用于从测量区域测量光散射的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于从测量区域测量光散射的装置。
【背景技术】
[0002]测量散射光时借助光源来照射测量空间。若在测量空间中存在散射中心(例如粉尘颗粒或其它颗粒)，则会使光散射。构造的与入射光呈一定角度的光接收器将所述散射光记录下来，该散射光容许推断出测量空间中颗粒的类型和量。例如在环境测量技术或排放测量技术中会使用散射光测量。
[0003]随着时间的推移，测量精度可能会受到污染或其它效果的影响。已知一种自测试功能用于补偿，该自测试功能在经过适应性检验的排放测量设备中甚至进行了规定。自测试的可能性在于，对具有光源的光接收器的光学界面进行检验。为此光接收器从其测量位置移动到检验位置，在此位置处光没有散射在测量空间中直线接收。检验位置的期望接收强度对应于最大信号，从而使光学界面的代表性传输测量成为可能。如果接收光学器件受到污染，则所期望的信号会相应地减弱，从中可推断出污染以及污染程度。
[0004]现有技术已知不同的结构，通过其可将光接收器移动到光源的光束中。最简单的情况就是将光发射器和光接收器彼此偏转，直到其在一条直的视线上。为了避免过载可将阻尼滤波器布置在一条所述视线上。如果想要空间分辨地获得接收光学器件的损害，则在自检测试时要确保相对运动，以便光束逐步地扫描接收光学器件。例如可将光检测器在圆形路径上偏斜。但这样做的缺点在于，在自检测试时光以不同角度入射并因此会使结果失真。
[0005]另一常规滑块机构是将光接收器布置在片弹簧的自由端。为了自测试，通过滑块使得片弹簧弯曲，直到光接收器与光发射器在一条视线上。然后片弹簧只需较小的运动，就可实现期望的扫描。光接收器在此结构中也在圆形路径上运动。此外，片弹簧可因变化的机械负载而疲劳且在最糟糕的情况下会断裂。
[0006]从EP I 881 319 BI已知的是，对光散射测量装置的接收光学器件进行检验，方式是通过强制曲线(Zwangkurve)引入接收光学器件。所述强制曲线具有两个部分，其中在运动到第一部分上时所发射的光束会将接收光学器件覆盖并进行测试，而第二部分则负责将接收光学器件从测量位置转移到初始检验位置。此结构解决了这个问题，但结构上并不适用于所有散射光测量装置。
[0007]总体而言，已知机构虽然在某些应用中经过了检验，但是并不总是能满足精度要求，占用太多安装空间，或由于其它原因在结构上并不适合所有应用。
【实用新型内容】
[0008]因此本实用新型的任务在于，提供一种替代方式用于进行自检。
[0009]该任务通过根据本实用新型所述的用于从测量区域测量光散射的装置得以实现。
[0010]本实用新型提供了一种用于从测量区域测量光散射的装置，所述装置可包括用于将光束发射到测量区域中的光发射器以及可包括具有接收光学器件的、用于捕获测量区域中散射的光的光接收器，其中可设置有调节单元，以便在测量模式和检验模式之间转换，在测量模式下，光发射器和接收光学器件的光轴可彼此呈一定角度且可在测量区域彼此相交，在检验模式下，光发射器和接收光学器件的光轴可彼此平行且光束会逐渐将接收光学器件覆盖以识别污染，其特征在于，接收光学器件可转动地固定在可移动的旋转轴上，并且调节单元在检验模式下首先让接收光学器件绕旋转轴旋转，直到接收光学器件的光轴与光发射器的光轴平行为止，并随后移动旋转轴和接收光学器件。
[0011]为了测量散射光，在测量模式和检验模式之间转换。在测量模式下，光发射器和接收光学器件的光轴彼此呈一定角度，特别是呈锐角，从而使光发射器和光接收器不在一条直的视线上。用这种方式来记录光，所述光在测量区域或测量空间中受到待检验的介质(如气溶胶)的散射。在检验模式下，检验接收光学器件的污染或其它损害。同时本实用新型的基本思路是，将接收光学器件可转动地固定在可移动的旋转轴上。这可首先使接收光学器件绕旋转轴偏转，直到其光轴与光发射器的光轴平行。接着移动旋转轴，这会导致接收光学器件的光轴平行移动，可通过这种方式与光发射器呈一条直的视线逐渐对其进行扫描。
[0012]本实用新型的优点在于，找到了一种机械结构，该结构满足了对元件尺寸、形状和布置所设定的边界条件，例如预先给定的壳体或光学元件确定的位置和取向。在这种情况下，生产便宜，且安装、启动、调试简单，同时机械调整稳定性高、耐久性强。
[0013]接收光学器件优选固定在第一固定件上，该固定件可转动地固定在可移动的旋转轴上。接收光学器件本身通常不具备用于旋转轴的机械作用点，从而使它没有固定在作用点上而是固定在第一固定件上。如此一来接收光学器件直接使第一固定件旋转和移动。
[0014]光散射测量装置优选具有抗扭转的第二固定件，旋转轴从该固定件出发。这样一来，旋转轴就把第二固定件和第一固定件或接收光学器件连接起来。同时第二固定件还构成抗扭转的静止配对件，接收光学器件相对于该配对件环绕旋转轴旋转。
[0015]第二固定件优选可移动地进行安装，特别是安装在至少一个导轨或线性引导装置上。可能的移动方向具有至少一个与光发射器的光轴垂直的分量。其目的在于，在检验模式下在扫描时使旋转轴以及接收光学器件穿过光束。
[0016]优选布置第一恢复元件，以便在从检验模式转换成测量模式时将接收光学器件退回到起始位置。例如第一恢复元件具有弹簧，该弹簧在旋转轴移动时可拉伸并且随后将其缩回到静止位置。第一恢复元件优选布置在第二固定件和固定点上，例如固定在壳体上。
[0017]调节单元优选具有移动元件，该移动元件可线性地从第一位置移动到第二位置。移动元件的线性移动转变成两部分的偏转运动和平移运动。移动元件在与旋转轴偏移的一点处啮合在接收光学器件或第一固定件上。起初接收光学器件因偏转而转向。当接收光学器件和光发射器的光轴平行时，偏转运动结束，并且移动元件会致使接收光学器件平行移动，以对其进行扫描。
[0018]移动元件的斜面优选与接收光学器件或第一固定件接触。所述斜面构成啮合区，接收光学器件通过其偏转和移动。接收光学器件或第一固定件优选具有相应的斜面，所述斜面与移动元件的斜面接触。
[0019]优选设置第一止动件，特别是将其布置在第二固定件上，以便当接收光学器件的光轴与光发射器的光轴平行时结束旋转运动。也就是说所述第一止动件会阻止旋转运动超过期望的在直的视线上的平行检测位置。一旦旋转运动到达终点，则第一止动件迫使调节单元，特别是具有斜啮合面的移动元件进行进一步的活动，以及避免不同于因旋转运动继续，即因用于扫描接收光学器件的移动而产生的其它活动。
[0020]优选设置第二恢复元件，以便在从检验模式转换成测量模式时将接收光学器件转回到起始位置。因此若将移动单元或移动元件卸载，则接收光学器件会转回到测量位置，接收光学器件在该位置与光束呈一定角度。第二恢复元件可以是弹簧，该弹簧例如固定在接收光学元件或第一固定件与第二固定件之间。
[0021]优选设置第二止动件，特别是将其布置在第二固定件上，以便最多将接收光学器件转回到起始位置。如此一来，当检验模式转换成测量模式时可防止反向旋转超过期望的散射角。
【附图说明】
[0022]下面示例性地借助实施形式并参考附图来进一步详细说明本实用新型的其它特征和优点。附图中的图示出:
[0023]图1为在测量模式下的光散射测量装置的示意图；
[0024]图2为图1所示装置在旋转运动结束后且随后开始移动时切换到检验模式下的不意图；以及
[0025]图3为图1所不装置在图2所不位置开始的移动结束后的不意图。
【具体实施方式】
[0026]图1示出了在测量模式下的光散射测量装置10的示意图。在用虚线圆标示的测量区域或测量空间12中为介质，例如气体或液体。测量空间12在示图中是敞开的，但是也可通过具有相应的用于光通过的窗口的测量室来限制，其中至少在介质为流体这种情况下也需要所述测量室。
[0027]具有所属发射光学器件16的光发射器14将光束18发射到测量空间12中。光发射器14优选具有激光光源，以便可以生成高强度的大幅聚焦的光束18。不受阻碍地穿透测量空间12的光束18的分量在其对侧被光捕集器20吸收或在该处被反射走。若散射中心(例如粉尘或其它颗粒)存在于测量空间12中，则光束18中的至少一部分从所述直的视线上散射到光捕集器20。
[0028]具有布置在前面的接收光学器件24的光接收器22指向测量空间12。严格地说，有效测量空间12正好被确定为光束18和接收孔径的重叠区域。具有接收光学器件24的光接收器22可安装在壳体26中。为了确定散射的光分量，光接收器22的光轴或其接收光学器件24的光轴与光发射器14的光轴呈锐角，例如呈15°角。从而接收相应的前向散射中的光。为了测量反向散射可替代性地选择相应的钝角，即光接