同时检测颗粒物和气体的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光电分析，特别涉及环境中气体和颗粒物的同时检测。
【背景技术】
[0002]在一些工业生产过程中，产生的粉尘极易发生爆炸燃烧事故。国内外研宄成果表明，导致粉尘爆炸的条件一般有三点:(I)可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云；(2)有充足的氧化剂，主要是环境中的氧气；(3)出现火源或者强烈振动与摩擦导致的发热或放电现象。通常认为，易爆粉尘只要满足条件(I)和条件(2)，就意味着现场具备了可能发生事故的条件。而如果环境中还包含有大量可燃气体，那么爆炸出现的几率和造成的后果将更加严重。
[0003]按国家和地方的安全生产要求，在容易出现粉尘爆炸隐患的工业现场都要求安装有各种类型的传感器，包括粉尘传感器，氧气传感器，以及甲烷、一氧化碳等有毒、可燃气体传感器。
[0004]现场应用的粉尘传感器主要基于光散射方法，是一种本安型的检测技术。氧气传感器目前可以采用电化学传感器、半导体金属氧化物传感器和基于TDLAS的激光传感器。而对于甲烷、一氧化碳、硫化氢等有毒、可燃气体的检测，目前主要有催化燃烧式传感器，半导体金属氧化物传感器，NDIR红外吸收式传感器。
[0005]对于电化学传感器、半导体金属氧化物传感器、催化燃烧式传感器。它们大多具有体积小，成本低，结构紧凑等优势。但是它们的工作原理使得在一些情况下采用这些技术的设备很难做到本质安全型。对环境条件影响(如温度、湿度)的免疫性也比较差。灵敏度较低，但在高浓度下又容易出现传感器中毒。尤其是如果设备长期工作在粉尘环境中，气体过滤网极易堵塞，导致检测灵敏度的大幅下降甚至失效，势必需要频繁的维护保养。
【实用新型内容】
[0006]为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种结构简单、低成本的同时检测颗粒物和气体的装置。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]一种同时检测颗粒物和气体的装置，所述装置包括:
[0009]仅有一个光源，所述光源发出的测量光的波长对应待测气体的吸收谱线；
[0010]第一探测器，所述第一探测器用于将穿过待测环境的测量光转换为第一电信号，并传送到分析模块；
[0011]第二探测器，所述第二探测器设置在测量光的侧部，用于将测量光在待测环境内的散射光转换为第二电信号，并传送到所述分析模块；
[0012]分析模块，所述分析模块根据吸收光谱技术处理接收到的所述第一电信号，从而获得待测气体的含量；并根据散射技术处理所述第二电信号，从而获知所述待测环境中颗粒物的含量。
[0013]根据上述的装置，可选地，所述装置进一步包括:
[0014]第一会聚部件，所述第一会聚部件用于会聚所述测量光。
[0015]根据上述的装置，优选地，所述第二探测器设置在会聚光的焦点的侧部。
[0016]根据上述的装置，可选地，所述装置进一步包括:
[0017]第二会聚部件，所述第二会聚部件用于会聚经过第一会聚部件后的测量光。
[0018]根据上述的装置，可选地，所述装置进一步包括:
[0019]反射体，穿过所述第二会聚部件的测量光被所述反射体反射后再次穿过所述第二会聚部件，最后被所述第一探测器接收。
[0020]根据上述的装置，优选地，所述反射体是墙体或反射镜。
[0021]根据上述的装置，优选地，所述光源为激光器。
[0022]根据上述的装置，优选地，所述气体是氧气或可燃性气体。、
[0023]与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为:
[0024]由于采用全光式设计，装置具有极高的精度、稳定性以及本质安全性。便于安装铺设，维护成本低，能够及时地处理多种数据信息，对粉尘燃爆危险的预报更为有效。仅使用一个光源，有效地降低了装置的复杂性及成本。
【附图说明】
[0025]参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是:这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:
[0026]图1是根据本实用新型实施例1的装置的结构图。
【具体实施方式】
[0027]图1和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0028]实施例1:
[0029]图1示意性地给出了本实施例的同时检测氧气和颗粒物的装置，如图1所示，所述装置包括:
[0030]仅有的一个光源11采用可调谐半导体激光器，所述激光器发出的测量光对应氧气的特征吸收谱线760nm ；
[0031]第一会聚透镜21，所述第一会聚透镜用于会聚所述测量光；
[0032]第二会聚透镜22，所述第二会聚透镜和激光器处于所述第一会聚透镜的两侧；所述第一会聚透镜和第二会聚透镜之间为待测环境，所述测量光被第一会聚透镜会聚后的焦点处于所述待测环境内；
[0033]第一光电探测器31，所述光电探测器用于接收穿过第二会聚透镜的测量光，转换为第一电信号后送分析模块；
[0034]第三会聚透镜23，所述第三会聚透镜设置在所述焦点侧部的非测量光光路上，用于将所述测量光在待测环境内的散射光会聚在第二光电探测器上；
[0035]第二光电探测器32，第二光电探测器用于将散射光转换为第二电信号，并送分析丰吴块；
[0036]分析模块根据吸收光谱技术处理接收到的所述第一电信号，从而获得氧气的含量；并根据散射技术处理所述第二电信号，从而获知所述待测环境中颗粒物的含量。
[0037]本实施例的同时检测氧气和颗粒物的方法，也即上述装置的应用，所述方法包括以下步骤:
[0038](Al)仅有的一个光源发出的测量光穿过待测环境，被待测环境中的氧