CN219142580U - 汽柴油机颗粒物分析仪光学平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机动车尾气光学检测技术领域，具体公开了一种汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，包括光学安装座，光学安装座安装有进气管组件，光学安装座设有激光发射组件，激光发射组件包括激光器和与激光器发射出的激光之间形成钝角的发射端保护玻璃，光学安装座还设有激光接收组件，进气管组件外安装有风帘进气管，光学安装座另一侧设有陷光器组件；本实用新型将风帘进气管设于光学安装座的测量腔上方，使得保护气幕在测量腔的内部各方向压力一致，既能避免待检测烟尘对仪器内部的污染，又能使待检测烟尘中的烟尘颗粒集中在测量腔的中心位置，有利于测量的准确性，采用激光光源作为检测光束，接收前向散射光，可提高检测精确度和灵敏度。

Description

汽柴油机颗粒物分析仪光学平台

技术领域

本实用新型涉及机动车尾气光学检测技术领域，特别涉及了汽柴油机颗粒物分析仪光学平台。

背景技术

汽柴油机颗粒物检测是指按汽/柴油机排放标准所描述的试验方法，在温度不超过325(K)的稀释排气中，由规定的过滤介质收集到的排气中所有物质，目前国内测量汽柴油车颗粒物浓度的传统方法是采用对射式不透光度计，当检测烟气的浓度较低时，其检测准确度和灵敏度不够。

本申请所要解决的技术问题为：如何精准的测量低浓度烟气中汽柴油车颗粒物。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种测量准确、灵敏度高、稳定可靠的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台。

本实用新型所采用的技术方案为：一种汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，包括光学安装座，光学安装座安装有进气管组件，光学安装座的一端设有激光发射组件，激光发射组件包括激光器，激光发射组件还包括与激光器发射出的激光之间形成钝角的发射端保护玻璃，光学安装座一侧还设有激光接收组件，进气管组件外安装有呈圆形分布且伸入光学安装座内部的风帘进气管，光学安装座另一侧设有与激光发射组件位置对应且用于吸收激光束光能的陷光器组件。

将汽柴油机颗粒物分析仪的取样探头***带检测汽车的排气管中，待检测烟气直接从进气管组件排入光学安装座内，由风帘进气管排入的纯净空气形成保护气幕，将待检测烟气汇集在光学安装座中部区域，一方面可以避免待检测烟气中的烟尘对仪器内部造成污染，另一方面保护气幕可以保证待检测烟气位于光学安装座内部时，其各方向受到的压力一致，使待检测烟气中的烟尘颗粒集中在光学安装座的中心位置，不偏向一边，有利于测量的准确性，由激光发射组件发射出检测激光照射在待检测烟气上，待检测烟气中的尾气颗粒将其散射到各个方向，再由激光接收组件接收到散射光后转化成电信号进行分析与检测，在此过程中，激光发射组件发射出的检测激光穿透倾斜的发射端保护玻璃时，防止平面反射作用激光重新返回光源中，以减少反射光对光源稳定性的影响，陷光器组件吸收直接来自激光发射组件的激光束的光能，使得激光束在光学安装座内的腔体中不产生激光束的反射光，避免反射光对测量数值的影响。

在一些实施方式中，光学安装座底部设有用于烟气排出的吸风口组件，吸风口组件与光学安装座为可拆卸连接；吸风口组件可以将待检测烟气吸收并排出光学安装座内。

在一些实施方式中，光学安装座顶部还设有加热棒，加热棒伸入光学安装座内部，光学安装座顶部还设有温度传感器组件；加热棒用于进行光学安装座内部加热，防止待检测烟气中水分冷凝，避免影响其光反射性造成检测结果出现误差。

在一些实施方式中，激光发射组件还包括发射端连接块和发射板安装座，发射端连接块伸入光学安装座内部的部分套设有发射端隔热套；发射端隔热套有效地降低光学安装座的温度对激光发射电路板的影响。

在一些实施方式中，发射板安装座的尾部设有与激光器电连接的激光发射电路板。

在一些实施方式中，激光接收组件包括接收端透镜座，接收端透镜座伸入光学安装座内部的部分套设有接收端透镜盖，接收端透镜盖与接收端透镜座的连接处安装有O型密封圈。

在一些实施方式中，接收端透镜盖内设有接收透镜，接收透镜为凸透镜，接收端透镜盖外设有接收端隔热套；接收端隔热套有效地降低光学安装座的温度对接收电路板的影响。

在一些实施方式中，激光接收组件还包括设于接收端透镜座尾端的光接收器，光接收器外设有与其电连接的接收电路板。

在一些实施方式中，发射板安装座与接收端透镜座内部均开设有用于激光通行的通道，发射板安装座与接收端透镜座内壁均设有内螺纹；内螺纹表面为黑色，能有效吸收杂乱光，从而减少了杂乱光对测量结果的影响。

本实用新型具有如下技术效果：将数个风帘进气管均匀分布在光学安装座的测量腔上方，使得保护气幕在测量腔的内部各方向压力一致，既能避免待检测烟尘对仪器内部的污染，又能使待检测烟尘中的烟尘颗粒集中在测量腔的中心位置，不偏向一边，有利于测量的准确性；采用激光光源作为检测光束，并接收散射光的方法进行测量颗粒物浓度，能够提高检测精确度和灵敏度。

附图说明

图1为本实用新型的整体俯视立体结构示意图；

图2为本实用新型的整体仰视立体结构示意图；

图3为本实用新型的激光接收组件剖视结构示意图；

图4为本实用新型的激光发射组件剖视结构示意图；

图5为本实用新型的光路结构示意图。

图中：1、进气管组件；2、加热棒；3、陷光器组件；4、激光接收组件；5、光学安装座；6、风帘进气管；7、温度传感器组件；8、激光发射组件；9、吸风口组件；10、接收透镜；11、O型密封圈；12、接收端透镜盖；13、接收端隔热套；14、接收端透镜座；15、光接收器；16、接收电路板；17、发射端隔热套；18、发射端连接块；19、发射端保护玻璃；20、发射板安装座；21、激光器；22、激光发射电路板。

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和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，包括光学安装座5，光学安装座5设置加热棒2、风帘进气管6、温度传感器组件7，风帘进气管6均匀分布在光学安装座5的上方，用于连接外部清洁空气，使光学安装座5内的测量腔内部各方向形成压力一致的保护气幕，既能避免待检测烟尘对仪器内部的污染，又能使待检测烟尘中的烟尘颗粒集中在光学安装座5的中心位置，不偏向一边，有利于测量的准确性，加热棒2和温度传感器组件7设置在光学安装座5的相应位置，具备加热和温度测量功能，通过电气控制使得光学安装座5内部温度恒定；

光学安装座5的上方设置有进气管组件1，进气管组件1内设置有发热丝和保温棉，保证待检测烟气温度高于露点，防止待检测烟气中水分冷凝；

光学安装座5的下方设置有吸风口组件9，吸风口组件9为可拆卸结构，在需要进行校准时，更换手动校准组件即可进行零点和量程的校准；

光学安装座5的侧面设置有陷光器组件3、激光接收组件4和激光发射组件8，陷光器组件3设置在激光发射组件8的对面，激光接收组件4设置在陷光器组件3侧面，与激光发射组件8形成一定角度，激光发射组件8对向安装了陷光器组件3，陷光器组件3吸收激光发射组件8发射的激光束的光能，使得激光束在光学安装座5内腔不产生激光束的反射光，避免反射光对测量数值的影响。

请参阅图3，激光接收组件4包括接收端透镜盖12、接收端隔热套13、接收端透镜座14、光接收器15和接收电路板16，其中，接收端透镜座14，接收端透镜盖12置于接收端透镜座14的前端，接收端透镜盖12将接收透镜10和O型密封圈11固定于接收端透镜座14的前端，光接收器15焊接在接收电路板16上，且接收电路板16用螺钉固定于接收端透镜座14的另一端，接收端透镜座14的前端还设置有接收端隔热套13，有效地降低光学安装座5的温度对接收电路板16的影响。

请参阅图4，激光发射组件8包括发射端隔热套17、发射端连接块18、发射端保护玻璃19、发射板安装座20、激光器21和激光发射电路板22，其中，发射端保护玻璃19通过胶水粘连于发射板安装座20的前端，而发射板安装座20相对于发射端保护玻璃19的另一端设置有激光器21和激光发射电路板22，激光器21安装在激光发射电路板22上，激光发射电路板22用螺钉固定于发射板安装座20的另一端，发射端保护玻璃19相对于激光发射电路板22倾斜，从而与激光发射电路板22的平面形成一定角度，防止激光通过发射端保护玻璃19时，由于平面反射作用重新返回光源中，以减少反射光对光源稳定性的影响；

发射板安装座20的前端还设置有发射端连接块18和发射端隔热套17，发射端隔热套17有效地降低光学安装座5的温度对激光发射电路板22的影响。

发射端连接块18和接收端透镜座14内部均设有黑色螺纹，能有效吸收杂乱光，从而减少了杂乱光对测量结果的影响准确。

请参阅图5，激光发射组件8和陷光器组件3安装在光学安装座5的两侧并形成同一直线，陷光器组件3吸收激光束的光能，使得激光束在光学安装座5内不产生激光束的反射光，避免反射光对测量数值的影响，激光束穿过尾气颗粒进入陷光器组件3内部后被其吸收，减小反射光，激光接收组件4安装在光学安装座5的另一侧，与激光发射组件8形成夹角，激光发射组件8发射的激光束经发射端保护玻璃19射向光学安装座5内腔中的尾气颗粒，尾气颗粒将其散射到各个方向，对于与入射光夹角为小于90度夹角的散射光被称为前向散射光，当颗粒物尺寸与入射光波长可以比拟时，散射光的强度由Mie散射理论来描述，在入射光波长、入射光强、探测距离、被测颗粒尺寸参量、折射率、以及散射角已知时，散射光强就与粒子数浓度成正比，而散射光经汇聚最后到达激光接收组件4，经处理后将光能转成可以代表颗粒物浓度大小的电信号。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，包括光学安装座(5)，所述光学安装座(5)安装有进气管组件(1)，其特征在于，所述光学安装座(5)的一端设有激光发射组件(8)，所述激光发射组件(8)包括激光器(21)，所述激光发射组件(8)还包括与激光器(21)发射出的激光之间形成钝角的发射端保护玻璃(19)，所述光学安装座(5)一侧还设有激光接收组件(4)，所述进气管组件(1)外安装有呈圆形分布且伸入光学安装座(5)内部的风帘进气管(6)，所述光学安装座(5)另一侧设有与激光发射组件(8)位置对应且用于吸收激光束光能的陷光器组件(3)。

2.根据权利要求1所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述光学安装座(5)底部设有用于烟气排出的吸风口组件(9)，所述吸风口组件(9)与光学安装座(5)为可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述光学安装座(5)顶部还设有加热棒(2)，所述加热棒(2)伸入光学安装座(5)内部，所述光学安装座(5)顶部还设有温度传感器组件(7)。

4.根据权利要求1所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述激光发射组件(8)还包括发射端连接块(18)和发射板安装座(20)，所述发射端连接块(18)伸入光学安装座(5)内部的部分套设有发射端隔热套(17)。

5.根据权利要求4所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述发射板安装座(20)的尾部设有与激光器(21)电连接的激光发射电路板(22)。

6.根据权利要求1所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述激光接收组件(4)包括接收端透镜座(14)，所述接收端透镜座(14)伸入光学安装座(5)内部的部分套设有接收端透镜盖(12)，所述接收端透镜盖(12)与接收端透镜座(14)的连接处安装有O型密封圈(11)。

7.根据权利要求6所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述接收端透镜盖(12)内设有接收透镜(10)，所述接收透镜(10)为凸透镜，所述接收端透镜盖(12)外设有接收端隔热套(13)。

8.根据权利要求6所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述激光接收组件(4)还包括设于接收端透镜座(14)尾端的光接收器(15)，所述光接收器(15)外设有与其电连接的接收电路板(16)。

9.根据权利要求4所述的汽柴油机颗粒物分析仪光学平台，其特征在于，所述发射板安装座(20)与接收端透镜座(14)内部均开设有用于激光通行的通道，所述发射板安装座(20)与接收端透镜座(14)内壁均设有内螺纹。

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