本發(fā)明屬于粉塵檢測(cè)領(lǐng)域，具體地涉及一種可自校準(zhǔn)的雙光路粉塵濃度測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)排放領(lǐng)域?qū)焿m、粉塵超低排放監(jiān)測(cè)的需求越來(lái)越大，粉塵測(cè)量?jī)x的測(cè)量準(zhǔn)確性和工作可靠性問(wèn)題日益凸顯。通常粉塵測(cè)量?jī)x直接安裝在煙道中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量環(huán)境具有較高的溫度、濕度，大量存在的灰塵、化合物等容易沉積，造成光學(xué)測(cè)量信號(hào)的衰減甚至消失。從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性和設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。因此，需要進(jìn)行系統(tǒng)的自校準(zhǔn)，為測(cè)量系統(tǒng)惡劣環(huán)境下的正常運(yùn)行和維護(hù)提供參考。

而現(xiàn)有的煙塵、粉塵測(cè)量?jī)x的自校準(zhǔn)通常是采用電機(jī)帶動(dòng)光學(xué)元件運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)運(yùn)動(dòng)精度和控制算法都有比較高的要求，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，可靠性相對(duì)較低。在高溫、高濕度、大量粉塵沉積的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，容易導(dǎo)致頻繁的故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為解決上述問(wèn)題而提供一種無(wú)運(yùn)動(dòng)部件且可實(shí)現(xiàn)粉塵測(cè)量?jī)x的自校準(zhǔn)，降低系統(tǒng)復(fù)雜性，提升長(zhǎng)期工作可靠性和穩(wěn)定性的可自校準(zhǔn)的雙光路粉塵濃度測(cè)量?jī)x。

為此，本發(fā)明公開(kāi)了一種可自校準(zhǔn)的雙光路粉塵濃度測(cè)量?jī)x，包括光源模塊、粉塵檢測(cè)區(qū)域、第一光電接收器和第二光電接收器，所述光源模塊設(shè)置在粉塵檢測(cè)區(qū)域的第一側(cè)，所述光源模塊用于發(fā)出測(cè)量光束至粉塵檢測(cè)區(qū)域，所述第一光電接收器用于接收測(cè)量光束經(jīng)粉塵檢測(cè)區(qū)域后依然直線傳輸?shù)牡谝还庑盘?hào)，并轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)，所述第二光電接收器用于接收測(cè)量光束經(jīng)粉塵檢測(cè)區(qū)域的粉塵前向散射后的第二光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成第二電信號(hào)，采用第一電信號(hào)對(duì)第二電信號(hào)進(jìn)行修正計(jì)算，即可得到最終的粉塵的濃度值。

進(jìn)一步的，所述光源模塊為激光二極管。

進(jìn)一步的，所述第一光電接收器為光電二極管，所述第二光電接收器為光電二極管。

進(jìn)一步的，還包括第一接收光路，所述第一接收光路的入射端設(shè)置在粉塵檢測(cè)區(qū)域的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，且與測(cè)量光束同光路設(shè)置，用于接收直線傳輸?shù)牡谝还庑盘?hào)，所述第一接收光路的出射端與第一光電接收器連接。

更進(jìn)一步的，所述第一接收光路為第一光纖。

更進(jìn)一步的，所述第一光纖的入射端設(shè)有第一透鏡，所述第一透鏡用于將入射到第一透鏡端面的第一光信號(hào)收集并經(jīng)過(guò)第一光纖傳輸后從第一光纖的出射端出射。

進(jìn)一步的，還包括第二接收光路，所述第二接收光路的入射端設(shè)置在粉塵檢測(cè)區(qū)域的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，且與測(cè)量光束的光軸成一定角度設(shè)置，用于接收前向散射的第二光信號(hào)，所述第二接收光路的出射端與第二光電接收器連接。

更進(jìn)一步的，所述第二接收光路為第二光纖，所述第二光纖的入射端設(shè)有第二透鏡，所述第二透鏡用于將入射到第二透鏡端面的第二光信號(hào)收集并經(jīng)過(guò)第二光纖傳輸后從第二光纖的出射端出射。

進(jìn)一步的，所述第二接收光路的入射端與測(cè)量光束的光軸成15度設(shè)置，用于接收與測(cè)量光束的光軸成15度的前向散射光信號(hào)。

進(jìn)一步的，還包括主控電路和與主控電路連接的報(bào)警電路，所述主控電路的輸入端分別與第一光電接收器和第二光電接收器的輸出端連接，所述主控電路用于根據(jù)第一電信號(hào)和第二電信號(hào)計(jì)算粉塵的濃度值。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置雙光路檢測(cè)，一光路用于檢測(cè)，另一光路用于校準(zhǔn)，無(wú)需運(yùn)動(dòng)部件即可實(shí)現(xiàn)粉塵測(cè)量?jī)x的自校準(zhǔn)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，提升長(zhǎng)期工作可靠性和穩(wěn)定性，并在需要維護(hù)時(shí)及時(shí)報(bào)警。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種可自校準(zhǔn)的雙光路粉塵濃度測(cè)量?jī)x，包括外殼2、光源模塊1、粉塵檢測(cè)區(qū)域3、第一光電接收器8和第二光電接收器9，本具體實(shí)施例中，外殼2為長(zhǎng)條形，橫截面為方形結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，外殼2的形狀可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，如長(zhǎng)條圓柱形，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實(shí)現(xiàn)的，不再詳細(xì)說(shuō)明。外殼2可以采用不銹鋼等耐腐蝕的材料制成。

外殼2在靠近其右端的部位設(shè)有一貫穿前后側(cè)面的凹陷部3，凹陷部3即為粉塵檢測(cè)區(qū)域。

所述光源模塊1設(shè)置在粉塵檢測(cè)區(qū)域3的第一側(cè)，本具體實(shí)施例中，光源模塊1為激光二極管，激光二極管1設(shè)置在粉塵檢測(cè)區(qū)域3的左側(cè)（第一側(cè)）的外殼2內(nèi)，激光二極管1用于發(fā)出單色激光的測(cè)量光束10至粉塵檢測(cè)區(qū)域3，相應(yīng)的，粉塵檢測(cè)區(qū)域3左側(cè)設(shè)有透光孔（圖中未示出）。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，光源模塊1也可以采用其它任何可以發(fā)出測(cè)量光束的光源，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實(shí)現(xiàn)的，不再詳細(xì)說(shuō)明。

所述第一光電接收器8用于接收測(cè)量光束10經(jīng)粉塵檢測(cè)區(qū)域3后依然直線傳輸?shù)牡谝还庑盘?hào)11，并將第一光信號(hào)11轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)，所述第二光電接收器9用于接收測(cè)量光束10經(jīng)粉塵檢測(cè)區(qū)域3的粉塵前向散射后的第二光信號(hào)12，并將第二光信號(hào)12轉(zhuǎn)換成第二電信號(hào)。

本具體實(shí)施例中，所述第一光電接收器8為光電二極管，所述第二光電接收器9也為光電二極管。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例中，還包括第一接收光路7，所述第一接收光路7的入射端設(shè)置在粉塵檢測(cè)區(qū)域3的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)即粉塵檢測(cè)區(qū)域3的右側(cè)，且設(shè)置在外殼2內(nèi)，并與測(cè)量光束10同光路設(shè)置，所述第一接收光路7的出射端與第一光電接收器8連接。

本具體實(shí)施例中，所述第一接收光路7為第一光纖，采用第一光纖7可以進(jìn)行柔性布局，將第一光電接收器8設(shè)置在光源模塊1的附近，使其遠(yuǎn)離粉塵檢測(cè)區(qū)域3，避免受高溫、高濕影響，延長(zhǎng)其使用壽命。

更進(jìn)一步的，所述第一光纖7的入射端設(shè)有第一透鏡5，所述第一透鏡5用于將入射到第一透鏡5端面的第一光信號(hào)11收集并經(jīng)過(guò)第一光纖7傳輸后從第一光纖7的出射端出射給第一光電接收器8。

進(jìn)一步的，本具體實(shí)施例中，還包括第二接收光路6，所述第二接收光路6的入射端設(shè)置在粉塵檢測(cè)區(qū)域3的右側(cè)，且設(shè)置在外殼2內(nèi)，并與測(cè)量光束10的光軸成一定角度設(shè)置，所述第二接收光路6的出射端與第二光電接收器9連接。

本具體實(shí)施例中，所述第二接收光路6為第二光纖，采用第二光纖6可以進(jìn)行柔性布局，將第二光電接收器9設(shè)置在光源模塊1的附近，使其遠(yuǎn)離粉塵檢測(cè)區(qū)域3，避免受高溫、高濕影響，延長(zhǎng)其使用壽命。

更進(jìn)一步的，所述第二光纖6的入射端設(shè)有第二透鏡4，所述第二透鏡4用于將入射到第二透鏡4端面的第二光信號(hào)12收集并經(jīng)過(guò)第二光纖6傳輸后從第二光纖6的出射端出射給第二光電接收器9。

本具體實(shí)施例中，所述第二光纖6的入射端與測(cè)量光束10的光軸成15度設(shè)置，用于接收與光軸成15度的第二光信號(hào)12。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，第二光纖6的入射端與測(cè)量光束10的光軸的角度可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實(shí)現(xiàn)的，不再詳細(xì)說(shuō)明。

本具體實(shí)施例中，還包括主控電路（圖中未示出）和報(bào)警電路，所述主控電路的輸入端分別與第一光電接收器8和第二光電接收器9的輸出端連接，用于接收第一光電接收器8和第二光電接收器9的輸出的第一電信號(hào)和第二電信號(hào)，并根據(jù)第一電信號(hào)和第二電信號(hào)計(jì)算粉塵的濃度值。主控電路的控制輸出端還與光源模塊1的控制輸入端連接，用于控制光源模塊1工作與否，主控電路的輸出端與報(bào)警電路的輸入端連接。

本具體實(shí)施例中，主控電路為單片機(jī)控制電路，報(bào)警電路為語(yǔ)音報(bào)警電路或燈光報(bào)警電路或短信報(bào)警電路。此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實(shí)現(xiàn)的，不再詳細(xì)說(shuō)明。

測(cè)量過(guò)程：將粉塵檢測(cè)區(qū)域3放置到待粉塵濃度檢測(cè)的空間內(nèi)，如煙道內(nèi)，光源模塊1發(fā)出單色激光的測(cè)量光束10到粉塵檢測(cè)區(qū)域3，第一透鏡5將測(cè)量光束10經(jīng)粉塵檢測(cè)區(qū)域3后依舊直線傳輸?shù)牡谝还庑盘?hào)11收集并經(jīng)過(guò)第一光纖7傳輸后從第一光纖7的出射端出射給第一光電接收器8，第一光電接收器8將其轉(zhuǎn)換為第一電信號(hào)傳輸給主控電路，主控電路將第一電信號(hào)與預(yù)先標(biāo)定的數(shù)據(jù)對(duì)比，得到光源衰減的比例；所述第二透鏡4將測(cè)量光束10經(jīng)粉塵檢測(cè)區(qū)域3的粉塵前向散射后與測(cè)量光束10前進(jìn)方向成15度角的第二光信號(hào)12收集并經(jīng)過(guò)第二光纖6傳輸后從第二光纖6的出射端出射給第二光電接收器9，第二光電接收器9將其轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)傳輸給主控電路，主控電路對(duì)第二電信號(hào)進(jìn)行處理計(jì)算，得出初步粉塵濃度值，再用光源衰減的比例對(duì)初步粉塵濃度值進(jìn)行修正，得到更準(zhǔn)確的粉塵濃度值，從而實(shí)現(xiàn)粉塵濃度測(cè)量?jī)x的光源衰減自校準(zhǔn)。無(wú)需運(yùn)動(dòng)部件即可實(shí)現(xiàn)粉塵測(cè)量?jī)x的自校準(zhǔn)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，提升長(zhǎng)期工作可靠性和穩(wěn)定性，并在需要維護(hù)時(shí)，主控電路及時(shí)報(bào)警。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。