专利名称：尘埃粒子计数器光学传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及洁净环境洁净度的检测仪器，特别是一种采用保护气套采样气 路的尘埃粒子计数器光学传感器。
背景技术：
光学尘埃粒子计数器是检测洁净环境中尘埃颗粒浓度的仪器，它是以尘埃粒子在 激光束中产生的光散射现象为原理设计而成的。其通常由光学系统，采样气路和信 号处理电路组成。其中采样气路由主要有进气管和出气管组成。打开气泵，采样气 流通过进气管进入光敏区，产生与粒径相当的散射光脉冲。经电路甄别后，得到各 粒径档的粒子数。
现有技术中尘埃粒子计数器的采样气路一般比较简单，由进气气管和排气气管组 成，这种结构无法防止采样气流在光敏区的扩散,在实际应用中造成大量小信号的出 现甚至漏记数，造成传感器的计数效率下降和对粒子的分辨率降低。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种对粒子计数效率高，分辨率高的激光尘埃粒子 计数器的光学传感器。
实现本实用新型目的的技术解决方案是 一种激光尘埃粒子计数器的光学传感 器，包括半导体激光器，非球面透镜，球面反射镜，光陷阱及采样气路，采样气路 由进气管和出气管组成，其特征在于进气管由两部分组成，其中内管内为采样气 路，外管内为洁净气流气路，釆样气路中的进气管和出气管相对于光敏区对称分布。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点是由于保护气套限制了采样气流在 光敏区的扩散，减少了粒子出现在弱光区的概率，减少了漏计数的发生，实际测试
中小信号的数量大大减少，极大的提高了传感器的计数效率，对于0.38/zm的标准粒 子计数效率接近100%，粒子的分辨率也有了很大的提高，对于0.38^w、 0.54//m标 准粒子的分辨率达85%以上，与现有技术相比提高10%以上。
图1为本实用新型的尘埃粒子计数器光学传感器结构示意图。 图2是本实用新型的传感器对标准粒子标定的信号响应曲线图。
具体实施方式
结合图1，本实用新型尘埃粒子计数器光学传感器是一个直角散射型光学系统， 包括照明系统、散射光收集系统、气路系统。照明系统由半导体激光器8、非球面 镜9、光陷阱10组成，半导体激光器8功率为5mW波长650nm，其发出发散光束经 过短焦距非球面镜9二维聚焦，会聚点在光敏区5的后面，以此保证光敏区5沿轴 向光强的均匀，光敏区5处光束的宽度是采样气管3宽度的两倍。激光光束穿过光 敏感区5后进入光陷阱10,并被光陷阱10吸收掉。散射光收集系统主要由球面反 射镜7和光电倍增管组成。光敏区与光电倍增管的光敏面分别处于球面发射镜球心 两侧，并满足几何光学物像关系，当被测气流通过光敏区5时，其中的尘埃粒子产 生的散射光的一部分直接进入光电倍增管，另一部分经过球面反射镜7反射后会 聚在光电倍增管的光敏面上，气路系统主要由进气嘴2 、排气嘴1构成。进气管 和出气管对称分布于光敏区两侧，两者间距为5mm，它的采样气路采用了保护气套， 进气管2由两部分组成，其中内管3内为采样气路12， 口径lmm。外管4内为洁净 气流气路11， 口径为6mm。气泵工作时，采样气流12在洁净气流11形成的负压带 动下进入光敏区5,其流速小于洁净气流，这样洁净气流在采样气流外形成一层保 护气套，限制了采样气流在光敏区的扩散。排气管1的直径为3mm，小于进气管外管 4的直径，同样对气流起到约束作用，这样可以极大的减少采样粒子出现的弱光区 的概率，从而减少的小信号的出现，减少漏计数的出现，大大提高了传感器对粒子
的分辨率。附图2即是本实施方式对0.38;/m、 0.499//m、 0.54/Ym标准粒子标定的
信号响应曲线图，其小信号大大减少，同时对于0.38/i附、0.54//m标准粒子的分辨 率可以作到85%。
权利要求1、一种激光尘埃粒子计数器的光学传感器，包括半导体激光器[8]，非球面透镜[9]，球面反射镜[7]，光陷阱[10]及采样气路，采样气路由进气管[2]和出气管[1]组成，其特征在于进气管[2]由两部分组成，其中内管[3]内为采样气路[12]，外管[4]内为洁净气流气路[11]，采样气路中的进气管[2]和出气管[1]相对于光敏区[5]对称分布。
2、 根据权利要求1所述的激光尘埃粒子计数器的光学传感器，其特征在于洁净 气流气路[11]采用L形结构。
3、 根据权利要求1或2所述的激光尘埃粒子计数器的光学传感器，其特征在于 排气管[1]的直径小于进气管外管[4]的直径。斗、根据权利要求1或2所述的激光尘埃粒子计数器的光学传感器，其特征在于 采样气路中排气管的直径为保护气管直径的一半。
专利摘要本实用新型涉及一种采用保护气套采样气路的尘埃粒子计数器光学传感器。包括半导体激光器，非球面透镜，球面反射镜，光陷阱及采样气路，采样气路由进气管和出气管组成，进气管由两部分组成，其中内管内为采样气路，外管内为洁净气流气路，采样气路中的进气管和出气管相对于光敏区对称分布。本实用新型由于保护气套限制了采样气流在光敏区的扩散，减少了粒子出现在弱光区的概率，减少了漏计数的发生，实际测试中小信号的数量大大减少，极大的提高了传感器的计数效率，对于0.38μm的标准粒子计数效率接近100％，粒子的分辨率也有了很大的提高，对于0.38μm、0.54μm标准粒子的分辨率达85％以上。
文档编号G01N21/51GK201130141SQ20072013195
公开日2008年10月8日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者卞保民, 刚 彭, 娟 杨, 王春勇 申请人:南京理工大学