一种激光后散射式烟尘监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光后散射式烟尘监测系统，包括取样管、烟尘监测仪，所述取样管与烟尘道相通，所述烟尘监测仪与所述取样管相连并相通，还包括调速风机，所述调速风机与所述烟尘监测仪的内部相通，所述烟尘监测仪前端还设置有压力监测装置，所述压力监测装置通过控制系统与所述调速风机相连。设立风机，保证取样管中压力平衡，确保烟囱中的烟尘到达取样管，从而保证取样的准确，同时也避免了监测系统中的光敏管受到高温的影响，保证监测结果的准确。
【专利说明】一种激光后散射式烟尘监测系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种烟尘监测系统，特别是一种激光后散射式烟尘监测系统。
【背景技术】
[0002] 环境保护在世界各地越来越得到重视，但工业生产也不可避免地需要排放烟尘， 国家对烟尘的排放制定了标准，所以企业需要对排放的烟尘进行全天候的监测。目前对烟 尘的监测有很多方法，如透射法，用单一波长的激光二极管发射的光量和通过烟?后监测 的光量来监测烟尘浓度，比较激光二极管发射的光量和被烟尘吸收而减少的光量，从而得 到光的透过度，根据监测烟道的透过度值而计算烟尘浓度。另外还有向后散射法，将激光通 过烟道中的烟尘颗粒后，由于烟尘颗粒的作用产生各个方向的散射光，与入射方向夹角在 90°到270°范围内的这部分散射光称为后向散射光，通过光电转换器把后向散射光光强 信号转变为模拟信号，根据散射光与粒子浓度成比例关系，从而得到烟尘浓度。但烟囱中温 度较高，在监测烟尘浓度时容易引起光敏管测量误差甚至错误，导致烟尘浓度监测不准确； 另外，在CN101566551公开的后向散射法中，光敏管通过模拟板与数字板连接，由模拟电路 板对接收到的微弱电信号进行放大，转换为能被数字系统采集得到的足够强度的电压/电 流信号，主控系统把模拟信号转换得到数字信号，对数字量进行统计、滤波、拟合等计算处 理，其方法较为复杂。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种激光后 散射式烟尘监测系统，包括取样管3、烟尘监测仪5,所述取样管与烟尘道相通，所述烟尘监 测仪与所述取样管相连并相通，还包括调速风机8,所述调速风机与所述烟尘监测仪的内部 相通，所述烟尘监测仪前端还设置有压力监测装置9,所述压力监测装置通过控制系统与所 述调速风机相连。当压力检测装置检测到压力为负压时，控制系统根据负压的大小控制调 速风机的转速及方向，使得压力检测装置处的压力读数为零；当压力检测装置检测到压力 为正压时，控制系统根据正压的大小控制调速风机的转速及方向，使得压力检测装置处的 压力读数为零。设立风机，保证取样管中压力平衡，确保烟?中的烟尘到达取样管，从而保 证取样的准确，同时也避免了监测系统中的光敏管受到高温的影响，保证监测结果的准确。
[0004] 进一步地，还包括空气滤清器7,所述空气滤清器与所述风机相通。
[0005] 进一步地，所述取样管与所述监测仪之间还设置有密封垫4,所述监测仪上还设置 有防雨罩6。
[0006] 进一步地，所述监测仪为激光后散射烟尘监测仪，所述激光后散射烟尘监测仪包 括激光光源51、分光镜52、光敏管一 53、凸透镜56、光敏管二57、比较器58,所述激光光源 发射的激光穿过分光镜后一部分反射到光敏管一，另一部分经折射到取样管，散射光经凸 透镜汇集到光敏管二，经光电转换，所述光敏管一、光敏管二接收的光信号转换成电信号， 汇集到比较器。通过设立分光镜，将发射的激光分为原始激光和经过烟尘散射后的激光，通 过比较器对二者进行比较即可得出烟尘浓度，方法简单可靠。
[0007] 进一步地，所述凸透镜与取样管之间还设置有光阑54。
[0008] 进一步地，所述凸透镜之前设置有凹凸透镜55,所述凹凸透镜将所述激光后散射 烟尘监测仪分隔成两个互不流动的区间。
[0009] 进一步地，所述凹凸透镜设置在所述光阑上。在光阑处，将激光后散射烟尘监测仪 一分为二，使光敏管保持良好的环境，从而保证了监测结果的准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是本发明的剖面结构示意图；
[0011] 图2是本发明系统的原理示意图；
[0012] 其中，1、烟道；2、烟囱壁；3、取样管；4、密封垫；5、烟尘监测仪；51、激光光源；52、 分光镜；53、光敏管一；54、光阑；55、凹凸透镜；56、凸透镜；57、光敏管二；58、比较器；6、防 雨罩；7、空气滤清器；8、风机；9、压力检测装置。
【具体实施方式】
[0013] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0014] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以 上，除非另有明确具体的限定。
[0015] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机 械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元 件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。
[0016] 如图1所示，本发明的激光后散射式烟尘监测系统，包括取样管3、烟尘监测仪5， 取样管穿过烟?壁2与烟道1相通，烟尘监测仪5与取样管3相连并相通，取样管与监测仪 之间还设置有密封垫4,确保烟尘监测仪上还设置有防雨罩6。在烟尘监测仪外面还设置有 调速风机8,且该调速风机可以正反转，可以产生正压与负压，调速风机与烟尘监测仪的内 部的前端处相通，在风机的前后均设置有空气滤清器7,风机与烟尘监测仪相连处的稍后一 点位置还设置有压力监测装置9,压力监测装置通过控制系统与调速风机相连。当压力检测 装置检测到压力为负压时，控制系统根据负压的大小控制调速风机的转速及方向，使得压 力检测装置处的压力读数为零；当压力检测装置检测到压力为正压时，控制系统根据正压 的大小控制调速风机的转速及方向，使得压力检测装置处的压力读数为零。设立风机，保证 取样管中压力平衡，确保烟囱中的烟尘到达取样管，从而保证取样的准确，同时也避免了监 测系统中的光敏管受到高温的影响，保证监测结果的准确。
[0017] 在另一实施例中，如图2所示，监测仪为激光后散射烟尘监测仪，激光后散射烟尘 监测仪包括激光光源51、分光镜52、光敏管一 53、凸透镜56、光敏管二57、比较器58,凸透 镜与取样管之间还设置有光阑54,在凸透镜之前的光阑上还设置有凹凸透镜55,凹凸透镜 将激光后散射烟尘监测仪分隔成两个互不流动的区间。在光阑处，将激光后散射烟尘监测 仪一分为二，使光敏管保持良好的环境，从而保证了监测结果的准确。激光光源51发射的 激光穿过分光镜52后一部分反射到光敏管一 53,另一部分经折射到取样管3,散射光经凸 透镜56汇集到光敏管二57,经光电转换，所述光敏管一、光敏管二接收的光信号转换成电 信号，汇集到比较器58，通过设立分光镜，比较器对原始激光和经过烟尘散射后的激光进行 比较即可得出烟尘浓度，方法简单可靠。
[0018] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[〇〇19] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨 的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1. 一种激光后散射式烟尘监测系统，其特征在于，包括取样管（3)、烟尘监测仪（5)，所 述取样管与烟尘道相通，所述烟尘监测仪与所述取样管相连并相通，还包括调速风机（8)， 所述调速风机与所述烟尘监测仪的内部相通，所述烟尘监测仪前端还设置有压力监测装置 (9)，所述压力监测装置通过控制系统与所述调速风机相连。
2. 根据权利要求1所述的激光后散射式烟尘监测系统，其特征在于，还包括空气滤清 器（7)，所述空气滤清器与所述风机相通。
3. 根据权利要求1所述的激光后散射式烟尘监测系统，其特征在于，所述取样管与所 述监测仪之间还设置有密封垫（4)，所述监测仪上还设置有防雨罩（6)。
4. 根据权利要求1所述的激光后散射式烟尘监测系统，其特征在于，所述监测仪为激 光后散射烟尘监测仪，所述激光后散射烟尘监测仪包括激光光源（51)、分光镜（52)、光敏 管一（53)、凸透镜（56)、光敏管二（57)、比较器（58)，所述激光光源发射的激光穿过分光镜 后一部分反射到光敏管一，另一部分经折射到取样管，散射光经凸透镜汇集到光敏管二，经 光电转换，所述光敏管一、光敏管二接收的光信号转换成电信号，汇集到比较器。
5. 根据权利要求3所述的激光后散射式烟尘监测系统，其特征在于，所述凸透镜与取 样管之间还设置有光阑（54)。
6. 根据权利要求5所述的激光后散射式烟尘监测系统，其特征在于，所述凸透镜之前 设置有凹凸透镜（55)，所述凹凸透镜将所述激光后散射烟尘监测仪分隔成两个互不流动的 区间。
7. 根据权利要求6所述的激光后散射式烟尘监测系统，其特征在于，所述凹凸透镜设 置在所述光阑上。
【文档编号】G01N21/53GK104089930SQ201410375171
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】闫海涛 申请人:武汉菲舍控制技术有限公司