一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪的制作方法
【专利摘要】本发明一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，属于环保检测【技术领域】，包括光电传感系统和信号采集处理系统，所述光电传感系统包括激光照明系统、采样气路、散射光收集系统，所述散射光收集系统收集光敏区内的散射光并将光信号转换为电信号输送给信号采集处理系统；还包括自净系统，所述自净系统为吹气泵通过HEPA管连通采样气路。本发明主要加入了自净化装置，可防止残留在光电传感系统的粉尘颗粒对光学系统的污染，提高其工作稳定性，延长其工作寿命，且可对正常工作状态下采集的粉尘颗粒质量浓度进行标定和计算。
【专利说明】-种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保检测【技术领域】，具体涉及一种颗粒物质量浓度检测仪。
【背景技术】
[0002] 粉尘质量浓度是指单位体积中微小颗粒物的质量，通常用mg/m3或ug/m3表示。粉 尘质量浓度的测量方法分为取样分析法和感应直测法。取样分析法主要包括；滤膜称重法； 感应直测法主要包括；目射线法、振荡天平法、压电晶体检测费W及光散射法。
[0003] 滤膜称重法：
[0004] 滤膜称重法的基本原理是；利用固定流量的气粟长时间抽取样本气体让其通过恒 重的滤膜，滤膜能够过滤超过95%的固定粒径的粉尘颗粒，则样本气体中大部分大于固定 粒径的粉尘颗粒将被阻留在滤膜上，通过称量滤膜增加的质量就能计算出粉尘质量浓度。 滤膜称重法的优点在于它能够最直接的反映样本气体的粉尘质量浓度，而且所测的浓度值 也不受粉尘颗粒化学成分、粒径形状、分散程度、电气性能W及光学性质的影响，特别是对 测量高浓度粉尘颗粒物环境有着显著优势。主要的缺点是测量周期过长，无法提供实时连 续的数据，而且其测量的精确度受到所用天平的制约，同时样本气体的体积计量也存在一 定程度的误差。
[0005] 目射线吸收法：
[0006] 目射线实为原子发生目衰变时所释放的一种块状带电粒子集团，目粒子的穿透 能力较强。当目射线穿过样本时，其强度与厚度和粉尘质量有如下近似关系= (式中，I。为目射线的初始强度，！为穿透样本后目射线的强度，Um为质量吸收系数，单 位为cm2/g;tm为质量厚度，单位为g/cm3。对于不同的物质，Um会随着原子序列的增加而 缓慢增加；对于同一种物质，Um也与目射线的强度有关。
[0007] 目射线吸收法测量粉尘浓度的原理是：通过横流气粟抽入样本气体通过滤纸，探 测器实时记录目射线的强度，通过计算公式就可W换算出粉尘质量浓度。目射线法的优点 是能够连续测量、系统工作可靠、安装简便W及无需人员坚守等。但是由于目射线对于不 同物质表现的质量系数不同，W及相对较高的成本使得其应用范围受限。
[0008] 振荡天平法：
[0009] 振荡天平法是基于航天技术的锥形元件微量振荡天平原理而研制的，该锥形元件 是由一个橡胶、类玻璃物质制成的空也管，空也管底部连接着主基座，另一端支撑着滤膜和 电子反馈系统，引发并保持空也管振荡。被收集滤膜上的粉尘颗粒质量与锥形元件的振荡
【权利要求】
1. 一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于： 包括光电传感系统和信号采集处理系统， 所述光电传感系统包括激光照明系统、采样气路、散射光收集系统， 所述采样气路按照气体路径包括进气口、光敏区、出气口，所述出气口连通抽气泵， 所述散射光收集系统收集光敏区内的散射光并将光信号转换为电信号输送给信号采 集处理系统， 还包括自净系统，所述自净系统为吹气泵通过ffiPA管连通采样气路。
2. 根据权利要求1所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述采样气路在进气口之前包括切割头。
3. 根据权利要求2所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述切割头连通三通，所述三通的另外两端分别连通待检测气体和自净系统的ffiPA管。
4. 根据权利要求2所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述采样气路中还包括流量计、过滤滤膜，所述流量计位于吹气泵的出口和抽气泵的入口，所 述过滤滤膜位于切割头之前。
5. 根据权利要求1所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述信号采集处理系统包括信号放大电路、信号积分电路、AD采样电路和微处理器。
6. 根据权利要求1所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述激光照明系统包括激光二极管和透镜组。
7. 根据权利要求1所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述激光照明系统的照明光路的入射口和出射口包括光阑。
8. 根据权利要求1所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述激光照明系统的整个光学腔体做发黑处理。
9. 根据权利要求1所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于所 述散射光收集系统包括光敏区、透镜组和光电探测器。
10. 根据权利要求9所述的一种带自净化系统的颗粒物质量浓度检测仪，其特征在于 所述光电探测器相对于米样气路为前向光散射结构或90°光散射结构，所述前向光散射 结构为激光光束与光电探测器在同一直线，还包括位于光电探测器之前的吸光槽和凸透镜 组；所述90°光散射结构为激光光束、光电探测器和采样气路互成90°，还包括与激光光 束相对放置的激光反射斜角组件，激光反射斜角组件将激光反射到光敏区中并由光电探测 器收集，反射光的反射角在30°以上。
【文档编号】G01N15/06GK104359815SQ201410638314
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】李苏安, 李 浩 申请人:北京中科诚毅科技发展有限公司