一种高精度激光颗粒传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种传感器，特别涉及一种高精度激光颗粒传感器。
【背景技术】
[0002]激光颗粒传感器采用激光散射原理。即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射，同时在某一特定角度收集散射光，得到散射光强随悬浮颗粒物变化的脉冲。微处理器采集数据后，通过傅立叶变换得到时域与频域间的关系，随后经过一系列复杂算法得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物个数。
[0003]但是现有的激光颗粒传感器不能调节激光的功率。
[0004]鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研宄和实践终于获得了本实用新型。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于，提供一种高精度激光颗粒传感器，用以克服上述技术缺陷。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种高精度激光颗粒传感器，所述传感器包括一散射光收集装置、一控制装置和一激光驱动，其中，所述激光驱动的一端与所述散射光收集装置相连，另一端与所述控制装置相连，所述激光驱动用开启所述散射光收集装置中的激光器，使所述激光器发射激光；所述散射光收集装置用以发射激光并收集散射光信号，并将所述散射光信号转换成电压脉冲信号；所述控制装置用以控制所述激光驱动，进而调节激光的功率。
[0007]本实用新型中所述的高精度激光颗粒传感器不仅可以通过所述激光光强得到悬浮颗粒产生的散射光强，把所述散射光信号转化为所述电压脉冲信号，再根据所述电压脉冲信号的幅度以及所述幅度对应的脉冲个数来判断所述悬浮颗粒的粒径与个数，而且还可以调节所述激光的功率，以调节采集回来的散射光强度和传感器的信噪比，形成一个检测循环系统，提高了所述传感器的检测精度和效率，提供了更精确的实验数据。
[0008]较佳的，所述传感器还包括一换气风扇，所述换气风扇与所述控制装置相连，使得检测区域中的空气流动处于一个相对平稳的状态，所述控制装置通过控制所述换气风扇的转速，进而控制所述检测区域中的空气流动速度。
[0009]本实用新型中所述的换气风扇使得采样气流中的各颗粒以一个稳定速度直线穿越捡测区域提高测量的精确度。
[0010]较佳的，所述传感器还包括一前置放大器和一 AD转换器，所述前置放大器与所述散射光收集装置，用以放大所述散射光的电压脉冲信号，所述AD转换器与所述前置放大器相连，将所述放大后的信号进行模数转换，使得转换后的信号被所述控制装置所识别。
[0011]本实用新型中所述的前置放大器与所述AD转换器，把所述散射光信号放大后，能够更加充分的测量出悬浮颗粒的粒径与个数，使得数据更加的精确。
[0012]较佳的，所述散射光收集装置包括一激光器、一凸透镜、一准直镜片、一光电二极管和一光陷阱；其中，所述激光器与所述激光驱动相连，用以发射激光；所述凸透镜与所述激光器相连，使得激光光束压缩到一个较小的焦斑；所述准直镜片与所述凸透镜相连，用以维持所述激光光束的准直性；所述光电二极管位于激光光束产生的焦点位置的正下方，用以检测颗粒经过所述激光光束时产生的电压脉冲信号；所述光陷阱位于所述激光光束的前进方向，用以吸收所述激光光束，阻止其进入散射光收集系统，来满足背景光噪声的要求。
[0013]与现有技术比较本实用新型的有益效果在于:本实用新型中所述的高精度激光颗粒传感器不仅可以通过所述激光光强得到悬浮颗粒产生的散射光强，把所述散射光信号转化为所述电压脉冲信号，再根据所述电压脉冲信号的幅度以及所述幅度对应的脉冲个数来判断所述悬浮颗粒的粒径与个数，而且还可以调节所述激光的功率，以调节采集回来的散射光强度和传感器的信噪比，形成一个检测循环系统，提高了所述传感器的检测精度和效率，提供了更精确的实验数据；本实用新型中所述的换气风扇使得采样气流中的各颗粒以一个稳定速度直线穿越捡测区域提高测量的精确度；本实用新型中所述的前置放大器与所述AD转换器，把所述散射光信号放大后，能够更加充分的测量出悬浮颗粒的粒径和个数，使得数据更加的精确。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型高精度激光颗粒传感器的工作原理图；
[0015]图2为本实用新型中散射光收集装置的结构图；
[0016]图3为本实用新型中实施例一的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0018]请参阅图1所示，其为本实用新型高精度激光颗粒传感器的工作原理图；所述传感器包括一散射光收集装置1、一前置放大器2，一 AD转换器3、一控制装置4、一换气风扇5和一激光驱动6，其中，所述散射光收集装置I发射激光照射到空气上，发生散射效应，同时在某一角度收集散射光信号，并将所述散射光信号转化为电压脉冲信号；所述前置放大器2与所述散射光收集装置I相连，用以接收所述电压脉冲信号，并对所述电压脉冲信号进行信号放大处理；所述AD转换器3与所述前置放大器2相连，对放大后所述电压脉冲信号实现模数转换，并输入到所述控制装置4中，测得所述电压脉冲信号中脉冲的幅度及其个数；所述换气风扇5与所述激光驱动6分别与所述控制装置4相连，所述控制装置4根据检测到的悬浮颗粒个数的多少来调节所述换气风扇5的风速，同时通过所述激光驱动6来调节激光功率。
[0019]所述前置放大器2对于所述放大处理后的电压脉冲信号进行筛选，如果放大后的所述电压脉冲信号幅度均大于所设定的所述悬浮颗粒的直径，则所述电压脉冲信号就会被计数，否则所述信号将不被记录。
[0020]改变所述换气风扇5的风速是用以调整采样空气的流速，在浓度计算中用来校准。改变激光功率，用以提高悬浮颗粒的散射光强度，提高所述传感器的信噪比。
[0021]开动所述换气风扇5，使空气通过进气口被所述传感器所感知，所述散射光收集装置I发射激光照射到空气上，发生散射效应，同时在某一角度收集到散射光信号，并将所述散射光信号转化为电压脉冲信号，然后所述电压脉冲信号通过所述前置放大器2进行信号放大处理，再通过所述AD转换把模拟信号转换成数字信号，输入到所述控制装置4中，根据所述电压脉冲信号中具有相同幅度的脉冲个数确定空气中所含对应粒径悬浮颗粒的个数，同时调节所述换气风扇5的风速和所述激光驱动6的激光功率。
[0022]光的散射是原子或分子体系从入射光波