專利名稱：激光傳感器及應(yīng)用此激光傳感器的塵埃粒子計(jì)數(shù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大顆粒塵埃顆粒檢測(cè)裝置，具體涉及一種激光傳感器及應(yīng)用此激光傳感器的塵埃粒子計(jì)數(shù)器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，塵埃粒子計(jì)數(shù)器的應(yīng)用已遍及制藥、電子、醫(yī)療衛(wèi)生、光學(xué)及表面噴涂等多種領(lǐng)域，通過(guò)塵埃粒子計(jì)數(shù)器可以檢測(cè)某一環(huán)境區(qū)內(nèi)的大顆粒塵埃數(shù)量。其中，激光傳感器是塵埃粒子計(jì)數(shù)器中的一個(gè)重要元件，用以檢測(cè)塵埃顆粒的大小和數(shù)量?，F(xiàn)有技術(shù)中的激光傳感器均為檢測(cè)直徑為0. 3-10 μ m的顆粒，當(dāng)顆粒直徑超過(guò) 10 μ m時(shí)，會(huì)存在如下情況由于顆粒的自重相對(duì)較大，會(huì)導(dǎo)致顆粒沉降在光學(xué)腔體內(nèi)不能被檢測(cè)出；當(dāng)顆粒通過(guò)光敏感區(qū)時(shí)因體積相對(duì)較大，使得散射光脈沖寬度過(guò)大，易被錯(cuò)認(rèn)為是多個(gè)顆粒；因散射光幅度相對(duì)較大，易被截止而導(dǎo)致計(jì)數(shù)錯(cuò)誤；因大顆粒靜電吸附力或表面附著力相對(duì)較強(qiáng)，易被吸附到管道或腔體內(nèi)。如上述情況，當(dāng)空氣中的顆粒直徑超過(guò)10 μ m時(shí)，激光傳感器便不能準(zhǔn)確而全面的對(duì)空氣中的塵埃粒子進(jìn)行檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，我們提出了一種激光傳感器及應(yīng)用此激光傳感器的塵埃粒子計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)諝庵兄睆匠^(guò)10 μ m的塵埃顆粒進(jìn)行準(zhǔn)確而全面的檢測(cè)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種激光傳感器，包括用于作為激光光源的半導(dǎo)體激光器，在所述激光光源的照射方向上設(shè)置有一狹縫光欄，通過(guò)所述狹縫光欄使所述激光光源形成一光敏區(qū)；在所述光敏區(qū)的垂直方向上設(shè)置有光電接收器；在所述光敏區(qū)的垂直方向上還設(shè)置有進(jìn)氣嘴，和對(duì)稱于所述光敏區(qū)的出氣嘴；所述進(jìn)氣嘴包括用于輸送采樣氣體的內(nèi)部采樣管，和置于所述內(nèi)部采樣管外側(cè)、用于提供保護(hù)氣體的外部保護(hù)管。優(yōu)選的，所述狹縫光欄沿所述激光光源的照射處還設(shè)置有柱形光欄。優(yōu)選的，在所述柱形光欄沿所述激光光源的照射處還設(shè)置有消光裝置。優(yōu)選的，所述消光裝置為具有牛角形的消光腔體。優(yōu)選的，所述保護(hù)氣體為潔凈空氣。優(yōu)選的，所述進(jìn)氣嘴和出氣嘴為具有水平過(guò)度的扁平氣嘴。一種塵埃粒子計(jì)數(shù)器，包括權(quán)利要求1-5所述的激光傳感器，還包括與所述激光傳感器相連接的過(guò)濾裝置和光電轉(zhuǎn)換裝置，以及與所述光電轉(zhuǎn)換裝置相連接的信號(hào)處理裝置。優(yōu)選的，還包括用于顯示檢測(cè)結(jié)果的顯示裝置。
優(yōu)選的，所述過(guò)濾裝置包括高效過(guò)濾器。通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用狹縫光欄使激光光源形成窄扁形光敏區(qū)，使得塵埃粒子中大顆粒的散射光信號(hào)變窄，容易被光電接收器分辨，提高了檢測(cè)大顆粒塵埃粒子的準(zhǔn)確度，同時(shí)，進(jìn)氣嘴設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu)，使采樣氣體的外層被潔凈空氣所包圍，是采樣氣體中的大顆粒不會(huì)沉降，也不會(huì)被吸附，進(jìn)一步提高了檢測(cè)大顆粒塵埃粒子的準(zhǔn)確度。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例所公開(kāi)的一種激光傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所公開(kāi)的塵埃粒子計(jì)數(shù)器的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種激光傳感器及應(yīng)用此激光傳感器的塵埃粒子計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)空氣中直徑超過(guò)10 μ m的大顆粒塵埃粒子。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種激光傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。包括一半導(dǎo)體激光器11，用于作為激光光源。在激光光源的照射方向上設(shè)置有狹縫光欄12，使所述激光光源的光斑變?yōu)檎庑?，形成窄扁形的光敏區(qū)18，當(dāng)大顆粒塵埃粒子的散射光信號(hào)進(jìn)入所述光敏區(qū)18時(shí)，散射光信號(hào)變窄，從而所述散射光信號(hào)可以被光電接收器17分辨。在狹縫光欄12沿激光光源的照射處，設(shè)置有柱形光欄13，在光電接收器17接收光信號(hào)之前，通過(guò)柱形光欄13對(duì)光路部分進(jìn)行消光處理，柱形光欄13大致呈喇叭狀，前端具有較小的角度，既可以防止雜散光的產(chǎn)生，有可以消除光路上的雜散光，從而可降低光噪聲，提高信噪比。柱形光欄13沿激光光欄照射處還設(shè)置有牛角形消光腔體14，所述激光光束經(jīng)過(guò)光敏區(qū)后直接進(jìn)入牛角形消光腔體14，并被其吸收掉。在光敏區(qū)的垂直方向上，分別設(shè)置有進(jìn)氣嘴15和出氣嘴16，兩氣嘴15和16對(duì)襯于光敏區(qū)分布，并具有水平過(guò)度的扁平形狀，該形狀可減少氣流在光敏區(qū)的擴(kuò)散，從而減少粒子出現(xiàn)在弱光區(qū)的概率，可提高光傳感器的粒子分辨率。其中，進(jìn)氣嘴15包括用于輸送采樣氣體的內(nèi)部采樣管151，和置于所述內(nèi)部采樣管151外側(cè)、用于提供保護(hù)氣體的外部保護(hù)管152。當(dāng)采樣空氣在內(nèi)部流動(dòng)時(shí)，外部有保護(hù)氣體使采樣氣體沿固定的軌道流動(dòng)，可防止大塵埃顆粒不會(huì)沉降，也不會(huì)被吸附，進(jìn)一步提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確率。所述保護(hù)氣體可以為潔凈氣體，也可以為其他能夠作為保護(hù)層的氣體。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用此激光傳感器的塵埃粒子計(jì)數(shù)器。參見(jiàn)圖2所示的連接示意圖，包括激光傳感器21、光電轉(zhuǎn)換裝置22、信號(hào)處理裝置23和顯示裝置M。激光傳感器21的進(jìn)氣嘴和出氣嘴處分別連接有高效過(guò)濾器25，并通過(guò)真空泵體沈相連，在高效過(guò)濾器25和真空泵體沈之間設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)閥27，用于控制內(nèi)部氣體的流量。當(dāng)所述采樣空氣經(jīng)過(guò)激光傳感器21時(shí)，可通過(guò)激光傳感器21獲得散射光脈沖信號(hào)，然后光電轉(zhuǎn)換裝置22將所述散射光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由信號(hào)處理裝置23將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理并記錄，最后通過(guò)顯示裝置M進(jìn)行顯示。具體的，所述光電轉(zhuǎn)換裝置22可采用寬幅反應(yīng)的數(shù)模處理電路，所述信號(hào)處理裝置23可設(shè)計(jì)為高速記錄電路，所述顯示裝置M可以是顯示屏，所述各個(gè)裝置不限于其它結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不做限定。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光傳感器和一種應(yīng)用此激光傳感器的塵埃粒子計(jì)數(shù)器。本發(fā)明通過(guò)狹縫光欄使激光光源形成窄扁形光敏區(qū)，使得塵埃粒子中大顆粒的散射光信號(hào)變窄，容易被光電接收器分辨，提高了檢測(cè)大顆粒塵埃粒子的準(zhǔn)確度，同時(shí)，進(jìn)氣嘴設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu)，使采樣氣體的外層被潔凈空氣所包圍，是采樣氣體中的大顆粒不會(huì)沉降，也不會(huì)被吸附，進(jìn)一步提高了檢測(cè)大顆粒塵埃粒子的準(zhǔn)確度。通過(guò)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地檢測(cè)空氣中直徑超過(guò)10 μ m的大顆粒塵埃粒子。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種激光傳感器，其特征在于，包括用于作為激光光源的半導(dǎo)體激光器，在所述激光光源的照射方向上設(shè)置有一狹縫光欄，通過(guò)所述狹縫光欄使所述激光光源形成光敏區(qū)； 在所述光敏區(qū)的垂直方向上設(shè)置有光電接收器；在所述光敏區(qū)的垂直方向上還設(shè)置有進(jìn)氣嘴，和對(duì)稱于所述光敏區(qū)的出氣嘴；所述進(jìn)氣嘴包括用于輸送采樣氣體的內(nèi)部采樣管，和置于所述內(nèi)部采樣管外側(cè)、用于提供保護(hù)氣體的外部保護(hù)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光傳感器，其特征在于，所述狹縫光欄沿所述激光光源的照射處還設(shè)置有柱形光欄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光傳感器，其特征在于，在所述柱形光欄沿所述激光光源的照射處還設(shè)置有消光裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光傳感器，其特征在于，所述消光裝置為具有牛角形的消光腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光傳感器，其特征在于，所述保護(hù)氣體為潔凈空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光傳感器，其特征在于，所述進(jìn)氣嘴和出氣嘴為具有水平過(guò)度的扁平氣嘴。
7.一種塵埃粒子計(jì)數(shù)器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5所述的激光傳感器，還包括與所述激光傳感器相連接的過(guò)濾裝置和光電轉(zhuǎn)換裝置，以及與所述光電轉(zhuǎn)換裝置相連接的信號(hào)處理裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塵埃粒子計(jì)數(shù)器，其特征在于，還包括用于顯示檢測(cè)結(jié)果的顯示裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塵埃粒子計(jì)數(shù)器，其特征在于，所述過(guò)濾裝置包括高效過(guò)濾器
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種激光傳感器及應(yīng)用此激光傳感器的塵埃粒子計(jì)數(shù)器，所述激光傳感器包括用于作為激光光源的半導(dǎo)體激光器，在所述激光光源的照射方向上設(shè)置有一狹縫光欄，通過(guò)所述狹縫光欄使所述激光光源形成光敏區(qū)；在所述光敏區(qū)的垂直方向上設(shè)置有光電接收器；在所述光敏區(qū)的垂直方向上還設(shè)置有進(jìn)氣嘴，和對(duì)稱于所述光敏區(qū)的出氣嘴；所述進(jìn)氣嘴包括用于輸送采樣氣體的內(nèi)部采樣管，和置于所述內(nèi)部采樣管外側(cè)、用于提供保護(hù)氣體的外部保護(hù)管。通過(guò)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地檢測(cè)空氣中直徑超過(guò)10μm的大顆粒塵埃粒子。
文檔編號(hào)G01N15/14GK102331395SQ20101022439
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者曾世清 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)鴻基潔凈科技有限公司