專利名稱：一種高精度粉塵濃度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種粉塵濃度測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的在線式粉塵濃度測(cè)量裝置主要是采用抽氣裝置將具有粉塵的混合 氣體抽到粉塵測(cè)量通道，然后利用光發(fā)射器和粉塵傳感器對(duì)粉塵測(cè)量通道內(nèi)的 粉塵濃度進(jìn)行測(cè)量，最后再將混合氣體抽出去。其抽氣裝置目前主要有兩種， 一種是采用采樣抽氣泵加裝濾膜的方式，另一種是采用抽氣風(fēng)扇的方式，前者 因必須加裝濾膜才能正常工作，但濾膜長(zhǎng)時(shí)間工作后，粉塵就會(huì)大量堆積，影 響正常抽氣氣流量并降低氣流流速，從而影響正常的測(cè)試，所以在使用過(guò)程中 必須定期更換濾膜，這對(duì)于在線測(cè)量?jī)x器來(lái)說(shuō)極為不便；后者采用抽氣風(fēng)扇可 以將粉塵直接排出，因而不必加裝濾膜，克服了第一種方式更換濾膜使用不便 的問(wèn)題。
粉塵濃度測(cè)量裝置無(wú)論采用哪種抽氣裝置，都存在著測(cè)量通道因自身基本 呈等截面直通式結(jié)構(gòu)而致的粉塵測(cè)量通道內(nèi)樣氣流速受限的問(wèn)題，使得所抽取 樣氣在流經(jīng)所述測(cè)量通道的過(guò)程中，其中的部分粉塵會(huì)進(jìn)入到光發(fā)射器和粉塵 傳感器與粉塵測(cè)量通道相聯(lián)通的通道內(nèi)，同時(shí)會(huì)有部分粉塵沉降到粉塵測(cè)量通 道內(nèi)，當(dāng)粉塵積存到一定量時(shí)就會(huì)導(dǎo)致通道堵塞，影響測(cè)量精度，甚至造成測(cè) 量裝置不能正常工作。另外，由于光發(fā)射器每次檢測(cè)時(shí)發(fā)射的光強(qiáng)不同，即使 是檢測(cè)相同濃度的粉塵，粉塵傳感器所接收到的測(cè)量信號(hào)也會(huì)有所不同，因此 粉塵濃度測(cè)量值會(huì)存在差異，導(dǎo)致粉塵濃度測(cè)量結(jié)果不精準(zhǔn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高精度粉塵濃度測(cè)量裝置，該裝置能夠消除 由發(fā)射光源強(qiáng)度誤差造成的測(cè)量結(jié)果不精準(zhǔn)的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種高精度粉塵濃度測(cè) 量裝置，包括粉塵測(cè)量通道、抽氣探頭和抽氣風(fēng)扇，粉塵測(cè)量通道上設(shè)有第一 粉塵傳感器，該測(cè)量裝置還包括光單元和參考腔體，參考腔體上聯(lián)通設(shè)有呈相 對(duì)布置的參考光源接口和第二承光管，參考腔體上對(duì)應(yīng)聯(lián)通設(shè)有第二粉塵傳感 器；所述粉塵測(cè)量通道為直通式通道，粉塵測(cè)量通道上聯(lián)通設(shè)有呈相對(duì)布置的測(cè)量光源接口和第一承光管，抽氣探頭和抽氣風(fēng)扇對(duì)應(yīng)設(shè)于所述通道的兩端； 所述光單元包括總光源發(fā)生器，總光源發(fā)生器通過(guò)均分總光束的兩根光纖連接 至測(cè)量光源接口和參考光源接口 。
所述粉塵測(cè)量通道沿氣流方向依次具有收縮段、喉道段和擴(kuò)散段，所述測(cè) 量光源接口、第一承光管和第一粉塵傳感器設(shè)置于喉道段。
粉塵測(cè)量通道在收縮段至抽氣探頭間具有等橫截面入口段。
粉塵測(cè)量通道在擴(kuò)散段至抽氣風(fēng)扇間具有等橫截面出口段。
粉塵測(cè)量通道的喉道段為等橫截面喉道段。
本實(shí)用新型在使用時(shí)，將裝置放置到被測(cè)場(chǎng)所中，通過(guò)光纖將總光源平均 分為兩束光， 一束光傳導(dǎo)至參考腔體，利用第二粉塵傳感器進(jìn)行定時(shí)零點(diǎn)標(biāo)定，
使參考端信號(hào)穩(wěn)定在一個(gè)固定值；另外一束光傳導(dǎo)至粉塵測(cè)量通道，通過(guò)第一 粉塵傳感器實(shí)時(shí)采集通道內(nèi)混合氣體的粉塵濃度值信號(hào)，通過(guò)處理系統(tǒng)將測(cè)量 端和參考端的信號(hào)進(jìn)行比較處理，使測(cè)量值更加精確；另外，利用光纖進(jìn)行光 連接，使得該裝置在布局測(cè)量通道、參考腔體和總光源發(fā)生器時(shí)可以不受外部 空間位置的限制，安裝、使用更加靈活方便，結(jié)構(gòu)布局可以更合理，適用性較 強(qiáng)。在裝置上設(shè)置承光管，可以吸收光線，以免光線回射影響測(cè)量精度。
本實(shí)用新型的粉塵測(cè)量通道采用先收縮再擴(kuò)散的特殊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使氣流在 粉塵測(cè)量通道內(nèi)產(chǎn)生了文丘里效應(yīng)，氣流流束增加，再加上抽氣風(fēng)扇的作用， 使被測(cè)粉塵混合氣體高速流過(guò)測(cè)量通道，并直接高速排出測(cè)量通道外，以至于 粉塵不易在通道內(nèi)產(chǎn)生沉降和堆積，在長(zhǎng)期連續(xù)使用的過(guò)程中不會(huì)發(fā)生因堵塞 現(xiàn)象而影響正常的測(cè)量。
本實(shí)用新型可以在現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定粉塵濃度，并同步上傳測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)又 保證了測(cè)量精度，真正實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)、免維護(hù)地監(jiān)測(cè)粉塵濃度；適用于煤礦井 下、礦山、車間作業(yè)場(chǎng)所等場(chǎng)合的測(cè)塵需要，特別適合在含有瓦斯或煤塵爆炸 危險(xiǎn)的礦井中使用。

圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中的A-A向示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所提供的一種高精度粉塵濃度測(cè)量裝置如圖1、圖2所示，該裝置包括粉塵測(cè)量通道7、參考腔體2和光單元，參考腔體2內(nèi)密封有潔凈的
標(biāo)準(zhǔn)氣體。
粉塵測(cè)量通道7為直通式通道，在該通道的兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有抽氣探頭6和抽 氣風(fēng)扇9，粉塵測(cè)量通道7沿氣流方向依次具有等橫截面入口段、收縮段、等 橫截面喉道段、擴(kuò)散段和等橫截面出口段，所述喉道段上聯(lián)通設(shè)有呈相對(duì)布置 的測(cè)量光源接口 4和第一承光管1，喉道段上還設(shè)有第一粉塵傳感器8。參考 腔體2上聯(lián)通設(shè)有呈相對(duì)布置的參考光源接口 3和第二承光管11，參考腔體上 對(duì)應(yīng)聯(lián)通設(shè)有第二粉塵傳感器10。所述光單元包括總光源發(fā)生器5，總光源發(fā) 生器5通過(guò)均分總光束的兩根光纖連接至測(cè)量光源接口 4和參考光源接口 3。
本實(shí)用新型在使用時(shí)，將裝置放置到被測(cè)場(chǎng)所中，抽氣探頭6最好迎著風(fēng) 向。當(dāng)被測(cè)粉塵混合氣體高速通過(guò)測(cè)量通道7時(shí)，測(cè)量光源發(fā)出的光照射到通 道內(nèi)的粉塵混合氣體后，第一粉塵傳感器8對(duì)流過(guò)的混合氣體實(shí)時(shí)進(jìn)行粉塵濃 度信號(hào)的采集和處理，然后將濃度值通過(guò)外部設(shè)置的顯示裝置和信號(hào)傳輸部分 實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和上傳。同時(shí)，本實(shí)用新型的信號(hào)處理部分也采用了特殊的 處理，用一根均分的光纖將總光源平均分為兩束光， 一束通過(guò)參考腔體2后再 利用第二粉塵傳感器10進(jìn)行定時(shí)零點(diǎn)標(biāo)定，即可使參考端信號(hào)穩(wěn)定在一個(gè)固 定值；另外一束直接通過(guò)第一粉塵傳感器8實(shí)時(shí)采集通道內(nèi)混合氣體的粉塵濃 度值信號(hào)，然后將測(cè)量端和參考端的信號(hào)進(jìn)行比較處理，這樣就會(huì)使測(cè)量值更 加精確。
權(quán)利要求1.一種高精度粉塵濃度測(cè)量裝置，包括粉塵測(cè)量通道、抽氣探頭和抽氣風(fēng)扇，粉塵測(cè)量通道上設(shè)有第一粉塵傳感器，其特征在于該測(cè)量裝置還包括光單元和參考腔體，參考腔體上聯(lián)通設(shè)有呈相對(duì)布置的參考光源接口和第二承光管，參考腔體上對(duì)應(yīng)聯(lián)通設(shè)有第二粉塵傳感器，參考腔體內(nèi)具有參考?xì)怏w；所述粉塵測(cè)量通道為直通式通道，粉塵測(cè)量通道上聯(lián)通設(shè)有呈相對(duì)布置的測(cè)量光源接口和第一承光管，抽氣探頭和抽氣風(fēng)扇對(duì)應(yīng)設(shè)于所述通道的兩端；所述光單元包括總光源發(fā)生器，總光源發(fā)生器通過(guò)均分總光束的兩根光纖連接至測(cè)量光源接口和參考光源接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度粉塵濃度測(cè)量裝置，其特征在于所述粉塵測(cè)量通道沿氣流方向依次具有收縮段、喉道段和擴(kuò)散段，所述測(cè)量光源 接口、第一承光管和第一粉塵傳感器設(shè)置于喉道段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度粉塵濃度測(cè)量裝置，其特征在于粉塵測(cè)量通道在收縮段至抽氣探頭間具有等橫截面入口段。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高精度粉塵濃度測(cè)量裝置，其特征在于:粉塵測(cè)量通道在擴(kuò)散段至抽氣風(fēng)扇間具有等橫截面出口段。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高精度粉塵濃度測(cè)量裝置，其特征在于:粉塵測(cè)量通道的喉道段為等橫截面喉道段。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度粉塵濃度測(cè)量裝置，其特征在于粉塵測(cè)量通道的喉道段為等橫截面喉道段。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高精度的粉塵濃度測(cè)量裝置，包括粉塵測(cè)量通道、光單元和參考腔體，所述通道上設(shè)有第一粉塵傳感器，參考腔體上聯(lián)通設(shè)有呈相對(duì)布置的參考光源接口和第二承光管，參考腔體上對(duì)應(yīng)聯(lián)通設(shè)有第二粉塵傳感器；所述粉塵測(cè)量通道為直通式通道，粉塵測(cè)量通道上聯(lián)通設(shè)有呈相對(duì)布置的測(cè)量光源接口和第一承光管，所述通道的兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有抽氣探頭和抽氣風(fēng)扇；所述光單元包括總光源發(fā)生器，總光源發(fā)生器通過(guò)均分總光束的兩根光纖連接至測(cè)量光源接口和參考光源接口。該裝置利用第二粉塵傳感器進(jìn)行定時(shí)零點(diǎn)標(biāo)定，通過(guò)系統(tǒng)的比較處理，使測(cè)量值更加精確，消除了由發(fā)射光源強(qiáng)度誤差造成的測(cè)量結(jié)果不精準(zhǔn)的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01N15/06GK201425572SQ20092009158
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者凱 王, 趙彤凱, 智 黎 申請(qǐng)人:鄭州市光力科技發(fā)展有限公司