抽取式超低烟气检测器的制作方法

本实用新型属于烟气检测技术领域，具体涉及一种抽取式超低烟气检测器。

背景技术：

为响应国家环境监测技术发展，在化工厂，火电厂，炼钢厂，水泥厂等重点烟气废气排放口均需要除尘治理打标后才允许排放。此排放标准已经属于浓度超低排放标准，或者叫超净排放标准(颗粒物浓度≤30mg/m³,≤10mg/m³)。在对烟气颗粒物的检测技术中有一种前向散射原理，即当颗粒物经过一束激光时，会对一束激光进行各个方向的散射，而被照射粒子的浓度与激光的前向散射光和后项散射光成正比，因此利用这个方向的散射的光的程度用一定的算法来得到当下的粒子浓度。被照射粒子经过激光光束时，对光产生的前向散射程度要远远大于后项散射光的程度。

目前市场上应用比较广泛的同原理抽取式超低浓度烟尘浓度监测仪有安荣信科技有限公司的lfs1000-mo和lfs800，以及深圳市翠云谷科技有限公司的tl-pmm180产品，以及专利号为cn208076343u名称为超低抽取式粉尘仪的专利，这些产品及专利均采用前向散射原理测量，这些测量方法对应国家标准，需要有自动实时监测当前浓度、自动定时校准和手动校准功能，这些功能的实现需要特殊的结构才能进行实现。然而，国内同类产品几专利在实现校准功能时基本都采用使用光纤来改变光路的方法来进行对光路的切换，从而实现不同的功能。但是采用光纤有以下几个明显弊端：一、光纤传导光有一定的光损耗；二、光纤随时间的推移会产生光衰；三、光纤的折弯程度不同会对光的传输效率不同；四、不同环境温度下，光纤使用寿命不等。针对上述问题，因此提出改进。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题：提供一种抽取式超低烟气检测器，本实用新型中对气路和光路的设计采用矩阵结构，采用在同一环境下对不同光路的切换，能高效率、高稳定性的对颗粒粒子进行自动检测，具有检测环境自动清洗，自动零位校准，满量程校准等功能，而且不改变测量环境，保证产品对颗粒物浓度的长期准确的实时监测。

本实用新型采用的技术方案：抽取式超低烟气检测器，包括激光发射单元、颗粒物测量单元、仪器校准单元和信息接收分析单元，所述颗粒物测量单元内部设有相互交错的光路通道和气路通道，所述气路通道穿过光路通道，所述激光发射单元光束出口与光路通道进口连接，所述仪器校准单元内部设有光接收通道，所述光接收通道进口与光路通道出口连接且连接处设有反光镜，所述信息接收分析单元连接于光接收通道出口处；所述光路通道与激光发射单元连接的进口处以及光路通道与仪器校准单元连接的出口处均设有清洁防尘结构。

对上述技术方案的进一步限定，所述激光发射单元包括激光器和准直镜，所述激光器设于准直镜进口一端，所述准直镜出口一端与颗粒物测量单元中的光路通道进口正对连接。

对上述技术方案的进一步限定，所述光路通道上靠近与仪器校准单元的光接收通道连接处设有激光衰减片插槽，所述光接收通道上设有光路通断器和手动光能开度器。

对上述技术方案的进一步限定，所述颗粒物测量单元内部还设有光能检测通道ⅰ，所述仪器校准单元内部设有光能检测通道ⅱ，所述光能检测通道ⅰ一端与光路通道和气路通道的交错处连通，所述光能检测通道ⅰ另一端与光能检测通道ⅱ连接，所述光能检测通道ⅰ和光能检测通道ⅱ连接处设有清洁防尘结构，所述光能检测通道ⅱ中设有用于插入光能检测部件的挡光槽。

对上述技术方案的进一步限定，所述清洁防尘结构包括设于光路通道与激光发射单元连接的进口处、光路通道与仪器校准单元连接的出口处以及光能检测通道ⅰ和光能检测通道ⅱ连接处的清洁气源通道和通道隔尘镜片。

对上述技术方案的进一步限定，所述信息接收分析单元包括激光接收器和分析电路板，所述激光接收器设于仪器校准单元中光接收通道出口与信息接收分析单元连接处，同时所述光能检测通道ⅱ出口也延伸至激光接收器。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案中对气路和光路的设计采用矩阵结构，采用在同一环境下对不同光路的切换，能高效率、高稳定性的对颗粒粒子进行自动检测，具有检测环境自动清洗，自动零位校准，满量程校准等功能，而且不改变测量环境，保证产品对颗粒物浓度的长期准确的实时监测；

2、本方案中整个测量环境设有清洁气源通道，通过清洁气源通道对检测器各通道进行清洁，使测量分析环境稳定，并在各单元接口处设通道隔尘镜片，使检测环境密闭，不受外界影响，保证更高的测量精度；

3、本方案结构小巧，光路切换简单，不产出光传输上的能量损耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1详述本实用新型的实施例，

抽取式超低烟气检测器，包括激光发射单元1、颗粒物测量单元2、仪器校准单元3和信息接收分析单元4。

所述激光发射单元1包括激光器101和准直镜102，所述激光器101设于准直镜102进口一端，所述激光器101用于产生一束直线激光束。

所述颗粒物测量单元2内部设有相互交错的光路通道201和气路通道202，所述气路通道202穿过光路通道201。所述气路通道202一端为气路入口203，所述气路通道202另一端为气路出口204。所述准直镜102出口一端与颗粒物测量单元2中的光路通道201进口正对连接。

所述仪器校准单元3内部设有光接收通道301，所述光接收通道301进口与光路通道201出口连接且连接处设有反光镜302，所述光路通道201上靠近与仪器校准单元3的光接收通道301连接处设有激光衰减片插槽205，用于插入光学镜片来手动采集激光数据，以便校准仪器。所述光接收通道301上设有光路通断器303和手动光能开度器304，手动光能开度器304配合光路通断器303打开状态，来调节刚需的通过光，以便接收器来判断量程满点光能。所述颗粒物测量单元2内部还设有光能检测通道ⅰ206，所述仪器校准单元3内部设有光能检测通道ⅱ305，所述光能检测通道ⅰ206一端与光路通道201和气路通道202的交错处连通，所述光能检测通道ⅰ206另一端与光能检测通道ⅱ305连接，所述光能检测通道ⅱ305中设有用于插入光能检测部件的挡光槽306。

所述信息接收分析单元4包括激光接收器401和分析电路板，所述激光接收器401设于仪器校准单元3中光接收通道301出口与信息接收分析单元4连接处，同时所述光能检测通道ⅱ305出口也延伸至激光接收器401。

所述光路通道201与激光发射单元1连接的进口处以及光路通道201与仪器校准单元3连接的出口处均设有清洁防尘结构，所述光能检测通道ⅰ206和光能检测通道ⅱ305连接处也设有清洁防尘结构，具体的，所述清洁防尘结构包括设于光路通道201与激光发射单元1连接的进口处、光路通道201与仪器校准单元3连接的出口处以及光能检测通道ⅰ206和光能检测通道ⅱ305连接处的清洁气源通道208和通道隔尘镜片207，所述清洁气源通道208用于定时射入高压清洁气源，对通道反吹清洁，保持通道通畅干净；所述通道隔尘镜片207作用是透光防尘。

本实用新型的功能运行说明：

一、测量状态下：反吹气源外部电磁阀门关闭，激光衰减片插槽205上端盖板密封，光路通断器303关闭，被检测气体从气路通道202的气路入口203送进来，从气路出口204送出，被测粒子从激光器101射入的光束中经过，产生前向散射光被激光接收器401接收后进行计算分析。

二、自动校准零点状态：本检测器中各通道连接处的清洁气源通道208的反吹气阀门打开，清洁高压气体充入颗粒物测量单元2中，残余粒子被清洁气源从送气路入口203和从气路出口204通道及上游和下游送样气路反吹出去，颗粒物测量单元2无粒子进入，从而采集检测的零点状态并校准该状态为当前零点。

三、自动满点校准：本检测器中各通道连接处的清洁气源通道208的反吹气阀门打开，清洁高压气体充入颗粒物测量单元2中，残余粒子被清洁气源从送气路入口203和从气路出口204通道及上游和下游送样气路反吹出去，颗粒物测量单元2无粒子进入，此时光路通断器303打开光路，激光束被反光镜302反射至光接收通道301，激光接收器401判断光能是否为满量程输出状态，而后校准光能输出作为满点状态。

四、手动校准：和自动校准方法一样，只不过由手动触发控制中心来单独完成。

本实用新型中对气路和光路的设计采用矩阵结构，采用在同一环境下对不同光路的切换，能高效率、高稳定性的对颗粒粒子进行自动检测，具有检测环境自动清洗，自动零位校准，满量程校准等功能，而且不改变测量环境，保证产品对颗粒物浓度的长期准确的实时监测。

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方式加以描述，但并非每个实施方式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。