一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头的制作方法

本实用新型属于颗粒物传感器技术领域，具体涉及一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头，其采用加装保护气幕的方式，对本实用新型中的镜面反射头、光学透镜等进行有效的防尘防腐蚀等，集成激光器将发射和接收光束信号的元件集成到一起，减小了安装体积，本实用新型可应用于具有高温、高污染、高腐蚀性的排烟管道、且需要实时检测排放的废气中颗粒物浓度值的燃油车、发电厂、餐厅厨房、烧烤车等。

背景技术：

传统的检测颗粒物浓度的传感器采用的方法一般为滤膜称重法及烟度法，称重法虽然比较精确但是仪器笨重，测量时间长，成本高，不适合普通用户使用，而传统的烟度法测量操作较繁琐，不适合实时检测，成本较高，安装不方便，且不耐污染和腐蚀等，使用寿命较短。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头，用以解决现有技术中不能实时测量颗粒物浓度且测量操作复杂的缺点，保护气幕的设计能有效增加本实用新型的防尘、耐污染、耐腐蚀的能力，集成激光器的设计使本实用新型的安装体积更小，更集成，且制造、使用成本较低，安装更加方便快捷，能够比较方便的拆装维护，更经济实用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头，以解决现有技术中不耐污染和腐蚀、不能实时测量颗粒物浓度且安装空间较大、测量操作复杂、拆装不方便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供的技术方案如下：

一实施例中，提供了一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头，可拆卸安设于高温、高污染、高腐蚀的、需检测颗粒物浓度的管道内，用作颗粒物传感器检测颗粒物浓度值的探测装置，其特征在于，所述的一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头采用单侧穿入的方式可拆卸安装于管道侧壁上，深入到管道内部，进而检测管道内的颗粒物浓度值，包括反射杆主体、镜面反射头、光学装置、集成激光器、线束保护套、安装底座、固定螺母、供气装置。

进一步的，所述的反射杆主体为一长条形，其轴向中间位置为一通孔，供检测用的激光光束通过，其径向方向有一进气孔，沿着进气方向，在所述的进气孔的风向下游，沿所述的反射杆主体径向方向分布两个出气孔，所述的进气孔和出气孔均与中间通孔相通，在所述的进气孔和出气孔的上方，偏离所述的反射杆主体轴线、与轴线平行的位置上设置一条通气孔，该通气孔一端与所述的反射杆主体端面相通，另一端深入所述的反射杆主体内部，在所述的进气孔和出气孔所在平面沿所述的反射杆主体轴线的垂直方向，所述的通气孔向中间的所述的通孔延伸出两个气孔，分布在所述的出气孔的两侧，与所述的通孔相通。

进一步的，所述的镜面反射头安设于所述的反射杆主体需要穿入管道内部的一端，可以通过螺纹连接的方式安装，也可以通过过盈配合的方式压装进去，所述的镜面反射头靠近所述的反射杆主体中间位置的表面为光亮的镜面，其表面镀有不粘灰和防腐蚀涂层，用于反射所述的集成激光器发出的光束；

所述的光学装置安设于所述的反射杆主体远离所述的镜面反射头的一端，为所述的颗粒物传感器探测头改变光束路径的装置，包括透镜座、透镜一和透镜二，所述的透镜座用于安装所述的透镜一和透镜二，所述的透镜座可通过螺纹连接或过盈配合的方式与所述的反射杆主体连接固定，所述的透镜一和透镜二用于将所述的集成激光器发射和接收的光束路径进行改变，使其可通过所述的反射杆主体中间的通孔；

所述的集成激光器安设于所述的光学装置外侧，用于发射光束和接收光信号，包括激光器座、激光器板、激光器线束，所述的激光器座用于安装固定所述的激光器板，并和所述的光学装置连接，所述的激光器板为所述的集成激光器的电路板，其上至少安装有发射和接收光束的元器件，所述的激光器线束与所述的发射和接收光束的元器件相连，将所述的集成激光器和颗粒物传感器控制器之间电性连接；

所述的线束保护套为所述的激光器线束固定和保护的装置，包括尾塞、保护管、尾管固定套、小紧固套、护线管，所述的尾塞为带孔的橡胶件，其上的孔可以穿过所述的激光器线束，安装于所述的激光器线束靠近激光器板的位置，具有减震和保护线束的作用，所述的保护管为一具有波纹状外形的管，包覆在所述的尾塞外侧，所述的尾管固定套和小紧固套为金属件，所述的尾管固定套通过冷压锁紧的方式将所述的透镜座和所述的保护管固定连接，所述的小紧固套安设于所述的保护管远离所述的激光器座的一端，用于固定所述的保护管的端口部，所述的护线管套设于所述的激光器线束外部，用于包覆保护线束不受外部环境损坏，同时也可以将所述的供气装置的耐高温气管套设进去，起到保护和方便布线的作用；

所述的安装底座为具有螺纹的基座，其上有销钉槽，可以固定安装在需要检测颗粒物浓度值的管道壁上，所述的反射杆主体可穿入所述的安装底座中，通过所述的反射杆主体上的销钉与所述的安装底座上的销钉槽配合进行定位；

所述的固定螺母与所述的安装底座通过螺纹连接，可拆卸安装于所述的安装底座上，用于固定所述的反射杆主体；

所述的供气装置包括气管接头、耐高温气管和气源装置，所述的气管接头可通过螺纹连接或焊接等方式安设于所述的反射杆主体端面上，与所述的通气孔相通，所述的气源装置通过所述的耐高温气管与所述的气管接头连接，可向所述的通气孔中进行供气，进而可在所述的镜面反射头和所述的光学装置靠近所述的进气孔的一侧形成保护气幕，防止所述的镜面反射头和所述的光学装置被待检测的气体污染而影响检测数据，并进行降温。

可选的，所述的通气孔向中间的所述的通孔延伸出两个气孔，也可为穿过中间的所述的通孔的方式，穿出到所述的反射杆主体的外侧。

可选的，所述的反射杆主体上的出气孔，可以是两个，也可以是单个或者多于两个，所述的反射杆主体上的进气孔，可以是一个，也可以是多于一个，不限制所述的进气孔和出气孔的大小和形状，可以为圆形、方形、跑道型、锥形等或其任意组合。

可选的，所述的光学装置中的透镜可以是两个，也可以是单个或者多于两个的组合。

本申请还提供了一种颗粒物传感器，包括上述任一项所述的具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头。

与现有技术相比，本实用新型的具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头可安设于高温、高污染、高腐蚀环境的管道内，可实时检测待测管道内颗粒物的浓度值，采用加装保护气幕的方式，对本实用新型中的镜面反射头、光学透镜等进行有效的防尘防腐蚀等，使本实用新型更加耐污染和腐蚀，集成激光器将发射和接收光束信号的元件集成到一起，减小了安装体积，同时通过单侧安装的方式置于管道壁上，使安装更加方便，所需的安装空间更小，拆卸维护也比较方便，为安装方式提供了更简便的方法，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头及传感器整体安装使用示意图；

图2是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头中反射杆主体一轴侧方向立体结构示意图；

图3是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头中反射杆主体另一轴侧方向立体结构示意图；

图4是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头中镜面反射头安装位置示意图；

图5是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头中光学装置一轴侧方向立体结构示意图；

图6是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头中光学装置另一轴侧方向立体结构示意图；

图7是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头中集成激光器和供气装置零件位置示意图；

图8是本申请一实施方式中一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头中线束保护套和安装底座位置示意图。

图中，管道1、反射杆主体2、通孔21、进气孔22、出气孔23、通气孔24、气孔25、销钉26、镜面反射头3、光学装置4、透镜座41、透镜一42、透镜二43、集成激光器5、激光器座51、激光器板52、激光器线束53、线束保护套6、尾塞61、保护管62、尾管固定套63、小紧固套64、护线管65、安装底座7、固定螺母8、供气装置9、气管接头91、耐高温气管92、气源装置93。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但该等实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

一并参考图1到图8所示，本实用新型提供了一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头，可拆卸安设于高温、高污染、高腐蚀的、需检测颗粒物浓度的管道1内，用作颗粒物传感器检测颗粒物浓度值的探测装置，其特征在于，所述的一种具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头采用单侧穿入的方式可拆卸安装于管道1侧壁上，深入到管道1内部，进而检测管道1内的颗粒物浓度值，包括反射杆主体2、镜面反射头3、光学装置4、集成激光器5、线束保护套6、安装底座7、固定螺母8、供气装置9。

进一步的，所述的反射杆主体2为一长条形，其轴向中间位置为一通孔21，供检测用的激光光束通过，其径向方向有一进气孔22，沿着进气方向，在所述的进气孔22的风向下游，沿所述的反射杆主体2径向方向分布两个出气孔23，所述的进气孔22和出气孔23均与中间通孔21相通，在所述的进气孔22和出气孔23的上方，偏离所述的反射杆主体2轴线、与轴线平行的位置上设置一条通气孔24，该通气孔24一端与所述的反射杆主体2端面相通，另一端深入所述的反射杆主体2内部，在所述的进气孔22和出气孔23所在平面沿所述的反射杆主体2轴线的垂直方向，所述的通气孔24向中间的所述的通孔21延伸出两个气孔25，分布在所述的出气孔23的两侧，与所述的通孔21相通。

进一步的，所述的镜面反射头3安设于所述的反射杆主体2需要穿入管道1内部的一端，可以通过螺纹连接的方式安装，也可以通过过盈配合的方式压装进去，所述的镜面反射头3靠近所述的反射杆主体2中间位置的表面为光亮的镜面，其表面镀有不粘灰和防腐蚀涂层，用于反射所述的集成激光器5发出的光束；

所述的光学装置4安设于所述的反射杆主体2远离所述的镜面反射头3的一端，为所述的颗粒物传感器探测头改变光束路径的装置，包括透镜座41、透镜一42和透镜二43，所述的透镜座41用于安装所述的透镜一42和透镜二43，所述的透镜座41可通过螺纹连接或过盈配合的方式与所述的反射杆主体2连接固定，所述的透镜一42和透镜二43用于将所述的集成激光器5发射和接收的光束路径进行改变，使其可通过所述的反射杆主体2中间的通孔21；

所述的集成激光器5安设于所述的光学装置4外侧，用于发射光束和接收光信号，包括激光器座51、激光器板52、激光器线束53，所述的激光器座51用于安装固定所述的激光器板52，并和所述的光学装置4连接，所述的激光器板52为所述的集成激光器5的电路板，其上至少安装有发射和接收光束的元器件，所述的激光器线束53与所述的发射和接收光束的元器件相连，将所述的集成激光器5和颗粒物传感器控制器10之间电性连接；

所述的线束保护套6为所述的激光器线束53固定和保护的装置，包括尾塞61、保护管62、尾管固定套63、小紧固套64、护线管65，所述的尾塞61为带孔的橡胶件，其上的孔可以穿过所述的激光器线束53，安装于所述的激光器线束53靠近激光器板52的位置，具有减震和保护线束的作用，所述的保护管62为一具有波纹状外形的管（图中未示出其波纹形状），包覆在所述的尾塞61外侧，所述的尾管固定套63和小紧固套64为金属件，所述的尾管固定套63通过冷压锁紧的方式将所述的透镜座41和所述的保护管62固定连接，所述的小紧固套64安设于所述的保护管62远离所述的激光器座51的一端，用于固定所述的保护管62的端口部，所述的护线管65套设于所述的激光器线束53外部，用于包覆保护线束不受外部环境损坏，同时也可以将所述的供气装置9的耐高温气管92套设进去，起到保护和方便布线的作用；

所述的安装底座7为具有螺纹的基座，其上有销钉槽71，可以固定安装在需要检测颗粒物浓度值的管道1壁上，所述的反射杆主体2可穿入所述的安装底座7中，通过所述的反射杆主体2上的销钉26与所述的安装底座7上的销钉槽71配合进行定位；

所述的固定螺母8与所述的安装底座7通过螺纹连接，可拆卸安装于所述的安装底座7上，用于固定所述的反射杆主体2；

所述的供气装置9包括气管接头91、耐高温气管92和气源装置93，所述的气管接头91可通过螺纹连接或焊接等方式安设于所述的反射杆主体2端面上，与所述的通气孔24相通，所述的气源装置93通过所述的耐高温气管92与所述的气管接头91连接，可向所述的通气孔24中进行供气，进而可在所述的镜面反射头3和所述的光学装置4靠近所述的进气孔22的一侧形成保护气幕，防止所述的镜面反射头3和所述的光学装置4被待检测的气体污染而影响检测数据，并进行降温。

可选的，所述的通气孔24向中间的所述的通孔21延伸出两个气孔25，也可为穿过中间的所述的通孔21的方式，穿出到所述的反射杆主体2的外侧，附图中的示例即为此种方式。

可选的，所述的反射杆主体2上的出气孔23，可以是两个，也可以是单个或者多于两个，所述的反射杆主体2上的进气孔22，可以是一个，也可以是多于一个，不限制所述的进气孔22和出气孔23的大小和形状，可以为圆形、方形、跑道型、锥形等或其任意组合。

可选的，所述的光学装置4中的透镜可以是两个，也可以是单个或者多于两个的组合，只要其组合方式可将光束引入到所述的通孔21中即可。

在本实施例中，所述的具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头整体为圆柱形，其材质可以为金属材质。

在其他实施例中，所述的具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头可以为方形、六边形、菱形等其他形状，可选用其他耐高温的材质。

本实用新型的优点在于，本实用新型的具有保护气幕、集成激光器的颗粒物传感器探测头可安设于高温、高污染、高腐蚀环境的管道内，可实时检测待测管道内颗粒物的浓度值，采用加装保护气幕的方式，对本实用新型中的镜面反射头、光学透镜等进行有效的防尘防腐蚀等，使本实用新型更加耐污染和腐蚀，集成激光器将发射和接收光束信号的元件集成到一起，减小了安装体积，同时通过单侧安装的方式置于管道壁上，使安装更加方便，所需的安装空间更小，拆卸维护也比较方便，为安装方式提供了更简便的方法，降低了成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。