[实用新型]基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及开放式光散射扬尘检测领域，具体涉及一种基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置。

背景技术

京津冀地区的大气颗粒物污染已经引起了一系列的社会问题，为了综合治理大气颗粒物污染，环保部门采取了一系列的措施，大气颗粒物浓度在线监测是治理颗粒物污染的重中之重，扬尘作为京津冀地区大气颗粒物网格化治理的重要组成部分，对于扬尘的在线监测显得尤为重要。传统的扬尘检测仪器主要采用称重法、β射线法、微振荡天平法以及光散射法。现有的监测仪器中，唯有光散射法的仪器可以做到实时在线监测。

目前国内外市场上的光散射法检测仪器大多数采用角散射法，少部分仪器采用消光法(全散射法)，它们的测量精度高，实时性好。但是针对扬尘分布区域广、随机性强、浓度变化大的特点，想要快速的监测扬尘的浓度以及扩散特性，就需要多台这样的设备设计集散式测量系统然后根据复杂的数据分析得出相关的信息。基于这种特点，天津同阳科技发展有限公司的陈文亮、李杏华等人实用新型了长光程开放式扬尘在线监测系统(专利申请号2015205359203，201510434402.7)，解决了现有的基于角散射法和部分全散射抽取式颗粒物测量仪器原理的抽取气体、实时性差、测量区域小的问题。但是陈文亮、李杏华等人提出的长光程开放式扬尘在线监测系统采用对射式消光比测量单元，致使在现场应用的过程中无法克服周边振动给测量信号带来的巨大误差，由于参考光强度测量采用激光器自带的反馈信号，没有做到和测量光信号保持对称的参数，导致信号噪声大。以上两点都对系统的测量结果造成了巨大的干扰，无法保证系统的测量精度。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置，增加了与测量光对称的参考光强测量装置，实用新型了基于角锥棱镜的反射式光路。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置，从左往右依次包括激光器组、扩束镜、半透半反镜和角锥棱镜，半透半反镜上下两端设有参考接收端和测量接收端，激光器组由四个波长为别为435nm,520nm,635nm,780nm的激光器构成，四路激光器的光轴和角锥棱镜的焦点对准，半透半反镜的焦点与四路激光器的光轴对准，半透半反镜的焦点与参考输入端汇聚透镜的焦点对准，半透半反镜的焦点与测量输入端汇聚透镜的焦点对准，半透半反镜的焦点与角锥棱镜焦点对准，半透半反镜与激光器的光轴的夹角为45°，激光器组发出的光经半透半反镜后分为反射光和透射光，半透半反镜与入射光成45°夹角，反射光直接进入与出射光垂直的参考接收端，然后经光电转换单元之后输出，透射光直接穿过测量区域到达角锥棱镜，由于角锥棱镜的反射作用原路返回再次经过测量区域到达半透半反镜后进入测量接收端。

作为优选，所述参考接收端和测量接收端采用对称结构。

作为优选，所述参考接收端由第一光电池和第一滤光片构成，光电池和滤光片之间的距离为20mm，所述第一光电池和第一滤光片的数量均为四个。

作为优选，所述测量接收端由第二光电池和第二滤光片构成，光电池和滤光片之间的距离为20mm，所述第二光电池和第二滤光片的数量均为四个。

本实用新型具有以下有益效果：

参考接收端和测量接收端采用对称结构，构成消光比测量单元，角锥棱镜的应用不仅大大减小了光路对准的难度，加强了系统的抗振动性，还使得测量光两次穿过测量区域，这样光程增加了一倍，使得系统的测量分辨率提高了一倍。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理示意图。

图2为本实用新型实施例基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置中的光路示意图

图3为本实用新型实施例基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置中的激光器组件

图4为本实用新型实施例基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置中的半透半反镜。

图5为本实用新型实施例基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置中的角锥棱镜反射装置。

图6为本实用新型实施例基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置中的参考和测量接收端。

图7为本实用新型实施例基于反射光路的开放式扬尘在线监测系统消光比测量装置的整体装配图。

具体实施方式