CN2185892Y - 单光源双路径光电测尘传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是用于物料粉尘尘粒浓度监测的光 电测尘传感器，包括光学头和反射器，反射器内呈90 度夹角安装有两片平面反射镜，光学头内由激光源产 生的光束经上下平面反射镜反射到扩束器扩大后射 向采光器，穿过采光器的激光束经反射器中两片反射 镜反射回采光器，采光调制器的电机带着采光器转动 将来自扩束器的自校光束和来自反射镜的检测光束 交替反射到光电转换器上。本实用新型结构简单，安 装、维护、操作简单方便，防尘能力强。

Description

本实用新型是一种用于物料粉尘（如烟道、煤粉、灰尘等）尘粒浓度监测的非接触式单光源双路径光电测尘传感器。

目前，用于物料粉尘尘粒浓度测量的仪器以接触式为主，在国外近年来也有人设计了非接触式的测量仪器。接触式测量仪器操作笨重复杂、计算工作量很大、辅助设备也较复杂，从采样到算出数据需较长的时间，而且不能实现连续、自动、快速的监测。国外现有的非接触式测量仪器结构复杂、安装操作及维护困难、一般工作人员难以掌握使用。

本实用新型的目的在于设计一种非接触式的测尘传感器，其结构简单、安装和维护及操作容易、具有良好的防尘能力、工作稳定，直接给出监测电信号并可以送到计算机等计算设备进行快速、连续的自动处理。

本实用新型包括光学头和反射器，反射器内呈90度夹角安装有上下两片平面反射镜，光学头内由激光源产生的光束经上下两片平面反射镜反射到扩束器扩大后射向采光调制器的采光器，穿过采光器的激光束经反射器中两片反射镜反射回采光器，采光调制器的电机带着采光器转动将来自扩束器的自校光束和来自反射器的检测光束交替反射到光电转换器上。

光学头的激光源、上反射镜、下反射镜、扩束器、采光调制器、光电转换器、激光源电源固定安装在一个活动机匣内，活动机匣与机匣支板用活销铰接，机匣支板上装有护窗玻璃，机匣支板装在防尘装置的活动法兰盘尾端，机壳的前面板和下面板被制成机座，上、后、左、右面板被制成一个活动机罩，活动机罩用折页装在机座上，机座与定位法兰盘固定在一起。

在反射器中，两片反射镜装在反射盒底部，反射盒盖上装有护窗玻璃，反射盒装在防尘装置活动法兰盘的尾端，反射盒和防尘装置均装在机壳内，机壳的前面板与定位法兰盘固定在一起。

防尘装置的活动法兰盘用加长螺杆与定位法兰盘相连，加长螺杆上在活动法兰盘两侧装有两对凸凹球形垫片，活动法兰盘与定位法兰盘之间装有密封连管，缩管的前部封装在密封连管内，缩管后部制有喇叭口在缩管内形成锥形腔、在缩管和活动法兰盘间形成葫芦口变形仓，缩管前端用支轴装有伐瓣，伐瓣将缩管口盖住、并可依支轴向上扬起，进气管与缩管和活动法兰盘间的变形仓切向相通。

在使用状态，光学头和反射器分装在烟道两侧，光学头和反射器的定位法兰盘上的定位管均与烟道相通，防尘装置的缩管通过密封连管和定位管与烟道相通。

在使用状态，当排放烟尘的烟道排放烟尘产生负压时，在大气压与烟道负压的压差作用下伐瓣依支轴向上扬起，空气从进气管进入葫芦口变形仓后形成旋涡气流自动清扫护窗玻璃后进入锥形腔、而后进入烟道；当排放烟尘的烟道没有负压时，伐瓣自动关闭，确保护窗璃的清洁；当烟道内产生正压时，可以将进气管与鼓风机相连向锥形腔送气将伐瓣打开并清扫护窗玻璃。

本实用新型具有下列显著优点：

1.结构简单，安装、维护、操作简单方便，可以利用加长螺杆完成光学头和反射器的“同心”调整，光学头中的关键部件固定安装在活动机匣内可预先一次性完成调试而无需现场调试。

2.具有良好的防尘能力，由防尘装置自动完成对护窗玻璃的连续清扫、及对烟道的密封防污。

3.能够直接给出监测电信号并可以送到计算机等计算设备进行快速、连续的自动处理，利用采光调制器实现自校光束和检测光束的连续交替，可以确保测量仪器的可靠性和测量精度。

4.可以与计算机等计算设备共同构成非接触式的智能测量仪器，能够完成快速、连续的自动监测，并可以测得透光百分比（用标准透光玻璃标定）和粉尘的浓度（用标准浓度计标定）值。

附图是本实用新型的一个实施例。

附图1是使用状态总体结构局部剖视示意图。

附图2是扩束器结构剖视示意图。

附图3是防尘装置伐瓣结构示意图，（a）是局部主视剖视示意图，（b）是（a）的左视示意图。

附图4是采光器结构三视示意图，（a）是主视图示意图，（b）是A－A剖视示意图，（c）是俯视示意图。

下面结合附图的实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

（A）.光学头，活动机匣（19）与机匣支板（26）用活销（25）铰接，机匣支板（26）上装有护窗玻璃（14），机匣支板（26）装在防尘装置（27）的活动法兰盘（9）尾端；

a.活动机匣（19）内装有激光源（17）、上反射镜（18）、下反射镜（21）、扩束器（22）、采光调制器（23）、光电转换器（15），用活销（25）将活动机匣（19）与机匣支板（26）扣紧形成密封的暗腔；

b.扩束器（22）由一个凹透镜（38）和一个凹凸镜（39）组成；

c.采光调制器（23）的电机（24）上装有采光器（16）构成，采光器（16）上装有一片自校光反射镜（43）和一片检测光反射镜（42）；

d.光学头机壳的前面板和下面板被制成机座（28），上、后、左、右面板被制成一个活动机罩（20），活动机罩（20）用折页（5）装在机座（28）上，机座（28）与定位法兰盘（6）固定在一起；

（B）.反射器，上下两片反射镜（37）呈90度夹角安装在反射盒（1）的底部，反射盒（1）的盖（2）上装有护窗玻璃（36），反射盒（1）装在防尘装置（35）的活动法兰盘（34）尾端，反射盒（1）和防尘装置（35）均装在机壳（3）内，机壳（3）的前面板与定位法兰盘（33）固定在一起；

（C）.防尘装置（27），活动法兰盘（9）用加长螺杆（7）与定位法兰盘（6）相连，加长螺杆（7）上在活动法兰盘（9）两侧装有两对凸凹球形垫片（10），活动法兰盘（9）与定位法兰盘（6）之间装有密封连管（8），缩管（29）的前部封装在密封连管（8）内，缩管（29）后部制有喇叭口在缩管（29）内形成锥形腔（12）、在缩管（29）和活动法兰盘（9）间形成葫芦口变形仓（11），缩管（29）前端用支轴（41）装有伐瓣（30），伐瓣（30）将缩管（29）的口盖住、并可依支轴（41）向上扬起，进气管与缩管（29）和活动法兰盘（9）间的变形仓（11）切向相通；防尘装置（35）的结构与防尘装置（27）的完全相同；

（D）.在使用状态，

a.光学头和反射器分装在烟道两侧，光学头和反射器定位法兰盘（6）和（33）上的定位管（46）和（45）均与烟道相通，防尘装置（27）和（35）的缩管分别通过密封连管和定位管（46）和（45）与烟道相通；

b.激光源（17）发出的光束在活动机匣（19）内经上反射镜（18）、下反射镜（21）反射和扩束器（22）扩束后射向采光器（16），穿过采光器（16）的光束穿过护窗玻璃（14）、防尘装置（27）的锥形腔（12）、烟道、防尘装置（35）的锥形腔、护窗玻璃（36）被两块反射镜（37）反射回来、再经护窗玻璃（36）、防尘装置（35）的锥形腔、烟道、防尘装置（27）的锥形腔（12）、护窗玻璃（14）射向采光器（16）；

c.采光调制器（23）的电机（24）带着采光器（16）旋转，当自校光反射镜（43）对准扩束器（22）时，来自扩束器（22）的自校光束被反射到光电转换器（15）上，当检测光反射镜（42）对准从反射器反射回来的检测光束时将检测光束反射到光电转换器（15）上，在电机（24）转动过程中，自校光和检测光交替的被反射到光电转换器（15）上。

在该实施例中，防尘装置（27）的活动法兰盘（9）与定位法兰盘（6）用4根加长螺杆（7）连接，防尘装置（35）的活动法兰盘（34）用4根加长螺杆（4）与定位法兰盘（33）相连；活动机匣（19）内还装有激光源电源（44），扩束器（22）将入射激光束放大十倍。

此外，对该实施例可作如下改进：

1.防尘装置的进气管内可加装空气过滤装置（如过滤网）；

2.伐瓣（30）可在反方向上加装配重件（40）加大伐瓣自动打开的灵敏度；

3.光学头机壳与烟道间装有撑杆（31），反射器机壳与烟道间装有撑杆（32），使光学头和反射器更加稳固；

4.防尘装置的进气管可以与鼓风机相连，保证在烟道正压情况下也能有效的打开伐瓣。

Claims (3)

1、单光源双路径光电测尘传感器，其特征在于：

(A).光学头，活动机匣(19)与机匣支板(26)用活销(25)铰接，机匣支板(26)上装有护窗玻璃(14)，机匣支板(26)装在防尘装置(27)的活动法兰盘(9)尾端；

a.活动机匣(19)内装有激光源(17)、上反射镜(18)、下反射镜(21)、扩束器(22)、采光调制器(23)、光电转换器(15)，用活销(25)将活动机匣(19)与机匣支板(26)扣紧形成密封的暗腔；

b.扩束器(22)由一个凹透镜(38)和一个凹凸镜(39)组成；

c.采光调制器(23)的电机(24)上装有采光器(16)构成，采光器(16)上装有一片自校光反射镜(43)和一片检测光反射镜(42)；

d.光学头机壳的前面板和下面板被制成机座(28)，上、后、左、右面板被制成一个活动机罩(20)，活动机罩(20)用折页(5)装在机座(28)上，机座(28)与定位法兰盘(6)固定在一起；

(B).反射器，上下两片反射镜(37)呈90度夹角安装在反射盒(1)的底部，反射盒(1)的盖(2)上装有护窗玻璃(36)，反射盒(1)装在防尘装置(35)的活动法兰盘(34)尾端，反射盒(1)和防尘装置(35)均装在机壳(3)内，机壳(3)的前面板与定位法兰盘(33)固定在一起；

(C).防尘装置(27)，活动法兰盘(9)用加长螺杆(7)与定位法兰盘(6)相连，加长螺杆(7)上在活动法兰盘(9)两侧装有两对凸凹球形垫片(10)，活动法兰盘(9)与定位法兰盘(6)之间装有密封连管(8)，缩管(29)的前部封装在密封连管(8)内，缩管(29)后部制有喇叭口在缩管(29)内形成锥形腔(12)、在缩管(29)和活动法兰盘(9)间形成葫芦口变形仓(11)，缩管(29)前端用支轴(41)装有伐瓣(30)，伐瓣(30)将缩管(29)的口盖住、并可依支轴(41)向上扬起，进气管与缩管(29)和活动法兰盘(9)间的变形仓(11)切向相通；防尘装置(35)的结构与防尘装置(27)的完全相同；

(D).在使用状态，

a.光学头和反射器分装在烟道两侧，光学头和反射器定位法兰盘(6)和(33)上的定位管(46)和(45)均与烟道相通，防尘装置(27)和(35)的缩管分别通过密封连管和定位管(46)和(45)与烟道相通；

b.激光源(17)发出的光束在活动机匣(19)内经上反射镜(18)、下反射镜(21)反射和扩束器(22)扩束后射向采光器(16)，穿过采光器(16)的光束穿过护窗玻璃(14)、防尘装置(27)的锥形腔(12)、烟道、防尘装置(35)的锥形腔、护窗玻璃(36)被两块反射镜(37)反射回来、再经护窗玻璃(36)、防尘装置(35)的锥形腔、烟道、防尘装置(27)的锥形腔(12)、护窗玻璃(14)射向采光器(16)；

c.采光调制器(23)的电机(24)带着采光器(16)旋转，当自校光反射镜(43)对准扩束器(22)时，来自扩束器(22)的自校光束被反射到光电转换器(15)上，当检测光反射镜(42)对准从反射器反射回来的检测光束时将检测光束反射到光电转换器(15)上，在电机(24)转动的过程中，自校光和检测光交替的被反射到光电转换器(15)上。

2、如权利要求1所述的单光源双路径光电测尘传感器，其特征在于：

（A）.防尘装置（27）的活动法兰盘（9）与定位法兰盘（6）用4根加长螺杆（7）连接，防尘装置（35）的活动法兰盘（34）用4根加长螺杆（4）与定位法兰盘（33）相连；

（B）.活动机匣（19）内还装有激光源电源（44），扩束器（22）将入射激光束放大十倍；

（C）.防尘装置的进气管内装有空气过滤装置，伐瓣（30）上装有配重件（40）。

3、如权利要求1或2所述的单光源双路径光电测尘传感器，其特征在于：防尘装置的进气管与鼓风机相连，光学头机壳与烟道间装有撑杆（31），反射器机壳与烟道间装有撑杆（32）。

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