色器、光电转换器、光电倍增管以及设置在样品仓内的样品室，所述样品室的前端和后端均为高透明无色的云母片窗,所述样品室包括一个参比样室以及至少一个实验样室，所述调光光栅包括同向设置的光栅板组以及光栅板控制装置，所述光栅板控制装置连接到控制器,所述参比样室以及实验样室均并列设置在样品仓内。所述结构简单，测量波长的连续性好，可以根据测定样品的不同需要选择选择特定的测定波长和光强，在方便测定的同时又提高了测定的精度。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有光散射技术存在的缺陷而提供一种双角度偏振光颗粒物检测光度计模块多角度颗粒物监测光度计可以实现多角度散射光的监测，基于Mie散射理论，通过双角度偏振光散射信号间的关联，可以推算出环境颗粒物的折射率及吸收率，通过算法可以自动校正散射光强度与颗粒物浓度之间的关系。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，包括基座1，激光检测模块2，所述激光检测模块2设置在基座1的中心通孔内，所述基座1和激光检测模块2设有绝缘层12，所述激光检测模块2内设有光源3、光阱4、偏振分光棱镜6、S偏振光探测器8、P偏振光探测器7、样品区5，所述样品区5设在激光检测模块2中心处，所述样品区5为通孔，所述光源3设在样品区5一侧，所述光阱4设在样品区5与光源3对称的一侧，所述样品区5另一侧设有检测区，所述检测区内设有偏振分光棱镜6，光经过所述偏振分光棱镜6后分成两个检测角度，两个所述检测角度分别设有S偏振光探测器8和P偏振光探测器7。

优选的，所述偏振分光棱镜6为布鲁斯特棱镜。

优选的，所述样品区5另一侧设有两个检测区。

优选的，所述基座1材质为铝块。

优选的，所述基座1内设有可检测基座1温度的热敏电阻9。

优选的，所述基座1内设有加热电阻10，加热电阻10设有两个。

优选的，所述基座1内设有过热保护器。

本实用新型的有益效果：

此光度计的温度控制可以保证检测不受空气中水汽影响，控制保证光源稳定，保证探测器性能稳定；多路检测信号可以降低颗粒物组成、折射率等因素对检测结果的影响，多路检测信号可以辅助测量颗粒物的折射率及吸收率。

附图说明

图1为一种双角度偏振光颗粒物监测光度计的结构示意图。

具体实施方式

结合附图所示，本实用新型的技术方案作进一步的描述：

一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，包括基座1，激光检测模块2，所述激光检测模块2设置在基座1的中心通孔内，所述基座1和激光检测模块2设有绝缘层12，所述激光检测模块2内设有光源3、光阱4、偏振分光棱镜6、S偏振光探测器8、P偏振光探测器7、样品区5，所述样品区5设在激光检测模块2中心处，所述样品区5为通孔，所述光源3设在样品区5一侧，所述光阱4设在样品区5与光源3对称的一侧，所述样品区5另一侧设有检测区，所述检测区内设有偏振分光棱镜6，光经过所述偏振分光棱镜6后分成两个检测角度，两个所述检测角度分别设有S偏振光探测器8和P偏振光探测器7。

本实施例中，优选的，所述偏振分光棱镜6为布鲁斯特棱镜。

本实施例中，优选的，所述样品区5另一侧设有两个检测区。

本实施例中，优选的，所述基座1材质为铝块。

本实施例中，优选的，所述基座1内设有可检测基座1温度的热敏电阻9。

本实施例中，优选的，所述基座1内设有加热电阻10，加热电阻10设有两个。

本实施例中，优选的，所述基座1内设有过热保护器。

加热电阻用于控制基座铝块的温度，保持其温度高于室温。热敏电阻用于测量基座铝块的温度，并控制保持其温度稳定；稳定温度可以保证测量不受空气中水汽影响，并且保证光源以及探测器工作状态稳定。一旦出现热敏电阻失灵的情况，过热保护器则可以保护加热电路，确保基座铝块温度不会过高。光源选取特定波长的半导体激光器。由光源发出的光照射样品区域中的颗粒物，发生散射，并选取了对称的两个角度监测散射光的强度。光源发出的对向的杂散光则被光阱吸收，以降低探测背景影响。散射光经过布鲁斯特棱镜后，分成s偏振光和P偏振光。P偏振光可以直接透过布鲁斯特棱镜，到达P偏振光探测器；S偏振光则被布鲁斯特棱镜反射后，由S偏振光探测器检测到。一共4个探测器，分别用于检测2个角度的S偏振、P偏振散射光。热敏电阻、加热电阻、过热保护器由控制芯片管理，实现整个光度计监测模块的温度控制。光源、探测器的信号传输至控制芯片，通过Mie散射理论以及多路检测信号的处理，从而得到准确的颗粒物质量浓度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，而所附权利要求意在涵盖落入本实用新型精神和范围中的这些修改或者等同替换。

Claims (7)

1.一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，包括基座(1)，激光检测模块(2)，其特征在于：

所述激光检测模块(2)设置在基座(1)的中心通孔内，所述基座(1)和激光检测模块(2)设有绝缘层(12)，所述激光检测模块(2)内设有光源(3)、光阱(4)、偏振分光棱镜(6)、S偏振光探测器(8)、P偏振光探测器(7)、样品区(5)，所述样品区(5)设在激光检测模块(2)中心处，所述样品区(5)为通孔，所述光源(3)设在样品区(5)一侧，所述光阱(4)设在样品区(5)与光源(3)对称的一侧，所述样品区(5)另一侧设有检测区，所述检测区内设有偏振分光棱镜(6)，光经过所述偏振分光棱镜(6)后分成两个检测角度，两个所述检测角度分别设有S偏振光探测器(8)和P偏振光探测器(7)。

2.如权利要求1所述的一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，其特征在于：所述偏振分光棱镜(6)为布鲁斯特棱镜。

3.如权利要求1所述的一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，其特征在于：所述样品区(5)另一侧设有两个检测区。

4.如权利要求1所述的一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，其特征在于：所述基座(1)材质为铝块。

5.如权利要求1所述的一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，其特征在于：所述基座(1)内设有可检测基座(1)温度的热敏电阻9。

6.如权利要求1所述的一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，其特征在于：所述基座(1)内设有加热电阻(10)，加热电阻(10)设有两个。

7.如权利要求1所述的一种双角度偏振光颗粒物监测光度计，其特征在于：所述基座(1)内设有过热保护器。