專利名稱：單端不透明度法測塵方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測塵裝置，特別是一種不透明度法測塵方法及裝置。
在該測塵裝置中，激光發射端與接收端分別要安裝在煙囪或煙道18兩側。激光發射端主要由激光源11、分光片12、參比探測器13組成，接收端主要由透鏡14、測量探測器15及控制電路16組成。分光器用于將光源發出的光分為兩路，一路直接照射在參比探測器上，此路光稱為參比光；另一路光穿過煙氣照射到接收端中的測量探測器上，此路光稱為測量光。該裝置的測量原理基于朗伯—比爾(Lambert-Beer)定理即當一束單色光(如激光)穿過充滿顆粒物(煙塵)的煙氣時，其出射光強與入射光強滿足I＝I0e-kcl(1)式中I--出射光強，I0--入射光強，k--與煙塵特性有關的常數，c--煙塵濃度，單位mg/m3，l--光程，單位m。
實際工作中，激光發射端與接收端配以各自的反吹風機17，以保持光學鏡面的潔凈。這種裝置的缺點在于1)安裝過程中對光難度較大；2)無法實現在線零點標定與跨度標定。
發明內容
本發明的目的是提供一種可以解決上述兩個問題的不透明度法測塵方法及裝置。
本發明是將傳統技術中的激光發射端與接收端合為一體，組成煙塵測量分析部分，其分光技術及檢測技術均與傳統技術相似。與傳統技術不同的是，增加了一段插入煙囪或煙道內部的煙塵采樣部分。
根據本發明的一個方面，一種單端不透明度法測塵裝置，包括位于煙道外一側的集激光發射、測量和分析為一體的煙塵測量分析部分；和位于煙道之中的煙塵采樣部分；其中一個反射鏡，置于煙塵采樣部分的右端，用于將測量光反射至煙塵測量分析部分；一個可移動標定套，沿測量光路左、右移動，以標定儀器的零點；一個中間透鏡，置于煙塵采樣部分的左端，用于阻止煙氣進入煙塵的測量分析部分。
所述煙塵測量分析部分包括一個激光源；用于生成激光光束；一個分光器，設置在激光源光路上，用于將激光束分成兩束，一束為參比光，另一束為測量光；一個參比探測器，位于參比光路上；一個測量探測器，用于感受測量光經煙氣吸收后的光強；一個控制電路，用于將參比探測器及測量探測器的所檢測到的信號經放大處理后最終計算出煙塵濃度。
還包括一個傳動機構，用于推動可移動標定套左右移動。
還包括一個標準吸光片插入、移出裝置。
此外，支架連接反射鏡和可移動標定套，使其成為一個整體。
此外，支架的兩端通過氣路形成兩個氣幕，用于保護中間透鏡及反射鏡不被煙塵所污染。
根據本發明的另一個方面，本發明的單端不透明度法測塵方法，包括位于煙道外一側的煙塵測量分析部分向位于煙道之中的煙塵采樣部分發射作為測量光的激光；置于煙塵采樣部分的右端的反射鏡將上述測量光反射至煙塵測量分析部分；煙塵測量分析部分測量所述反射的測量光經煙氣吸收后的光強；最后計算出煙塵濃度。
此外，將一個移動標定套向右延伸至煙塵采樣部分右端，將測量光路封閉起來，然后用干凈的空氣充滿封閉起來的光路，標定儀器的零點。
此外，用一個中間透鏡阻止煙氣進入煙塵的測量分析部分。
本發明的優點是，采用單端安裝方式，光路出廠前已經校準，現場安裝極為簡便。此外，可完成裝置零點與跨度的在線標定。
下面結合附圖
對本發明進行詳細描述，以便于進一步了解本發明的上述目的、優點及特點。
煙塵采樣部分包括一個反射鏡205，置于煙塵采樣部分的右端，用于將測量光反射至煙塵測量分析部分；一個可移動標定套209，沿測量光路平行移動，以標定儀器的零點；一個中間透鏡204，置于煙塵采樣部分的左端，用于阻止煙氣進入煙塵的測量分析部分。
煙塵測量分析部分包括一個激光源201；用于生成激光光束；一個分光器202，設置在激光源光路上，用于將激光束分成兩束，一束為參比光，另一束為測量光；一個參比探測器203，位于參比光路上；一個測量探測器207，用于感受測量光經煙氣吸收后的光強；一個控制電路208，用于將參比探測器203及測量探測器207的所檢測到的信號經放大處理后最終計算出煙塵濃度。
此外，還設有一個傳動機構210，用于推動可移動標定套209沿測量光路平行移動；以及一個標準吸光片插入、移出裝置211，將標準吸光片插入測量光路中，完成儀器的跨度標定。
此外，支架213連接煙塵采樣部分右端的反射鏡205和可移動標定套209，使其成為一個整體。為了保護透鏡204和反射鏡205的潔凈度，在支架的兩端通過氣路形成兩個氣幕212，用于保護中間透鏡204及反射鏡205不被煙塵所污染。
本發明的單端不透明度法測塵方法，包括位于煙道外一側的煙塵測量分析部分向位于煙道之中的煙塵采樣部分發射作為測量光的激光；置于煙塵采樣部分的右端的反射鏡將上述測量光反射至煙塵測量分析部分；煙塵測量分析部分測量所述反射的測量光經煙氣吸收后的光強；最后計算出煙塵濃度。
下面結合圖2說明本發明的工作流程。
激光源201發出的光束被分光器202分為兩部分。一部分為參比光，直接被參比探測器203接收，從而得到(1)式中所述的入射光強I0信號。另一部分為測量光，測量光經中間透鏡204，穿過充滿煙塵的煙氣，被置于煙塵采樣部分右端部的反射鏡205反射回煙氣中，再次被煙塵吸收后，打到反射鏡206上，被反射鏡206反射到測量探測器207上被接收，從而得到(1)式中所述的出射光強I信號。控制電路208將參比探測器203及測量探測器207的所檢測到的信號經放大后，按上式(1)處理后最終計算出煙塵濃度。裝置在正常測量狀態時，可移動標定套位于煙塵采樣部分的左端。裝置在線標定時，傳動機構210推動可移動標定套209向右延伸至煙塵采樣部分右端，將測量光路封閉起來，然后用干凈的空氣充滿封閉起來的光路，標定儀器的零點。零點標定完后，標準吸光片插入移出裝置211將標準吸光片插入測量光路中，完成儀器的跨度標定。跨度標定完成后，插入、移出裝置211將標準吸光片移出測量光路，同時，傳動機構210將可移動標定套209推回控頭左端，裝置進入正常測量狀態。獨特的氣幕212設計，保障了中間透鏡及反射鏡面的潔凈，實現儀器的連續在線監測。
權利要求
1.一種單端不透明度法測塵裝置，包括位于煙道外一側的集激光發射、測量和分析為一體的煙塵測量分析部分；和位于煙道之中的煙塵采樣部分；其特征在于煙塵采樣部分包括一個反射鏡(205)，置于煙塵采樣部分的右端，用于將測量光反射至煙塵測量分析部分；一個可移動標定套(209)，沿測量光路左、右移動，以封閉測量光路，標定儀器零點；一個中間透鏡(204)，置于煙塵采樣部分的左端，用于阻止煙氣進入煙塵的測量分析部分。
2.根據權利要求1所述的單端不透明度法測塵裝置，其中煙塵測量分析部分包括一個激光源(201)；用于生成激光光束；一個分光器(202)，設置在激光源光路上，用于將激光束分成兩束，一束為參比光，另一束為測量光；一個參比探測器(203)，位于參比光路上；一個測量探測器(207)，用于感受測量光經煙氣吸收后的光強；一個控制電路(208)，用于將參比探測器(203)及測量探測器(207)的所檢測到的信號經放大處理后最終計算出煙塵濃度。
3.根據權利要求1所述的單端不透明度法測塵裝置，其特征在于還包括一個傳動機構(210)，用于推動可移動標定套(209)左右移動。
4.根據權利要求1所述的單端不透明度法測塵裝置，其特征在于還包括一個標準吸光片插入、移出裝置(211)。
5.根據權利要求1所述的單端不透明度法測塵裝置，其特征在于支架(213)連接反射鏡(205)和可移動標定套(209)，使其成為一個整體。
6.根據權利要求4所述的單端不透明度法測塵裝置，其特征在于支架(213)的兩端通過氣路形成兩個氣幕(212)，用于保護中間透鏡(204)及反射鏡(205)不被煙塵所污染。
7.一種單端不透明度法測塵方法，包括作為測量光的激光從位于煙道外一側的煙塵測量分析部分向位于煙道之中的煙塵采樣部分發射；置于煙塵采樣部分的右端的反射鏡將上述測量光反射至煙塵測量分析部分；煙塵測量分析部分測量所述反射的測量光經煙氣吸收后的光強；最后計算出煙塵濃度。
8.根據權利要求7所述的單端不透明度法測塵方法，還包括將一個移動標定套向右延伸至煙塵采樣部分右端，將測量光路封閉起來，然后用干凈的空氣充滿封閉起來的光路，標定儀器的零點。
9.根據權利要求7所述的單端不透明度法測塵方法，還包括用一個中間透鏡阻止煙氣進入煙塵的測量分析部分。
全文摘要
本發明是一種單端不透明度法測塵裝置包括:一個激光源;一個分光片;一個參比探測器,位于分光片參比光路上;一個可移標定套,一個中間透鏡;一個反射鏡,置于煙塵采樣部分后端部,并對準中間透鏡;一個設置在煙塵采樣部分前端的反射鏡,位于反射鏡的反射光路上;一個測量探測器,位于反射鏡的反射光路上;以及一個控制電路,用于將參比探測器及測量探測器的所檢測到的信號經放大處理后最終計算出煙塵濃度。本發明采用單端安裝方式,光路出廠前已經校準,現場安裝極為簡便。此外,可完成儀器的零點與跨度的在線標定。
文檔編號G01N15/06GK1382972SQ0211735
公開日2002年12月4日 申請日期2002年5月20日 優先權日2001年10月26日
發明者韓宏峰, 田東海 申請人:韓宏峰, 田東海