專利名稱：一種led粉塵檢測變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種實(shí)時、在線測量大氣中粉塵密度變化的傳感器，特別是一種 LED粉塵檢測變送器。
背景技術(shù)：
大氣中粉塵密度的測定是科學(xué)控制和調(diào)節(jié)空氣狀況，實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境科學(xué)管理和除 塵自動化的研究基礎(chǔ)。大氣質(zhì)量測試、現(xiàn)場粉塵濃度測定、工業(yè)排放中粉塵濃度監(jiān)測等方面 主要采用粉塵檢測變送器來進(jìn)行測試，可廣泛地應(yīng)用于勞動部門防塵監(jiān)測、衛(wèi)生檢疫檢測、 環(huán)境環(huán)保檢測、污染源調(diào)查及相關(guān)科學(xué)研究工作。因此，快速、準(zhǔn)確地測定大氣中和工業(yè)排 放中粉塵密度變化，對環(huán)境保護(hù)工程和氣象監(jiān)測等方面具有重要的科學(xué)意義。目前，粉塵檢測變送器主要有光學(xué)漫散光式、光學(xué)反射式、光學(xué)對射式等形式。光 學(xué)漫散光式粉塵檢測變送器為獨(dú)立單元，采用不透明度測試原理，通過光學(xué)散射粒子來實(shí) 時測試大氣中粉塵密度，具有快速準(zhǔn)確、靈敏度高、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，不適應(yīng)較大測試區(qū)間 的應(yīng)用。光學(xué)反射式粉塵檢測變送器由發(fā)射、接收單元和反射單元組成，采用雙光程設(shè)計， 將發(fā)射/接收單元和反射單元同軸相向設(shè)置在粉塵檢測區(qū)域的兩側(cè)，經(jīng)過準(zhǔn)直對光，發(fā)射 單元發(fā)出的光經(jīng)煙氣后，由反射單元返回，被接收單元接收，進(jìn)入光探測器，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?輸出；具有準(zhǔn)確、靈敏的特點(diǎn)，但對高密度粉塵的檢測誤差較大。光學(xué)對射式粉塵檢測變送 器由發(fā)射單元和接收單元組成，將發(fā)射單元和接收單元同軸相向設(shè)置在粉塵檢測區(qū)域的兩 側(cè)，經(jīng)過準(zhǔn)直對光，發(fā)射單元發(fā)出的光經(jīng)煙氣后，由接收單元接收，進(jìn)入光探測器，轉(zhuǎn)變?yōu)殡?信號輸出；具有光線穿透能力強(qiáng)，使用準(zhǔn)確、靈敏、可靠的特點(diǎn)，不受測試區(qū)間長度的限制， 適應(yīng)于不同密度粉塵的檢測，但受發(fā)光元件的限制，成本過高。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計一種LED粉塵檢測變送器，采用基于LED新光源的對射 式結(jié)構(gòu)，設(shè)置有高壓氣防塵降溫系統(tǒng)，能精確測試大氣中粉塵密度的變化，具有檢測精確、 重復(fù)性好、體積小且成本低等特點(diǎn)，可以快速、準(zhǔn)確、實(shí)時、在線地完成粉塵密度檢測，適用 于環(huán)境保護(hù)檢測、現(xiàn)場粉塵濃度測定、工業(yè)廢氣排放口粉塵濃度監(jiān)測等范圍，在節(jié)能減排中 有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種LED粉塵檢測變送器由發(fā)射單元、輸入光 纜、數(shù)據(jù)采集儀、輸出光纜、接收單元等組成。發(fā)射單元通過輸入光纜連接數(shù)據(jù)采集儀，接收 單元通過輸出光纜連接數(shù)據(jù)采集儀。發(fā)射單元由發(fā)射端光纜插口，無縫鋼管外殼，絕緣保溫層，發(fā)射端光纖，光纖支架， LED光源發(fā)射器，發(fā)射器支架，耐高溫玻璃鏡片，高壓氣除塵噴嘴，高壓氣進(jìn)口，高壓氣降溫 循環(huán)區(qū)，高壓氣出口，高壓氣管，高壓氣輸入接口等組成。無縫鋼管外殼的前端設(shè)置有耐高 溫玻璃鏡片，耐高溫玻璃鏡片的下部設(shè)置有高壓氣除塵噴嘴，無縫鋼管外殼的內(nèi)壁設(shè)置有 絕緣保溫層，絕緣保溫層內(nèi)設(shè)置有光纖支架和發(fā)射器支架，LED光源發(fā)射器固定在發(fā)射器支 架上，發(fā)射端光纖固定在光纖支架上，無縫鋼管外殼的后端設(shè)置有發(fā)射端光纜插口，LED光 源發(fā)射器通過發(fā)射端光纖與發(fā)射端光纜插口連接，絕緣保溫層與發(fā)射端光纖、LED光源發(fā)射器之間設(shè)置有高壓氣降溫循環(huán)區(qū)，無縫鋼管外殼的下部設(shè)置有高壓氣管，高壓氣管的前部 與高壓氣除塵噴嘴連通，高壓氣管的中部連通高壓氣出口，高壓氣出口與高壓氣降溫循環(huán) 區(qū)連通，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)與高壓氣進(jìn)口連通，高壓氣進(jìn)口與高壓氣管連通，高壓氣管的尾 部設(shè)置有高壓氣輸入接口。接收單元由接收端光纜插口，無縫鋼管外殼，絕緣保溫層，接收端光纖，光纖支架， LED光源接收器，接收器支架，耐高溫玻璃鏡片，高壓氣除塵噴嘴，高壓氣進(jìn)口，高壓氣降溫 循環(huán)區(qū)，高壓氣出口，高壓氣管，高壓氣輸入接口等組成。無縫鋼管外殼的前端設(shè)置有耐高 溫玻璃鏡片，耐高溫玻璃鏡片的下部設(shè)置有高壓氣除塵噴嘴，無縫鋼管外殼的內(nèi)壁設(shè)置有 絕緣保溫層，絕緣保溫層內(nèi)設(shè)置有光纖支架和接收器支架，LED光源接收器固定在接收器支 架上，接收端光纖固定在光纖支架上，無縫鋼管外殼的后端設(shè)置有接收端光纜插口，LED光 源接收器通過接收端光纖與接收端光纜插口連接，絕緣保溫層與接收端光纖、LED光源接收 器之間設(shè)置有高壓氣降溫循環(huán)區(qū)，無縫鋼管外殼的下部設(shè)置有高壓氣管，高壓氣管的前部 與高壓氣除塵噴嘴連通，高壓氣管的中部連通高壓氣出口，高壓氣出口與高壓氣降溫循環(huán) 區(qū)連通，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)與高壓氣進(jìn)口連通，高壓氣進(jìn)口與高壓氣管連通，高壓氣管的尾 部設(shè)置有高壓氣輸入接口。測量前，將發(fā)射單元通過輸入光纜連接數(shù)據(jù)采集儀，接收單元通過輸出光纜連接 數(shù)據(jù)采集儀。分別將發(fā)射單元和接收單元相向安裝在粉塵排放出口的兩側(cè)，保持發(fā)射單元 和接收單元在同一中軸線上；將發(fā)射單元和接收單元尾端的高壓氣輸入接口與空氣壓縮機(jī) 連接。測試時，將數(shù)據(jù)采集儀與計算機(jī)連接，發(fā)射單元的LED光源發(fā)射器發(fā)射出紅外光 束，由接收單元的LED光源接收器接收?？諝鈮嚎s機(jī)輸出高壓氣流通過高壓氣輸入接口， 分別進(jìn)入發(fā)射單元和接收單元的高壓氣管，高壓氣流通過高壓氣進(jìn)口進(jìn)入高壓氣降溫循環(huán) 區(qū)，再經(jīng)由高壓氣出口到高壓氣除塵噴嘴，高壓氣流由高壓氣除塵噴嘴射向耐高溫玻璃鏡 片，將附著在耐高溫玻璃鏡片上的粉塵吹走，保持耐高溫玻璃鏡片的清潔。當(dāng)不同密度的粉 塵經(jīng)由發(fā)射單元和接收單元之間的測試區(qū)時，LED光源接收器接收接收到LED光源發(fā)射器 發(fā)射出紅外光束產(chǎn)生變化，數(shù)據(jù)采集儀即顯示出測試數(shù)據(jù)并輸入計算機(jī)。本實(shí)用新型的一種LED粉塵檢測變送器的優(yōu)點(diǎn)是采用基于LED新光源，設(shè)計有發(fā) 射單元與接收單元的對射式測試系統(tǒng)，設(shè)置有高壓氣防塵降溫系統(tǒng)，不受測試區(qū)間長度的 限制，適應(yīng)于不同密度粉塵的檢測，可以快速、準(zhǔn)確、實(shí)時、在線地測定粉塵密度變化，具有 快速在線、測量精度高、使用成本低等特點(diǎn)，可廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和科學(xué)研究等領(lǐng)域， 適用于衛(wèi)生檢疫檢測、環(huán)境環(huán)保檢測、現(xiàn)場粉塵濃度測定、排氣口粉塵濃度監(jiān)測等工作范 圍，在節(jié)能減排中有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖給出。圖1是本實(shí)用新型的一種LED粉塵檢測變送器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的發(fā)射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的接收單元的結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合圖1、圖2、圖3對本實(shí)用新型詳細(xì)說明。圖中1、發(fā)射單元，2、輸入光纜，3、數(shù)據(jù)采集儀，4、輸出光纜，5、接收單元，6、發(fā)射端光纜插口，7、無縫鋼管外殼，8、絕緣保溫層，9、發(fā)射端光纖，10、光纖支架，11、LED光源發(fā)射 器，12、發(fā)射器支架，13、耐高溫玻璃鏡片，14、高壓氣除塵噴嘴，15、高壓氣出口，16、高壓氣 降溫循環(huán)區(qū)，17、高壓氣進(jìn)口，18、高壓氣管，19、高壓氣輸入接口，20、接收器支架，21、LED光 源接收器，22、接收端光纖，23、接收端光纜插口
具體實(shí)施方式
如圖1所示發(fā)射單元1通過輸入光纜2連接數(shù)據(jù)采集儀3，接收單元5通過輸出 光纜4連接數(shù)據(jù)采集儀3。如圖2所示無縫鋼管外殼7的前端設(shè)置有耐高溫玻璃鏡片13，耐高溫玻璃鏡片 13的下部設(shè)置有高壓氣除塵噴嘴14，無縫鋼管外殼7的內(nèi)壁設(shè)置有絕緣保溫層8，絕緣保溫 層8內(nèi)設(shè)置有光纖支架10和發(fā)射器支架12，LED光源發(fā)射器11固定在發(fā)射器支架12上， 發(fā)射端光纖9固定在光纖支架10上，無縫鋼管外殼7的后端設(shè)置有發(fā)射端光纜插口 6，LED 光源發(fā)射器11通過發(fā)射端光纖9與發(fā)射端光纜插口 6連接，絕緣保溫層8與發(fā)射端光纖9、 LED光源發(fā)射器11之間設(shè)置有高壓氣降溫循環(huán)區(qū)16，無縫鋼管外殼7的下部設(shè)置有高壓氣 管18，高壓氣管18的前部與高壓氣除塵噴嘴14連通，高壓氣管18的中部連通高壓氣出口 17，高壓氣出口 17與高壓氣降溫循環(huán)區(qū)16連通，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)16與高壓氣進(jìn)口 15連 通，高壓氣進(jìn)口 15與高壓氣管18連通，高壓氣管18的尾部設(shè)置有高壓氣輸入接口 19。如圖3所示無縫鋼管外殼7的前端設(shè)置有耐高溫玻璃鏡片13，耐高溫玻璃鏡片 13的下部設(shè)置有高壓氣除塵噴嘴14，無縫鋼管外殼7的內(nèi)壁設(shè)置有絕緣保溫層8，絕緣保溫 層8內(nèi)設(shè)置有光纖支架10和接收器支架20，LED光源接收器21固定在接收器支架20上， 接收端光纖22固定在光纖支架10上，無縫鋼管外殼7的后端設(shè)置有接收端光纜插口 23， LED光源接收器21通過接收端光纖22與接收端光纜插口 23連接，絕緣保溫層8與接收端 光纖22、LED光源接收器21之間設(shè)置有高壓氣降溫循環(huán)區(qū)16，無縫鋼管外殼7的下部設(shè)置 有高壓氣管18，高壓氣管18的前部與高壓氣除塵噴嘴14連通，高壓氣管18的中部連通高 壓氣出口 17，高壓氣出口 17與高壓氣降溫循環(huán)區(qū)16連通，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)16與高壓氣 進(jìn)口 15連通，高壓氣進(jìn)口 15與高壓氣管18連通，高壓氣管18的尾部設(shè)置有高壓氣輸入接 Π 19。
權(quán)利要求一種LED粉塵檢測變送器由發(fā)射單元、輸入光纜、數(shù)據(jù)采集儀、輸出光纜、接收單元組成，其特征在于發(fā)射單元通過輸入光纜連接數(shù)據(jù)采集儀，接收單元通過輸出光纜連接數(shù)據(jù)采集儀。
2.如權(quán)利要求1所說的一種LED粉塵檢測變送器，其特征在于發(fā)射單元由發(fā)射端光 纜插口，無縫鋼管外殼，絕緣保溫層，發(fā)射端光纖，光纖支架，LED光源發(fā)射器，發(fā)射器支架， 耐高溫玻璃鏡片，高壓氣除塵噴嘴，高壓氣進(jìn)口，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)，高壓氣出口，高壓氣 管，高壓氣輸入接口組成，無縫鋼管外殼的前端設(shè)置有耐高溫玻璃鏡片，耐高溫玻璃鏡片的 下部設(shè)置有高壓氣除塵噴嘴，無縫鋼管外殼的內(nèi)壁設(shè)置有絕緣保溫層，絕緣保溫層內(nèi)設(shè)置 有光纖支架和發(fā)射器支架，LED光源發(fā)射器固定在發(fā)射器支架上，發(fā)射端光纖固定在光纖支 架上，無縫鋼管外殼的后端設(shè)置有發(fā)射端光纜插口，LED光源發(fā)射器通過發(fā)射端光纖與發(fā)射 端光纜插口連接，絕緣保溫層與發(fā)射端光纖、LED光源發(fā)射器之間設(shè)置有高壓氣降溫循環(huán) 區(qū)，無縫鋼管外殼的下部設(shè)置有高壓氣管，高壓氣管的前部與高壓氣除塵噴嘴連通，高壓氣 管的中部連通高壓氣出口，高壓氣出口與高壓氣降溫循環(huán)區(qū)連通，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)與高 壓氣進(jìn)口連通，高壓氣進(jìn)口與高壓氣管連通，高壓氣管的尾部設(shè)置有高壓氣輸入接口。
3.如權(quán)利要求1所說的一種LED粉塵檢測變送器，其特征在于接收單元由接收端光 纜插口，無縫鋼管外殼，絕緣保溫層，接收端光纖，光纖支架，LED光源接收器，接收器支架， 耐高溫玻璃鏡片，高壓氣除塵噴嘴，高壓氣進(jìn)口，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)，高壓氣出口，高壓氣 管，高壓氣輸入接口組成，無縫鋼管外殼的前端設(shè)置有耐高溫玻璃鏡片，耐高溫玻璃鏡片的 下部設(shè)置有高壓氣除塵噴嘴，無縫鋼管外殼的內(nèi)壁設(shè)置有絕緣保溫層，絕緣保溫層內(nèi)設(shè)置 有光纖支架和接收器支架，LED光源接收器固定在接收器支架上，接收端光纖固定在光纖支 架上，無縫鋼管外殼的后端設(shè)置有接收端光纜插口，LED光源接收器通過接收端光纖與接收 端光纜插口連接，絕緣保溫層與接收端光纖、LED光源接收器之間設(shè)置有高壓氣降溫循環(huán) 區(qū)，無縫鋼管外殼的下部設(shè)置有高壓氣管，高壓氣管的前部與高壓氣除塵噴嘴連通，高壓氣 管的中部連通高壓氣出口，高壓氣出口與高壓氣降溫循環(huán)區(qū)連通，高壓氣降溫循環(huán)區(qū)與高 壓氣進(jìn)口連通，高壓氣進(jìn)口與高壓氣管連通，高壓氣管的尾部設(shè)置有高壓氣輸入接口。
專利摘要本實(shí)用新型是一種LED粉塵檢測變送器，由發(fā)射單元、輸入光纜、數(shù)據(jù)采集儀、輸出光纜、接收單元等組成，發(fā)射單元通過輸入光纜與接收單元通過輸出光纜連接數(shù)據(jù)采集儀連通微型計算機(jī)；采用基于LED新光源的對射式結(jié)構(gòu)，設(shè)置有高壓氣防塵降溫系統(tǒng)，將發(fā)射單元和接收單元同軸相向設(shè)置在粉塵檢測區(qū)域的兩側(cè)，不受測試區(qū)間長度的限制，適應(yīng)于不同密度粉塵的檢測，具有光線穿透能力強(qiáng)、檢測精確、重復(fù)性好、體積小且成本低等特點(diǎn)，可以快速、準(zhǔn)確、實(shí)時、在線地測定粉塵密度，廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和科學(xué)研究等領(lǐng)域，適用于衛(wèi)生檢疫檢測、環(huán)境保護(hù)檢測、現(xiàn)場粉塵濃度測定、工業(yè)廢氣排放口粉塵濃度監(jiān)測等工作范圍，有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號G01N15/06GK201716252SQ20102010152
公開日2011年1月19日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者易榮軍, 李小昱, 梁秀英, 王為, 王音, 高云 申請人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)