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专利名称：一种高精度粉尘浓度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种粉尘浓度测量装置。
背景技术：
现有的在线式粉尘浓度测量装置主要是采用抽气装置将具有粉尘的混合 气体抽到粉尘测量通道，然后利用光发射器和粉尘传感器对粉尘测量通道内的 粉尘浓度进行测量，最后再将混合气体抽出去。其抽气装置目前主要有两种， 一种是采用采样抽气泵加装滤膜的方式，另一种是采用抽气风扇的方式，前者 因必须加装滤膜才能正常工作，但滤膜长时间工作后，粉尘就会大量堆积，影 响正常抽气气流量并降低气流流速，从而影响正常的测试，所以在使用过程中 必须定期更换滤膜，这对于在线测量仪器来说极为不便；后者采用抽气风扇可 以将粉尘直接排出，因而不必加装滤膜，克服了第一种方式更换滤膜使用不便 的问题。
粉尘浓度测量装置无论采用哪种抽气装置，都存在着测量通道因自身基本 呈等截面直通式结构而致的粉尘测量通道内样气流速受限的问题，使得所抽取 样气在流经所述测量通道的过程中，其中的部分粉尘会进入到光发射器和粉尘 传感器与粉尘测量通道相联通的通道内，同时会有部分粉尘沉降到粉尘测量通 道内，当粉尘积存到一定量时就会导致通道堵塞，影响测量精度，甚至造成测 量装置不能正常工作。另外，由于光发射器每次检测时发射的光强不同，即使 是检测相同浓度的粉尘，粉尘传感器所接收到的测量信号也会有所不同，因此 粉尘浓度测量值会存在差异，导致粉尘浓度测量结果不精准。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高精度粉尘浓度测量装置，该装置能够消除 由发射光源强度误差造成的测量结果不精准的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案 一种高精度粉尘浓度测 量装置，包括粉尘测量通道、抽气探头和抽气风扇，粉尘测量通道上设有第一 粉尘传感器，该测量装置还包括光单元和参考腔体，参考腔体上联通设有呈相 对布置的参考光源接口和第二承光管，参考腔体上对应联通设有第二粉尘传感 器；所述粉尘测量通道为直通式通道，粉尘测量通道上联通设有呈相对布置的测量光源接口和第一承光管，抽气探头和抽气风扇对应设于所述通道的两端； 所述光单元包括总光源发生器，总光源发生器通过均分总光束的两根光纤连接 至测量光源接口和参考光源接口 。
所述粉尘测量通道沿气流方向依次具有收縮段、喉道段和扩散段，所述测 量光源接口、第一承光管和第一粉尘传感器设置于喉道段。
粉尘测量通道在收縮段至抽气探头间具有等横截面入口段。
粉尘测量通道在扩散段至抽气风扇间具有等横截面出口段。
粉尘测量通道的喉道段为等横截面喉道段。
本实用新型在使用时，将装置放置到被测场所中，通过光纤将总光源平均 分为两束光， 一束光传导至参考腔体，利用第二粉尘传感器进行定时零点标定，
使参考端信号稳定在一个固定值；另外一束光传导至粉尘测量通道，通过第一 粉尘传感器实时采集通道内混合气体的粉尘浓度值信号，通过处理系统将测量 端和参考端的信号进行比较处理，使测量值更加精确；另外，利用光纤进行光 连接，使得该装置在布局测量通道、参考腔体和总光源发生器时可以不受外部 空间位置的限制，安装、使用更加灵活方便，结构布局可以更合理，适用性较 强。在装置上设置承光管，可以吸收光线，以免光线回射影响测量精度。
本实用新型的粉尘测量通道采用先收縮再扩散的特殊设计结构，使气流在 粉尘测量通道内产生了文丘里效应，气流流束增加，再加上抽气风扇的作用， 使被测粉尘混合气体高速流过测量通道，并直接高速排出测量通道外，以至于 粉尘不易在通道内产生沉降和堆积，在长期连续使用的过程中不会发生因堵塞 现象而影响正常的测量。
本实用新型可以在现场快速测定粉尘浓度，并同步上传测量数据，同时又 保证了测量精度，真正实现了全自动、免维护地监测粉尘浓度；适用于煤矿井 下、矿山、车间作业场所等场合的测尘需要，特别适合在含有瓦斯或煤尘爆炸 危险的矿井中使用。

图l是本实用新型的结构示意图2是图1中的A-A向示意图。
具体实施方式
本实用新型所提供的一种高精度粉尘浓度测量装置如图1、图2所示，该装置包括粉尘测量通道7、参考腔体2和光单元，参考腔体2内密封有洁净的
标准气体。
粉尘测量通道7为直通式通道，在该通道的两端对应设有抽气探头6和抽 气风扇9，粉尘测量通道7沿气流方向依次具有等横截面入口段、收縮段、等 横截面喉道段、扩散段和等横截面出口段，所述喉道段上联通设有呈相对布置 的测量光源接口 4和第一承光管1，喉道段上还设有第一粉尘传感器8。参考 腔体2上联通设有呈相对布置的参考光源接口 3和第二承光管11，参考腔体上 对应联通设有第二粉尘传感器10。所述光单元包括总光源发生器5，总光源发 生器5通过均分总光束的两根光纤连接至测量光源接口 4和参考光源接口 3。
本实用新型在使用时，将装置放置到被测场所中，抽气探头6最好迎着风 向。当被测粉尘混合气体高速通过测量通道7时，测量光源发出的光照射到通 道内的粉尘混合气体后，第一粉尘传感器8对流过的混合气体实时进行粉尘浓 度信号的采集和处理，然后将浓度值通过外部设置的显示装置和信号传输部分 实时进行数据显示和上传。同时，本实用新型的信号处理部分也采用了特殊的 处理，用一根均分的光纤将总光源平均分为两束光， 一束通过参考腔体2后再 利用第二粉尘传感器10进行定时零点标定，即可使参考端信号稳定在一个固 定值；另外一束直接通过第一粉尘传感器8实时采集通道内混合气体的粉尘浓 度值信号，然后将测量端和参考端的信号进行比较处理，这样就会使测量值更 加精确。
权利要求1.一种高精度粉尘浓度测量装置，包括粉尘测量通道、抽气探头和抽气风扇，粉尘测量通道上设有第一粉尘传感器，其特征在于该测量装置还包括光单元和参考腔体，参考腔体上联通设有呈相对布置的参考光源接口和第二承光管，参考腔体上对应联通设有第二粉尘传感器，参考腔体内具有参考气体；所述粉尘测量通道为直通式通道，粉尘测量通道上联通设有呈相对布置的测量光源接口和第一承光管，抽气探头和抽气风扇对应设于所述通道的两端；所述光单元包括总光源发生器，总光源发生器通过均分总光束的两根光纤连接至测量光源接口和参考光源接口。
2. 根据权利要求1所述的高精度粉尘浓度测量装置，其特征在于所述粉尘测量通道沿气流方向依次具有收縮段、喉道段和扩散段，所述测量光源 接口、第一承光管和第一粉尘传感器设置于喉道段。
3. 根据权利要求2所述的高精度粉尘浓度测量装置，其特征在于粉尘测量通道在收縮段至抽气探头间具有等横截面入口段。
4. 根据权利要求2或3所述的高精度粉尘浓度测量装置，其特征在于:粉尘测量通道在扩散段至抽气风扇间具有等横截面出口段。
5. 根据权利要求2或3所述的高精度粉尘浓度测量装置，其特征在于:粉尘测量通道的喉道段为等横截面喉道段。
6. 根据权利要求4所述的高精度粉尘浓度测量装置，其特征在于粉尘测量通道的喉道段为等横截面喉道段。
专利摘要本实用新型涉及一种高精度的粉尘浓度测量装置，包括粉尘测量通道、光单元和参考腔体，所述通道上设有第一粉尘传感器，参考腔体上联通设有呈相对布置的参考光源接口和第二承光管，参考腔体上对应联通设有第二粉尘传感器；所述粉尘测量通道为直通式通道，粉尘测量通道上联通设有呈相对布置的测量光源接口和第一承光管，所述通道的两端对应设有抽气探头和抽气风扇；所述光单元包括总光源发生器，总光源发生器通过均分总光束的两根光纤连接至测量光源接口和参考光源接口。该装置利用第二粉尘传感器进行定时零点标定，通过系统的比较处理，使测量值更加精确，消除了由发射光源强度误差造成的测量结果不精准的问题。
文档编号G01N15/06GK201425572SQ20092009158
公开日2010年3月17日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者凯 王, 赵彤凯, 智 黎 申请人:郑州市光力科技发展有限公司