CN212340938U - 粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，包括外壳体、激光发射端和第二透镜，所述外壳体的内部左侧安装有气室，所述外壳体的内部右侧安装有粉尘通道，且粉尘通道的一侧设置有气幕入口，所述外壳体的前端安装有衔接块，且衔接块的前端设置有聚光管外环，所述聚光管外环的内部安装有聚光管，且聚光管的前方设置有第一透镜，所述激光发射端安装于第一透镜的前方，所述外壳体的后端安装有后壳体，且后壳体的内部设置有聚光通道，所述后壳体的后方安装有后盖。该粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构设置有第一透镜能够对激光发射端的光线进行加强，使光能量更集中和稳定，提高仪器的抗干扰能力和测量数据的一致性。

Description

粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构

技术领域

本实用新型涉及粉尘检测仪技术领域，具体为粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构。

背景技术

粉尘检测仪简称粉尘仪。也叫粉尘测量仪或粉尘测试仪，主要用于检测环境空气中的粉尘浓度。粉尘定义为由母体物质通过粉碎或其他机械碎裂方式而形成的粒径大于0.5μm的固体粒子，是较常见的颗粒物分散物质。近几年，随着国内企业对光散射原理测量粉尘技术的深入研究，在颗粒物在监测领域取得了突破的进展。

现有的粉尘检测仪在通过光散射原理测量粉尘的过程中，光能量不够集中和稳定，影响光线的准直和聚光效果，且测量光路的设计散射角度不佳，并且光线末端可能出现反射造成测量误差，为此，我们提出粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，以解决上述背景技术中提出的现有的粉尘检测仪在通过光散射原理测量粉尘的过程中，光能量不够集中和稳定，影响光线的准直和聚光效果，且测量光路的设计散射角度不佳，并且光线末端可能出现反射造成测量误差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，包括外壳体、激光发射端和第二透镜，所述外壳体的内部左侧安装有气室，所述外壳体的内部右侧安装有粉尘通道，且粉尘通道的一侧设置有气幕入口，所述外壳体的前端安装有衔接块，且衔接块的前端设置有聚光管外环，所述聚光管外环的内部安装有聚光管，且聚光管的前方设置有第一透镜，所述激光发射端安装于第一透镜的前方，所述外壳体的后端安装有后壳体，且后壳体的内部设置有聚光通道，所述后壳体的后方安装有后盖，且后盖靠近聚光通道的一侧中部设置有防反光黑洞，所述外壳体的一侧下方固定有散射光道，且散射光道的下方外侧安装有二极管光电检测器，所述第二透镜设置于散射光道与二极管光电检测器之间。

优选的，所述气室和粉尘通道的中心线与聚光通道的中心线重合，且聚光通道的内部半径逐步缩小。

优选的，所述第一透镜的对称中心与聚光管的对称中心重合，且聚光管与聚光管外环呈同心圆结构。

优选的，所述散射光道与粉尘通道的内部相连通，且散射光道与外壳体内部粉尘通道之间的夹角为45°。

优选的，所述第二透镜的中心线与散射光道和二极管光电检测器的中心线重合，且散射光道与外壳体之间为固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构设置有第一透镜能够对激光发射端的光线进行加强，使光能量更集中和稳定，提高仪器的抗干扰能力和测量数据的一致性，激光发射端选取7mW、650nm高强度红外调制解调激光器，确保光强与波动满足烟气中小浓度烟尘颗粒物的测量要求，第二透镜能够将穿过散射通道的光线折射为一点，实现光线的聚光效果；

气室和粉尘通道以及聚光通道的中心线重合使得光线能够水平准直穿过气室、粉尘通道和聚光通道，聚光通道的内部半径逐步缩小能够对末端的光线进行收拢，防反光黑洞的设置能够防止因内壁反射造成测量误差；

散射光道与外壳体内部粉尘通道之间的夹角为45°，45度角比135度角接受的光强更符合烟尘颗粒物浓度变化的趋势，采用前向45度角作为测量光路的设计散射角度，能够获得最大的检测灵敏度。

附图说明

图1为本实用新型***结构示意图；

图2为本实用新型外壳体内部结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处放大结构示意图；

图4为本实用新型图1中B处放大结构示意图。

图中：1、外壳体；2、气室；3、粉尘通道；4、气幕入口；5、衔接块；6、聚光管外环；7、聚光管；8、第一透镜；9、激光发射端；10、后壳体；11、聚光通道；12、后盖；13、防反光黑洞；14、散射光道；15、二极管光电检测器；16、第二透镜。

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做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1-4，本实用新型提供技术方案：粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，包括外壳体1、气室2、粉尘通道3、气幕入口4、衔接块5、聚光管外环6、聚光管7、第一透镜8、激光发射端9、后壳体10、聚光通道11、后盖12、防反光黑洞13、散射光道14、二极管光电检测器15和第二透镜16，外壳体1的内部左侧安装有气室2，外壳体1的内部右侧安装有粉尘通道3，且粉尘通道3的一侧设置有气幕入口4，气室2和粉尘通道3的中心线与聚光通道11的中心线重合，且聚光通道11的内部半径逐步缩小，气室2和粉尘通道3以及聚光通道11的中心线重合使得光线能够水平准直穿过气室2、粉尘通道3和聚光通道11，聚光通道11的内部半径逐步缩小能够对末端的光线进行收拢；

外壳体1的前端安装有衔接块5，且衔接块5的前端设置有聚光管外环6，聚光管外环6的内部安装有聚光管7，且聚光管7的前方设置有第一透镜8，第一透镜8的对称中心与聚光管7的对称中心重合，且聚光管7与聚光管外环6呈同心圆结构，第一透镜8能够对激光发射端9的光线进行加强，使光能量更集中和稳定，提高仪器的抗干扰能力和测量数据的一致性，聚光管7与聚光管外环6呈同心圆结构使得聚光管7能够安装在聚光管外环6的内部中间使得能够光线贯穿其内部，激光发射端9安装于第一透镜8的前方，外壳体1的后端安装有后壳体10，且后壳体10的内部设置有聚光通道11，后壳体10的后方安装有后盖12，且后盖12靠近聚光通道11的一侧中部设置有防反光黑洞13；

外壳体1的一侧下方固定有散射光道14，且散射光道14的下方外侧安装有二极管光电检测器15，散射光道14与粉尘通道3的内部相连通，且散射光道14与外壳体1内部粉尘通道3之间的夹角为45°，45度角比135度角接受的光强更符合烟尘颗粒物浓度变化的趋势，采用前向45度角作为测量光路的设计散射角度，以获得最大的检测灵敏度，第二透镜16设置于散射光道14与二极管光电检测器15之间，第二透镜16的中心线与散射光道14和二极管光电检测器15的中心线重合，且散射光道14与外壳体1之间为固定连接，第二透镜16能够将穿过散射通道的光线折射为一点，实现光线的聚光效果，选用高灵敏度的二极管光电检测器15，能够提高仪器的最小检出限。

工作原理：对于这类的粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构首先将粉尘收集在粉尘通道3内部，然后开启激光发射端9，激光发射端9选取7mW、650nm高强度红外调制解调激光器，确保光强与波动满足烟气中小浓度烟尘颗粒物的测量要求，然后光线穿过第一透镜8，第一透镜8能够对激光发射端9的光线进行加强，使光能量更集中和稳定，提高仪器的抗干扰能力和测量数据的一致性，其后光线依次水平准直穿过聚光管7、气室2、粉尘通道3和聚光通道11，最后光线在半径逐步缩小的聚光通道11内部进行收束，此时防反光黑洞13的设置能够防止因内壁反射造成测量误差，光线在穿过粉尘通道3内部的粉尘颗粒时，会出现光散射现象，此时散射光道14与粉尘通道3之间采用前向45度角作为测量光路的设计散射角度可获得最大的检测灵敏度，最后散射光线末端第二透镜16能够将穿过散射通道的光线折射为一点，实现光线的聚光效果，最终由二极管光电检测器15接收到散射光线，即可根据散射光线的强度得出粉尘的浓度，就这样完成整个粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构的使用过程。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，包括外壳体（1）、激光发射端（9）和第二透镜（16），其特征在于：所述外壳体（1）的内部左侧安装有气室（2），所述外壳体（1）的内部右侧安装有粉尘通道（3），且粉尘通道（3）的一侧设置有气幕入口（4），所述外壳体（1）的前端安装有衔接块（5），且衔接块（5）的前端设置有聚光管外环（6），所述聚光管外环（6）的内部安装有聚光管（7），且聚光管（7）的前方设置有第一透镜（8），所述激光发射端（9）安装于第一透镜（8）的前方，所述外壳体（1）的后端安装有后壳体（10），且后壳体（10）的内部设置有聚光通道（11），所述后壳体（10）的后方安装有后盖（12），且后盖（12）靠近聚光通道（11）的一侧中部设置有防反光黑洞（13），所述外壳体（1）的一侧下方固定有散射光道（14），且散射光道（14）的下方外侧安装有二极管光电检测器（15），所述第二透镜（16）设置于散射光道（14）与二极管光电检测器（15）之间。

2.根据权利要求1所述的粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，其特征在于：所述气室（2）和粉尘通道（3）的中心线与聚光通道（11）的中心线重合，且聚光通道（11）的内部半径逐步缩小。

3.根据权利要求1所述的粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，其特征在于：所述第一透镜（8）的对称中心与聚光管（7）的对称中心重合，且聚光管（7）与聚光管外环（6）呈同心圆结构。

4.根据权利要求1所述的粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，其特征在于：所述散射光道（14）与粉尘通道（3）的内部相连通，且散射光道（14）与外壳体（1）内部粉尘通道（3）之间的夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的粉尘检测仪专用光路准直及聚光结构，其特征在于：所述第二透镜（16）的中心线与散射光道（14）和二极管光电检测器（15）的中心线重合，且散射光道（14）与外壳体（1）之间为固定连接。

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