[发明专利]一种在线连续颗粒物浓度监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线连续颗粒物浓度监测仪，属于在线颗粒物浓度监测装备领域。

背景技术

颗粒污染的监测一直是解决难道较大的问题，随着工业生产及环境保护要求的提高，对两相流中颗粒相的连续监测提出了更高的要求。目前由于两相流中颗粒相的连续监测涉及到光电信号的转换，光电信号转换过程中容易出现干扰信号，或信号失真，导致测量不准确。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于，提供一种在线连续颗粒物浓度监测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种在线连续颗粒物浓度监测仪，包括：后腔件，前腔件，连接过渡件，所述的后腔件又包括：激光器，激光器座、李氏孔、保护窗口、聚光镜、电路安装盘，所述的前腔件包括，气嘴、校准具座，前腔件与连接过渡件通过法兰盘连接，后腔件与前腔件固定连接，所述的后腔件还包括，电源管理电路板、数据处理电路板、激光器驱动管理电路板、光电接收器、连接线、连接线接口；所述的电源管理电路板与数据处理电路板、激光器驱动管理电路板、光电接收器连接，所述的激光器驱动管理电路板与激光器连接，所述的数据处理电路板与光电接收器、连接线接口连接；所述的光电接收器包括光电转换及信号预处理电路；所述的数据处理电路板包含锁相电路及噪声处理电路和4～20mA信号传输电路；所述的光电转换及信号预处理电路中光信号通过光电二极管SD100，经过I-V转换电路并进行初级放大，PWM信号通过C9隔直电容进入由U4组成的运算放大电路；所述的锁相电路及噪声处理电路通过锁相电路，将有用信号与噪声信号进行分离，通过单片机I/O输出与PWM相同的等脉宽的同步信号Sync，当输入信号为正时，Sync控制74hc4052的B将信号通过13脚输入到U3的正相输入端，当输入信号为负时，Sync控制74hc4052的B将信号通过3脚输入到U3的负相输入端。

进一步的，所述的激光器驱动管理电路板包括激光驱动电路，激光光源驱动由两部分组成，一部分为TEC控制，另一部分为驱动电流控制，从单片机的I/O输出PWM50%的方波，通过打开IC-WJB的输出，使激光输出光信号为方波。

进一步的，所述的4~20mA电路设计通过C8051F021的DAC1输出口，经过由运算放大器LM358搭建而成的V/I转换电路，将DAC输出的电压信号转换成4～20mA电流输出信号。

进一步的，所述的连接线接口共有七个端子，分别连接24VDAC电源正极、4-20mA电流输出正极、 24VDAC电源负极、RS485通讯A、4-20mA电流输出负极、备用24VDAC电源负极、RS485通讯B。

本发明的有益效果是：

1、本专利提供的在线连续颗粒物浓度监测仪光电信号转换准确，能过滤掉失真信号，电路设计巧妙实用。

2、采用4-20mA电流来传输信号，电流对噪声并不敏感，避开相关噪声的影响。解决了在工业现场电压传输信号时传输线会受到噪声的干扰；传输线的分布电阻会产生电压降等问题。

3、激光器驱动管理电路板保证了光源光功率输出恒定在一定的范围内。

4、电源管理电路板可为4～20mA电流输出、激光管等单元电路提供稳定可靠电源。

附图说明

图1是本发明提供的一个实施例的结构示意图

图2是本发明提供的工作原理示意图

图3是本发明提供的连接线接口示意图

图4是本发明提供的激光驱动电路示意图

图5是本发明提供的光电转换及信号预处理电路示意图

图6是本发明提供的锁相电路及噪声处理电路示意图

图7是本发明提供的4～20mA信号传输电路示意图。