一种可自动校准的光学测量模块的制作方法

1.本实用新型属于颗粒物在线监测仪器领域，具体涉及一种可自动校准的光学测量模块。


背景技术：

2.基于激光散射原理的颗粒物在线监测仪器在低浓度颗粒物测量方面具有更高的灵敏度和更广泛的应用。目前的颗粒物在线监测仪器，包括激光发射模块、接收模块及气室，气室上设置有进气口及排气口，气室在一侧设计有光源口，同时在光源口相对侧设计有光陷阱。工作时，烟气经过进气口通入到气室中，然后启动激光发射模块，激光发射模块会发出光源信号经光源口进入气室内，光束照射到颗粒物上会发生散射，未经散射的光会直射到光陷阱内消除，散射光会进入到接收模块并转变为电信号，电信号经过信号放大器放大后，根据散射理论便可以计算出颗粒物的浓度。
3.但对于现有微小型光学测量模块，使用一段时间之后，在测量时容易出现偏差，如果不及时校准，可能会影响测量精度，受限于体积，目前微小型光学测量模块都不具有自动校准功能，不能保证模块在长时间运行中测量结果的准确性。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决现有微小型光学测量模块不能自动校准的缺陷，提出一种可自动校准的光学测量模块，用以实现颗粒物超低浓度的精确测量，提高测量的稳定性和准确性。
5.本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种可自动校准的光学测量模块，包括激光发射单元，激光接收单元，气室和反射单元，所述激光接收单元包括激光接收器，光学测量模块还包括安装在气室上的激光校准单元，所述激光校准单元包括半球透镜和校准灯，校准灯的中心光轴穿过半球透镜的中心直射到激光接收器的正中心。
6.进一步的，所述校准灯采用紫外led灯校准。
7.进一步的，所述校准灯的波长为380nm。
8.进一步的，所述气室的上盖上安装有反射镜组件，所述反射镜组件从上至下依次为镜盖、镀膜反射镜和反射镜座，镀膜反射镜到激光接收器之间的距离等于镀膜反射镜焦距。
9.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
10.本方案在气室的侧面设计激光校准单元，包括半球透镜和校准灯，校准灯的中心光轴穿过半球透镜的中心直射到激光接收器的正中心，使校准灯发射的光线穿过半球透镜后被激光接收器接收，通过调节电路控制led灯(校准灯)的功率，使得激光接收器显示的ad值等于抽取颗粒物满量程时的ad值，将该功率值用于后续的校准功率值，实现颗粒物超低浓度的精确测量，提高测量的稳定性和准确性。
附图说明
11.图1为本实用新型所述光学测量模块的爆炸结构示意图；
12.图2为本实用新型实施例光学测量模块的剖视结构示意图；
13.其中：1、激光灯；2、灯座；3、出气嘴；4、镜盖；5、镀膜反射镜；6、反射镜座；7、第一玻璃片；8、上盖；9、气室；10、半球透镜；11、校准灯；12、激光接收器；13、接收器座；14、进气口；15、第二玻璃片。
具体实施方式
14.为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例。
15.如图1所示，本实施例公开一种可自动校准的光学测量模块，包括激光发射单元，激光接收单元，气室9和反射单元，其特征在于，还包括激光校准单元；
16.激光发射单元包括激光灯1和激光灯座2，激光灯1通过紧定螺钉固定在灯座2上，灯座2通过密封圈固定在气室9上，并且灯座2与模块气室9之间夹有第二玻璃片15；
17.激光接收单元包括激光接收器12和接收器座13，激光接收器12通过密封垫固定在气室9上；
18.气室9的上盖8通过密封圈固定在气室9上，上盖8上安装有反射镜组件，所述反射镜组件从上至下依次为镜盖4、镀膜反射镜5和反射镜座6，上盖8与反射镜座6之间夹有第一玻璃片7；气室9一体成型并有进气口，气室的出气嘴3通过密封圈固定在气室进气口14的对侧，气室9腔体内设有横纹或锯齿纹路；镀膜反射镜5到激光接收器12之间的距离等于镀膜反射镜焦距，通过镀膜反射镜5反射散射光，使散射光在激光接收单元准确接收，保证测量结果的准确；
19.激光校准单元安装在气室9上，包括半球透镜10和校准灯11，校准灯11的中心光轴穿过半球透镜10的中心直射到激光接收器12的正中心，且使校准灯11发射的光线穿过半球透镜10后被激光接收器12接收，所述校准灯11采用紫外led灯校准，波长为380nm。
20.本实施例激光发射单元发射激光，在气室中与颗粒物发生散射，通过镀膜反射镜将散射光反射到激光接收单元，通过后续处理得到颗粒物浓度，所述的激光校准单元主要结构部分类同于激光测量模块，为了增加校准灯，可相应调整气室和反射镜的尺寸，在保证校准灯能够直射到接收器正中心的同时，镀膜反射镜到激光接收器之间的距离等于反射镜焦距，可以最大限度的保证测量的准确性。
21.本实施例中，紫外led灯焊接在电路板上，通过调节电路控制led灯的功率，使得激光接收器显示的ad值，相等于抽取颗粒物满量程时的ad值，将该功率值用于后续的校准功率值。每隔一定时间后，停止抽气，然后接通紫外led灯，确保led灯的功率为校准功率值，来实现模块的定期自动校准。
22.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实
用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。


技术特征：
1.一种可自动校准的光学测量模块，包括激光发射单元，激光接收单元，气室(9)和反射单元，所述激光接收单元包括激光接收器(12)，其特征在于，所述光学测量模块还包括安装在气室(9)上的激光校准单元，所述激光校准单元包括半球透镜(10)和校准灯(11)，校准灯(11)的中心光轴穿过半球透镜(10)的中心直射到激光接收器(12)的正中心。2.根据权利要求1所述的可自动校准的光学测量模块，其特征在于：所述校准灯(11)采用紫外led灯校准。3.根据权利要求2所述的可自动校准的光学测量模块，其特征在于：所述校准灯(11)的波长为380nm。4.根据权利要求1所述的可自动校准的光学测量模块，其特征在于：所述气室(9)的上盖(8)上安装有反射镜组件，所述反射镜组件从上至下依次为镜盖(4)、镀膜反射镜(5)和反射镜座(6)，镀膜反射镜(5)到激光接收器(12)之间的距离等于镀膜反射镜焦距。

技术总结
本实用新型公开一种可自动校准的光学测量模块，包括激光发射单元，激光接收单元，气室和反射单元，所述激光接收单元包括激光接收器，光学测量模块还包括安装在气室上的激光校准单元，所述激光校准单元包括半球透镜和校准灯，校准灯的中心光轴穿过半球透镜的中心直射到激光接收器的正中心，使校准灯发射的光线穿过半球透镜后被激光接收器接收，通过调节电路控制校准灯的功率，使得激光接收器显示的AD值等于抽取颗粒物满量程时的AD值，将该功率值用于后续的校准功率值，实现颗粒物超低浓度的精确测量，提高测量的稳定性和准确性。提高测量的稳定性和准确性。提高测量的稳定性和准确性。


技术研发人员：安瑞君 王燕 高磊 殷光升 陈占辉 郭欢礼
受保护的技术使用者：青岛明华电子仪器有限公司
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2022/3/8