CN2145380Y - 尘埃粒子计数器光学传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种尘埃粒子计数器用的光
学传感器，它包括激光器、扩束***、样气通道、光陷
阱、光栏以及光电倍增管。其特征是在扩束***之后
还有一个半旋转椭圆集光镜，样气通道与激光束纵向
垂直相交位于椭圆集光镜的一个焦点处。消杂光光
栏位于椭圆集光镜的另一焦点处。本实用新型不但
保留了原有优点，还减少了***的光学元件和试测时
的杂光影响，使光能量充分利用，信噪比提高一倍以
上，特别适用于0.3～10微米尘埃粒子的测量。
Description
本实用新型涉及一种光学传感器，特别是一种用于尘埃粒子计数器中的光学传感器。
目前，激光尘埃粒子计数器用的光学传感器，如1992年6月24日公开了CN062209A专利申请，题为“激光尘埃粒子计数器光学探头”，它主要由He－Ne激光器、扩束镜组、集光抛物面反射镜、样气通道、后向反射镜或光陷阱、聚光透镜、消杂光光栏和光电倍增管构成。其工作原理是He－Ne激光器发出激光经扩束后，由抛物面反射镜的光通道进入光敏区，照射样气通道中的待测尘埃粒子，使尘埃粒子产生散射光，再由抛物面反射镜集光后，以平行光经过透镜会聚以及消杂光，最后由光电倍增管接收变为电信号，进入处理***处理测出结果。这种光学***存在的不足之是：（1）待测粒子的散射光经抛物面反射镜收集后，为一束平行光，必须要再由聚焦透镜会聚后才能被光电倍增管接收，所以光学***比较复杂，光能量损耗也大；（2）采用后向反射镜，使***产生两束相向的激光束，对样气形成准对称照明，虽然能增强光敏区的光能量，提高测试范围，但带来的新问题是，使***的安装调试困难，而且杂光增多，不利于信噪比的提高，仅管申请中已采用一个长筒光栏来处理杂光，但还是难以避免杂光对测试的影响，另外，按其申请中公开的将后向反射镜换成光陷阱，则测试范围就要受限，且由于其它结构不变，光能量的损耗问题还是未能解决。
本实用新型的目的是，针对上述现有技术存在的不足而提供一种结构简单且有利于信噪比提高的尘埃粒子计数器光学传感器。
根据本实用新型所述的尘埃粒子计数器光学传感器，它包括激光光源、扩束***、样气通道、光陷阱、消杂光光栏和光电倍增管，扩束***沿光路设置，光电倍增管位于消杂光光栏之后，其特征是，在扩束***之后的光路上设有一个半旋转椭圆集光镜，样气通道与激光束纵向垂直，它们相交区域为光敏区，位于半旋转椭圆集光镜的一个焦点处，光陷阱位于半旋转椭圆集光镜的出光通道外，消杂光光栏位于半旋转椭圆集光镜的另一焦点处。本实用新型的具体工作过程是：由激光光源发出的激光束经扩束***的棱镜扩束和光栏截取后，变为光强分布接近均匀的矩形截面光束，再由半旋转椭圆集光镜的进光通道进入光敏区，即穿过经样气通道进入***的样气，最后被位于半旋转椭圆集光镜出光通道外的光陷阱吸收，样气中的尘埃粒子被激光照射后，在半旋转椭圆集光镜内产生光散射，一定立体角范围的粒子散射光经半旋转椭圆集光镜收集后不需任何措施，直接会聚于半旋转椭圆集光镜的另一个焦点上，再经消杂光光栏后被光电倍增管吸收，光电倍增管产生的尘埃粒子散射光电讯号，再由处理***处理得出测量结果。
本实用新型与前面所述的现有技术相比，不但保持了原有特性，还具有以下显著的优点：（1）***结构简单。用半旋转椭圆集光镜取代现有的抛物面反射镜，省去了散射光的会聚透镜，还能使光能量充分利用，体积也相对减小；（2）由于减少了***的光学元件，且主要采用光陷阱对主光束进行吸收，所以减少了杂光对***的影响，信噪比至少比所述现有技术提高一倍。本实用新型中的光陷阱如换用全反镜，可加强光敏区光能量，能进一步扩大测试范围，但***安装调试较为困难，这属于本技术领域的显而易见的特点。
本实用新型的具体结构由以下附图和实施例给出。
附图是根据本实用新型所述的尘埃粒子计数器光学传感器的光路结构示意图。
以下根据附图对本实用新型做进一步详述。
参见附图，尘埃粒子计数器光学传感器由单模He－Ne激光器1、具有扩束作用的三棱透镜2、光栏3、半旋转椭圆集光镜4、样气通道5、光陷阱6、消杂光光栏7和光电倍增管8组成，三棱透镜2为一锐角为30度的直角棱角，光栏3的通光口径为4mm×0.8mm，扩束***的扩束比为5：1，为使***结构紧凑，在激光器1与三棱透镜2之间有一全反射，半旋转椭圆集光镜4由金属或玻璃制成，本实施例选择铜为集光镜4的材料，椭圆腔内需抛光并镀有光学反射膜，半旋转椭圆集光镜4的进光通道与出光通道略大于光栏3的通光口径，光陷阱6为金属制成的“U型”光陷阱，其内壁涂有光吸收材料，样气通道5与激光束纵向垂直相交位于半旋转椭圆集光镜4的一个焦点处，样气通道5以2.83升／分的速度向***提供样气。消杂光光栏7的通光口径为Φ5mm，位于半旋转椭圆集光镜4的集光反射另一焦点处，光电倍增管8位于光栏7的后面。
Claims (2)
1、一种尘埃粒子计数器光学传感器，它包括激光光源[1]、扩束***、样气通道[5]、光陷阱[6]、消杂光光栏[7]和光电倍增管[8]，扩束***沿光路设置，光电倍增管[8]位于光栏[7]之后，其特征是在扩束***之后的光路上设有一个半旋转椭圆集光镜[4]，样气通道[5]与激光束纵向垂直，它们相交区域为光敏区，位于半旋转椭圆集光镜[4]的一个焦点处，光陷阱[6]位于半旋转椭圆集光镜[4]的出光通道外，消杂光光栏[7]位于半旋转椭圆集光镜[4]的另一焦点处。
2、根据权利要求1所述的尘埃粒子计数器光学传感器，其特征是半旋转椭圆集光镜〔4〕的椭圆腔内抛光并镀有光学反射膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92245806 CN2145380Y (zh) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | 尘埃粒子计数器光学传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92245806 CN2145380Y (zh) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | 尘埃粒子计数器光学传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2145380Y true CN2145380Y (zh) | 1993-11-03 |
Family
ID=33784636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 92245806 Expired - Fee Related CN2145380Y (zh) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | 尘埃粒子计数器光学传感器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN2145380Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101162195B (zh) * | 2007-11-16 | 2011-08-17 | 苏州华达仪器设备有限公司 | 尘埃粒子计数器 |
| CN102331395A (zh) * | 2010-07-13 | 2012-01-25 | 苏州工业园区鸿基洁净科技有限公司 | 激光传感器及应用此激光传感器的尘埃粒子计数器 |
| CN101718770B (zh) * | 2009-11-24 | 2013-01-02 | 深圳市赛纳威环境仪器有限公司 | 汽车空气质量监控及净化*** |
| CN103149136A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-12 | 苏州市尚科产品检测中心 | 一种传感器腔体 |
| CN113218826A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-06 | 安徽工程大学 | 一种粒子计数器传感器的光路*** |
-
1992
- 1992-12-30 CN CN 92245806 patent/CN2145380Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN113218826A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-06 | 安徽工程大学 | 一种粒子计数器传感器的光路*** |
| CN113218826B (zh) * | 2021-05-24 | 2024-04-23 | 安徽工程大学 | 一种粒子计数器传感器的光路*** |
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| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |