CN211122432U - 一种颗粒物检测器及具有其的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种颗粒物检测器及具有其的检测系统，其中，颗粒物检测器包括粉尘腔体、光发射组件、光接收组件、样气进管、样气出管、第一吹扫组件以及第二吹扫组件；第一吹扫组件引入的气体用于吹扫光发射组件的光发射窗口上附着的污染物；第二吹扫组件引入的气体用于吹扫光接收组件的光接收窗口附着的污染物。光发射组件的光发射窗口上附着的污染物可通过第一吹扫组件去除，光接收组件的光接收窗口附着的污染物可通过第二吹扫组件去除，结构简单，第一吹扫组件以及第二吹扫组件能够引入气体即可实现附着污染物的去除，能够有效简便地清除污染物，并且保持检测装置结构简单体积小的特性，在需要去除污染物时通入气体即可，是颗粒物检测器的维护极为简单方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及颗粒物检测领域，尤其是涉及一种颗粒物检测器及具有其的检测系统。
背景技术
目前我国大气污染的主要来源是工业锅炉燃烧产生的烟尘。烟尘浓度排放监测对环境保护意义重大。空气、烟气颗粒物检测器，多数基于光学散射或反射检测原理，如红外光反射、激光反射、激光散射等，广泛应用于灰尘检测、空气质量监测等领域，通常将气体送入光室，经过光源照射，光学传感器通过光学镜头检测颗粒物的体积。检测装置体积小，检测速度快，能够自动运行，然而该类检测装置的光学镜头容易积尘受到污染，导致检测性能下降，从而导致检测结果发生偏移出现误差，需要定期进行清理维护。而对于颗粒物检测器来说，其有效使用周期及维护时间是评价其性能的一项重要指标。
中国专利申请CN 106644845 A虽然公开了一种用于空气颗粒物光学检测的光室，能够利用维护仓的清洁装置对光学镜头进行清洁操作，然而其结构复杂、制造成本高，消弭了光学颗粒物检测器体积小的优点。
如何更为有效简便地清除污染物，并且保持其结构简单体积小的特性，是本领域亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种颗粒物检测器，所述颗粒物检测器包括粉尘腔体、光发射组件、光接收组件、样气进管、样气出管、第一吹扫组件以及第二吹扫组件；所述第一吹扫组件引入的气体用于吹扫所述光发射组件的光发射窗口上附着的污染物；所述第二吹扫组件引入的气体用于吹扫所述光接收组件的光接收窗口附着的污染物。
在其中的一个实施例中，所述第一吹扫组件包括第一吹气管，所述第一吹气管的一端与所述光发射组件的光发射窗口对应设置，所述第一吹气管的另一端用于连接气源；所述第而吹扫组件包括第二吹气管，所述第二吹气管的一端与所述光接收组件的光接收窗口对应设置，所述第二吹气管的另一端用于连接气源。
在其中的一个实施例中，所述样气进管以及所述样气出管将所述粉尘腔体与外界连通；所述样气进管以及所述样气出管相对设置在所述粉尘腔体的腔壁上，使样气在水平方向上呈直线通过所述粉尘腔体。
在其中的一个实施例中，所述粉尘腔体的底部的水平位置低于所述光发射组件的光发射窗口以及所述光接收组件的光接收窗口。
在其中的一个实施例中，所述样气出管所在的粉尘腔体的腔壁为漏斗状腔壁。
在其中的一个实施例中，所述粉尘腔体与样气通过路径垂直的任意截面相同。
在其中的一个实施例中，所述光发射组件的光源为调制光。
在其中的一个实施例中，所述第一吹气管与所述样气入口设置在所述粉尘腔体的同一侧。
本实用新型还提供了一种检测系统，所述检测系统包括如上所述的颗粒物检测器。
采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：光发射组件的光发射窗口上附着的污染物可通过第一吹扫组件去除，光接收组件的光接收窗口附着的污染物可通过第二吹扫组件去除，第一吹扫组件以及第二吹扫组件结构简单，第一吹扫组件以及第二吹扫组件能够引入气体即可实现附着污染物的去除，能够有效简便地清除污染物，并且保持检测装置结构简单体积小的特性，在需要去除污染物时通入气体即可，是颗粒物检测器的维护极为简单方便。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型颗粒物检测器一实施例的立体示意图。
图2为图1所示颗粒物检测器的主视图；
图3为图2所示颗粒物检测器的A-A剖视图；
图4为图1所示颗粒物检测器的左视图；
图5为图4所示颗粒物检测器的B-B剖视图；
图6为图1所示颗粒物检测器的去掉附加组件的粉尘腔体结构示意图；
其中，100-粉尘腔体；110-腔体盖；120-漏斗状腔壁；200-光发射组件；210-光源；220-光发射窗口；300-光接收组件；310-检测器；320-光接收窗口；400-样气进管；500-样气出管；600-第一吹扫组件；700-第二吹扫组件；800-光陷阱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图6所示，本实用新型一实施例的粒物检测装置包括粉尘腔体100、光发射组件200、光接收组件300、样气进管400、样气出管500、第一吹扫组件600和第二吹扫组件700。其中，所述第一吹扫组件600引入的气体用于吹扫所述光发射组件200的光发射窗口220上附着的污染物；所述第二吹扫组件700引入的气体用于吹扫所述光接收组件300的光接收窗口320附着的污染物。
光发射组件200的光发射窗口220上附着的污染物可通过第一吹扫组件600去除，光接收组件300的光接收窗口320附着的污染物可通过第二吹扫组件700去除，第一吹扫组件600以及第二吹扫组件700结构简单，第一吹扫组件600以及第二吹扫组件700能够引入气体即可实现附着污染物的去除，能够有效简便地清除污染物，并且保持检测装置结构简单体积小的特性，在需要去除污染物时通入气体即可，是颗粒物检测器的维护极为简单方便。
作为一种可选实施方式，所述第一吹扫组件600包括第一吹气管，所述第一吹气管的一端与所述光发射组件200的光发射窗口220对应设置，所述第一吹气管的另一端用于连接气源。所述第而吹扫组件包括第二吹气管，所述第二吹气管的一端与所述光接收组件300的光接收窗口320对应设置，所述第二吹气管的另一端用于连接气源。可选地，第一吹气管的一端倾斜地设置在位于光发射窗口220上方的粉尘腔体100的腔壁上，通过第一吹气管出入的气体以去除附着在光发射窗口220上的污染物；同理，第二吹气管的一端倾斜地设置在位于光接收窗口320上方的粉尘腔体100的腔壁上，通过第二吹气管出入的气体以去除附着在光接收射窗口上的污染物。
本实用新型的发明思路是通过在粉尘腔体100上设置第一吹气管和第二吹气管，从而利用第一吹气管和第二吹气管引入气体，吹落附着的污染物，从而实现清除附着在光发射窗口220、光接收窗口320上的污染物，结构简单，无需复杂的清除污染物的组件即可实现其自身免污染的目的，既能够减少污染和维护频率，增长有效使用周期，又能够避免结构过于复杂，使其保持体积的便捷性特点。
可选地，光发射组件200包括光发射组件200光纤接口、光源210、光发射窗口220等部件，其中，光发射窗口220设置在光发射组件200的其一端，是光源210从其进入粉尘腔体100的窗口，其位于粉尘腔体100中，由于其易被污染从而降低了颗粒物检测器的检测准确度。可选地，光源210可以是激光光源210。在其他实施例中，也可以选用其他可以用于前散射方式检测的光源210。
可选地，光接收组件300包括光接收窗口320、检测器310以及光接收组件300光纤等部件，光接收窗口320可以是直接透镜，该透镜用于汇聚样气中颗粒物产生的散光；光接收组件300光纤用于将信号传到分析主板等处理装置上进行信号处理。在其他实施例中，光接收窗口320也可以是平面玻璃等设置在透镜前端的部件。
作为一种可选实施方式，请参阅图3所示，颗粒物检测器还包括光陷阱800，光陷阱800与出射端口相对地设置在粉尘腔体100的腔壁上，光陷阱800用于消除光源210产生的散光。
请继续参阅图3和图5所示，可选地，第一吹气管与所述光发射组件200的光发射窗口220的夹角为0°～50°；所述第二吹气管与所述光接收组件300的光接收窗口320的夹角为0°～50°。进一步优选地，第一吹气管与所述光发射组件200的光发射窗口220的夹角为20°～30°；第二吹气管与所述光接收组件300的光接收窗口320的夹角为20°～30°。更进一步优选地，第一吹气管与所述光发射组件200的光发射窗口220的夹角为25°；第二吹气管与所述光接收组件300的光接收窗口320的夹角为25°。通过第一吹气管、第二吹气管倾斜地呈一定夹角地设置在粉尘腔体100的腔体壁上，从而能够使吹出的气流与光发射窗口220、光接收窗口320具有一定的夹角，能够更为有效地吹扫掉附着在其上的颗粒等污染物。
请继续参阅图3和图5所示，可选地，所述样气进管400以及所述样气出管500将所述粉尘腔体100与外界连通；所述样气进管400以及所述样气出管500相对设置在所述粉尘腔体100的腔壁上，使样气在水平方向上呈直线通过所述粉尘腔体100。样气在水平方向上呈直线通过粉尘腔体100，样气进出粉尘腔体100的角度，结合粉尘腔体100的内部结构，使粉尘腔体100内不易累计残留的烟气颗粒物，使得粉尘腔体100100在连续运作时不易受到污染，能够进一步降低通过粉尘腔体100的样气污染。
进一步可选地，所述粉尘腔体100的底部的水平位置低于所述光发射组件200的光发射窗口220以及所述光接收组件300的光接收窗口320。在长期使用过程中，即便粉尘腔体100有颗粒物残留会降落在粉尘腔体100的底部，也不会污染到光发射组件200的光发射窗口220和所述光接收组件300的光接收窗口320。
请继续参阅图2至图6所示，作为一种可选实施方式，所述样气出管500所在的粉尘腔体100的腔壁为漏斗状腔壁120。漏斗状腔壁120能够使样气在通过粉尘腔体100时，减少其在粉尘腔体100中的残留，样气中的粉尘等颗粒物在气流的作用下到达漏斗状腔壁120处，在漏斗状结构的作用下能够尽可能地汇聚从样气出管500排出粉尘腔体100。可选地，所述漏斗状腔壁120的漏斗状锥角为60°～170°，例如可以是60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°或170°；进一步优选地，漏斗状腔壁120的漏斗状锥角为110°～120°。
请继续参阅图6所示，为本实用新型粉尘腔体100结构示意图，其上设置有若干孔洞以安装光发射组件200、光接收组件300、样气进管400、样气出管500、第一吹扫组件600和第二吹扫组件700。在其一侧具有一可拆卸的腔体盖110，如图6所示，去除腔体盖110可以观察到粉尘腔体100的内部结构，即在粉尘腔体100内部用于设置样气出管500的腔壁为漏斗状腔壁120。
在其中的一个实施例中，所述第一吹气管与所述样气入口设置在所述粉尘腔体100的同一侧。
作为一种可选实施方式，请参阅图6，光发射窗口220与水平面呈垂直地设置在粉尘腔体100的腔壁上；光接收窗口320与水平面的夹角呈20°～30°地设置在粉尘腔体100的腔壁上；光发射窗口220的高度高于光接收窗口320的高度。其中，光接收窗口320与水平面的夹角呈20°～30°，从而使光接收透镜与水平面的夹角亦为20°～30°，该特定的倾斜角度能够保证光接收组件300的灵敏度。
作为一种可选实施方式，粉尘腔体100与样气通过路径垂直的任意截面相同，也就是说，在样气经过粉尘腔体100时，路径的截面大小形状相同，不会造成气流的紊乱，一方面能够确保检测的准确度，另一方面还能够有效避免污光发射窗口220和光接收窗口320。而在样气抵达漏斗状腔壁120时，即汇聚至样气出管500从粉尘腔体100中排出。
作为一种可选实施方式，粉尘腔体100的顶部邻近光发射窗口220的水平高度与光发射窗口220的水平高度相适应；粉尘腔体100的顶部邻近光接收窗口320的水平高度与光接收窗口320的水平高度相适应。这样的粉尘腔体100结构使样气在粉尘腔体100中的扩散向光接收窗口320方向扩散，而光接收窗口320由于与水平面的夹角呈20°～30°地向下倾斜，更不易附着污染物，从而能够有效平衡样气中颗粒物在粉尘腔体100内的分布。
作为一种可选实施方式，粉尘腔体100与样气通过路径垂直的任意截面相同。就是说，在样气经过粉尘腔体100时，路径的截面大小形状相同，不会造成气流的紊乱，一方面能够确保检测的准确度，另一方面还能够有效避免污染光发射组件200的镜片以及光接收组件300的镜片。
作为一种可选实施方式，光发射组件200的光源为调制光。
本实用新型的颗粒物检测器不仅可以应用大气颗粒物测量，而且可以用于高温高湿烟尘环境下的颗粒物检测。
本实用新型第二大方面还提供了一种检测系统，检测系统包括上述的颗粒物检测器。检测系统中颗粒物检测器按照常规设置方式设置即可，关于颗粒物检测器的结构特征以及相应的效果在上文中已经进行了详细的描述，在此不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种颗粒物检测器，其特征在于，所述颗粒物检测器包括粉尘腔体(100)、光发射组件(200)、光接收组件(300)、样气进管(400)、样气出管(500)、第一吹扫组件(600)以及第二吹扫组件(700)；所述第一吹扫组件(600)引入的气体用于吹扫所述光发射组件(200)的光发射窗口(220)上附着的污染物；所述第二吹扫组件(700)引入的气体用于吹扫所述光接收组件(300)的光接收窗口(320)附着的污染物。
2.根据权利要求1所述的颗粒物检测器，其特征在于，所述第一吹扫组件(600)包括第一吹气管，所述第一吹气管的一端与所述光发射组件(200)的光发射窗口(220)对应设置，所述第一吹气管的另一端用于连接气源；所述第二吹扫组件包括第二吹气管，所述第二吹气管的一端与所述光接收组件(300)的光接收窗口(320)对应设置，所述第二吹气管的另一端用于连接气源。
3.根据权利要求1所述的颗粒物检测器，其特征在于，所述样气进管(400)以及所述样气出管(500)将所述粉尘腔体(100)与外界连通；所述样气进管(400)以及所述样气出管(500)相对设置在所述粉尘腔体(100)的腔壁上，使样气在水平方向上呈直线通过所述粉尘腔体(100)。
4.根据权利要求1所述的颗粒物检测器，其特征在于，所述粉尘腔体(100)的底部的水平位置低于所述光发射组件(200)的光发射窗口(220)以及所述光接收组件(300)的光接收窗口(320)。
5.根据权利要求1所述的颗粒物检测器，其特征在于，所述样气出管(500)所在的粉尘腔体(100)的腔壁为漏斗状腔壁(120)。
6.根据权利要求2所述的颗粒物检测器，其特征在于，所述第一吹气管与所述样气入口设置在所述粉尘腔体(100)的同一侧。
7.根据权利要求1所述的颗粒物检测器，其特征在于，所述粉尘腔体(100)与样气通过路径垂直的任意截面相同。
8.根据权利要求1所述的颗粒物检测器，其特征在于，所述光发射组件(200)的光源为调制光。
9.一种检测系统，其特征在于，所述检测系统包括如权利要求1至8任意一项所述的颗粒物检测器。
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