专利名称：炉膛燃烧激光检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炉膛检测系统，具体的说，是涉及一种利用激光进行检测诊 断的炉膛检测系统。
背景技术：
温度和(X)2浓度都是炉膛中燃烧时的重要参数。一些常规的测试方法，比如接触 法(热电偶)以及一些非接触法(超声波法，图像法)，由于测量时需要将探头置于燃烧场内， 不仅器件极容易损坏，而且容易直接干扰燃烧本身，引起测量的不精确，同时，由于上述传 统检测系统测量结果的时间和空间分辨率差，影响测量精度。
发明内容本实用新型的目的是提供一种炉膛燃烧激光检测系统，可以对燃烧场进行精确地 无干扰的测试，而且大大提高时间空间分辨率，为炉膛燃烧状况的监控和优化提供有利条 件。为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种炉膛燃烧激光检测系 统，包括安装在炉膛侧壁上的激光发射装置和荧光接收装置，以及位于炉膛外连接荧光接 收装置的运算处理系统，所述激光发射装置和荧光接收装置分别对准炉膛中的火焰。进一步，本实用新型还包括一个控制激光发射装置和荧光接收装置同步开启和关 闭的同步控制装置。所述激光发射装置包括激光发生器和依次设置于激光发生器输出光路上的扩束 镜和柱面透镜。所述激光发生器输出激光的波长为225 355nm。所述激光发生器是可调谐激光器。所述柱面透镜是长焦柱面透镜。所述荧光接收装置包括依次设置的带通滤波片、光学透镜和图像传感器。所述图像传感器是增强型ICXD传感器。所述激光发射装置和荧光接收装置之间呈相对或正交地安装在炉膛侧壁上。所述运算处理系统是计算机。本实用新型的主要优点是如上述结构，本实用新型采用激光作为炉膛检测基准，检测时对炉膛内的燃烧场 不会造成干扰；荧光接收装置收集激光与燃烧产物(如(X)2分子)相互作用产生的荧光散射， 运算处理系统根据测得的信号能同时计算出温度，CO2浓度和煤粉流速，而且测量数据精度 高，空间分辨率和时间分辨率极高。
图1是本实用新型炉膛燃烧激光检测系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的结构特征。参见图1所示，本实用新型炉膛燃烧激光检测系统，包括安装在炉膛侧壁上的激 光发射装置1和荧光接收装置2，以及位于炉膛外连接荧光接收装置2的运算处理系统3， 所述激光发射装置1和荧光接收装置2分别对准炉膛中的火焰4。进一步，本实用新型还包括一个控制激光发射装置1和荧光接收装置2同步开启 和关闭的同步控制装置5。在本实施例中，所述同步控制装置5采用由上海神明控制工程有限公司提供的型 号为DG535的同步控制器，其内部设有采用基于嵌入式系统设计的同步时序产生电路。所述激光发射装置1包括激光发生器11和依次设置于激光发生器11输出光路上 的扩束镜12和柱面透镜13。所述激光发生器11输出激光的波长为225 355nm。所述激光发生器11是可调谐 激光器。所述柱面透镜13是长焦柱面透镜。所述荧光接收装置2包括依次设置的带通滤波片21、光学透镜22和图像传感器 23。本实施例中，该图像传感器23是增强型IC⑶传感器。所述激光发射装置1和荧光接收装置2之间呈相对或正交地安装在炉膛侧壁上。在本实施例中，所述运算处理系统3是计算机。在本实施例中，所述激光发生器11采用Nd:YA0激光器或YAG激光器，输出激光的 波长为225 355nm。工作时，同步控制装置5发出同步控制信号，控制安装在炉膛侧壁上的激光发生 器11，产生一束波长可以调谐的激光，经过一个长焦柱面镜聚焦后，把激光束横截面压窄， 形成片状激光束，调谐激光波长，使之和燃烧火焰4的(X)2分子形成共振吸收，该片状激光 束经过炉膛火焰4并与燃烧产物发生相互作用，产生荧光散射，拉曼散射，瑞丽散射等散射 光。同时，同步控制装置5发出的同步控制信号控制安装在炉膛对面或垂直于激光方 向上的侧壁的荧光接收装置2启动，收集到的散射光通过带通滤波片21去除干扰光，留下 荧光信号，经光学透镜22后，将荧光信号成像在图像传感器23上。图像传感器23将成像的图像信号传输给运算处理系统3，运算处理系统3对图像 进行光谱分析，根据激励线的波长和幅度，计算出炉膛内的空间温度以及CO2的浓度。
权利要求1.炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，包括安装在炉膛侧壁上的激光发射装置和荧光 接收装置，以及位于炉膛外连接荧光接收装置的运算处理系统，所述激光发射装置和荧光 接收装置分别对准炉膛中的火焰。
2.如权利要求1所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，还包括一个控制激光发射 装置和荧光接收装置同步开启和关闭的同步控制装置。
3.如权利要求1所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述激光发射装置包括激 光发生器和依次设置于激光发生器输出光路上的扩束镜和柱面透镜。
4.如权利要求3所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述激光发生器输出激光 的波长为225 355nm。
5.如权利要求3或4所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述激光发生器是可调 谐激光器。
6.如权利要求3所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述柱面透镜是长焦柱面 透镜。
7.如权利要求1所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述荧光接收装置包括依 次设置的带通滤波片、光学透镜和图像传感器。
8.如权利要求7所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述图像传感器是增强型 IC⑶传感器。
9.如权利要求1所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述激光发射装置和荧光 接收装置之间呈相对或正交地安装在炉膛侧壁上。
10.如权利要求1所述的炉膛燃烧激光检测系统，其特征是，所述运算处理系统是计算机。
专利摘要炉膛燃烧激光检测系统，包括安装在炉膛侧壁上的激光发射装置和荧光接收装置，以及位于炉膛外连接荧光接收装置的运算处理系统，所述激光发射装置和荧光接收装置分别对准炉膛中的火焰。采用激光作为炉膛检测基准，检测时对炉膛内的燃烧场不会造成干扰；荧光接收装置收集激光与燃烧产物相互作用产生的荧光散射，运算处理系统根据测得的信号能同时计算出温度，CO2浓度和煤粉流速，而且测量数据精度高，空间分辨率和时间分辨率极高。
文档编号G01P5/26GK201867370SQ20102061012
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者陈昊 申请人:上海神明控制工程有限公司