专利名称：一种led粉尘检测变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种实时、在线测量大气中粉尘密度变化的传感器，特别是一种 LED粉尘检测变送器。
背景技术：
大气中粉尘密度的测定是科学控制和调节空气状况，实现大气环境科学管理和除 尘自动化的研究基础。大气质量测试、现场粉尘浓度测定、工业排放中粉尘浓度监测等方面 主要采用粉尘检测变送器来进行测试，可广泛地应用于劳动部门防尘监测、卫生检疫检测、 环境环保检测、污染源调查及相关科学研究工作。因此，快速、准确地测定大气中和工业排 放中粉尘密度变化，对环境保护工程和气象监测等方面具有重要的科学意义。目前，粉尘检测变送器主要有光学漫散光式、光学反射式、光学对射式等形式。光 学漫散光式粉尘检测变送器为独立单元，采用不透明度测试原理，通过光学散射粒子来实 时测试大气中粉尘密度，具有快速准确、灵敏度高、性能稳定的特点，不适应较大测试区间 的应用。光学反射式粉尘检测变送器由发射、接收单元和反射单元组成，采用双光程设计， 将发射/接收单元和反射单元同轴相向设置在粉尘检测区域的两侧，经过准直对光，发射 单元发出的光经烟气后，由反射单元返回，被接收单元接收，进入光探测器，转变为电信号 输出；具有准确、灵敏的特点，但对高密度粉尘的检测误差较大。光学对射式粉尘检测变送 器由发射单元和接收单元组成，将发射单元和接收单元同轴相向设置在粉尘检测区域的两 侧，经过准直对光，发射单元发出的光经烟气后，由接收单元接收，进入光探测器，转变为电 信号输出；具有光线穿透能力强，使用准确、灵敏、可靠的特点，不受测试区间长度的限制， 适应于不同密度粉尘的检测，但受发光元件的限制，成本过高。发明内容本实用新型的目的是设计一种LED粉尘检测变送器，采用基于LED新光源的对射 式结构，设置有高压气防尘降温系统，能精确测试大气中粉尘密度的变化，具有检测精确、 重复性好、体积小且成本低等特点，可以快速、准确、实时、在线地完成粉尘密度检测，适用 于环境保护检测、现场粉尘浓度测定、工业废气排放口粉尘浓度监测等范围，在节能减排中 有重要的科学意义和广阔的应用前景。本实用新型的目的是这样实现的一种LED粉尘检测变送器由发射单元、输入光 缆、数据采集仪、输出光缆、接收单元等组成。发射单元通过输入光缆连接数据采集仪，接收 单元通过输出光缆连接数据采集仪。发射单元由发射端光缆插口，无缝钢管外壳，绝缘保温层，发射端光纤，光纤支架， LED光源发射器，发射器支架，耐高温玻璃镜片，高压气除尘喷嘴，高压气进口，高压气降温 循环区，高压气出口，高压气管，高压气输入接口等组成。无缝钢管外壳的前端设置有耐高 温玻璃镜片，耐高温玻璃镜片的下部设置有高压气除尘喷嘴，无缝钢管外壳的内壁设置有 绝缘保温层，绝缘保温层内设置有光纤支架和发射器支架，LED光源发射器固定在发射器支 架上，发射端光纤固定在光纤支架上，无缝钢管外壳的后端设置有发射端光缆插口，LED光 源发射器通过发射端光纤与发射端光缆插口连接，绝缘保温层与发射端光纤、LED光源发射器之间设置有高压气降温循环区，无缝钢管外壳的下部设置有高压气管，高压气管的前部 与高压气除尘喷嘴连通，高压气管的中部连通高压气出口，高压气出口与高压气降温循环 区连通，高压气降温循环区与高压气进口连通，高压气进口与高压气管连通，高压气管的尾 部设置有高压气输入接口。接收单元由接收端光缆插口，无缝钢管外壳，绝缘保温层，接收端光纤，光纤支架， LED光源接收器，接收器支架，耐高温玻璃镜片，高压气除尘喷嘴，高压气进口，高压气降温 循环区，高压气出口，高压气管，高压气输入接口等组成。无缝钢管外壳的前端设置有耐高 温玻璃镜片，耐高温玻璃镜片的下部设置有高压气除尘喷嘴，无缝钢管外壳的内壁设置有 绝缘保温层，绝缘保温层内设置有光纤支架和接收器支架，LED光源接收器固定在接收器支 架上，接收端光纤固定在光纤支架上，无缝钢管外壳的后端设置有接收端光缆插口，LED光 源接收器通过接收端光纤与接收端光缆插口连接，绝缘保温层与接收端光纤、LED光源接收 器之间设置有高压气降温循环区，无缝钢管外壳的下部设置有高压气管，高压气管的前部 与高压气除尘喷嘴连通，高压气管的中部连通高压气出口，高压气出口与高压气降温循环 区连通，高压气降温循环区与高压气进口连通，高压气进口与高压气管连通，高压气管的尾 部设置有高压气输入接口。测量前，将发射单元通过输入光缆连接数据采集仪，接收单元通过输出光缆连接 数据采集仪。分别将发射单元和接收单元相向安装在粉尘排放出口的两侧，保持发射单元 和接收单元在同一中轴线上；将发射单元和接收单元尾端的高压气输入接口与空气压缩机 连接。测试时，将数据采集仪与计算机连接，发射单元的LED光源发射器发射出红外光 束，由接收单元的LED光源接收器接收。空气压缩机输出高压气流通过高压气输入接口， 分别进入发射单元和接收单元的高压气管，高压气流通过高压气进口进入高压气降温循环 区，再经由高压气出口到高压气除尘喷嘴，高压气流由高压气除尘喷嘴射向耐高温玻璃镜 片，将附着在耐高温玻璃镜片上的粉尘吹走，保持耐高温玻璃镜片的清洁。当不同密度的粉 尘经由发射单元和接收单元之间的测试区时，LED光源接收器接收接收到LED光源发射器 发射出红外光束产生变化，数据采集仪即显示出测试数据并输入计算机。本实用新型的一种LED粉尘检测变送器的优点是采用基于LED新光源，设计有发 射单元与接收单元的对射式测试系统，设置有高压气防尘降温系统，不受测试区间长度的 限制，适应于不同密度粉尘的检测，可以快速、准确、实时、在线地测定粉尘密度变化，具有 快速在线、测量精度高、使用成本低等特点，可广泛地应用于环境监测和科学研究等领域， 适用于卫生检疫检测、环境环保检测、现场粉尘浓度测定、排气口粉尘浓度监测等工作范 围，在节能减排中有重要的科学意义和广阔的应用前景。
本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。图1是本实用新型的一种LED粉尘检测变送器的结构示意图。图2是本实用新型的发射单元的结构示意图。图3是本实用新型的接收单元的结构示意图。下面结合图1、图2、图3对本实用新型详细说明。图中1、发射单元，2、输入光缆，3、数据采集仪，4、输出光缆，5、接收单元，6、发射端光缆插口，7、无缝钢管外壳，8、绝缘保温层，9、发射端光纤，10、光纤支架，11、LED光源发射 器，12、发射器支架，13、耐高温玻璃镜片，14、高压气除尘喷嘴，15、高压气出口，16、高压气 降温循环区，17、高压气进口，18、高压气管，19、高压气输入接口，20、接收器支架，21、LED光 源接收器，22、接收端光纤，23、接收端光缆插口
具体实施方式
如图1所示发射单元1通过输入光缆2连接数据采集仪3，接收单元5通过输出 光缆4连接数据采集仪3。如图2所示无缝钢管外壳7的前端设置有耐高温玻璃镜片13，耐高温玻璃镜片 13的下部设置有高压气除尘喷嘴14，无缝钢管外壳7的内壁设置有绝缘保温层8，绝缘保温 层8内设置有光纤支架10和发射器支架12，LED光源发射器11固定在发射器支架12上， 发射端光纤9固定在光纤支架10上，无缝钢管外壳7的后端设置有发射端光缆插口 6，LED 光源发射器11通过发射端光纤9与发射端光缆插口 6连接，绝缘保温层8与发射端光纤9、 LED光源发射器11之间设置有高压气降温循环区16，无缝钢管外壳7的下部设置有高压气 管18，高压气管18的前部与高压气除尘喷嘴14连通，高压气管18的中部连通高压气出口 17，高压气出口 17与高压气降温循环区16连通，高压气降温循环区16与高压气进口 15连 通，高压气进口 15与高压气管18连通，高压气管18的尾部设置有高压气输入接口 19。如图3所示无缝钢管外壳7的前端设置有耐高温玻璃镜片13，耐高温玻璃镜片 13的下部设置有高压气除尘喷嘴14，无缝钢管外壳7的内壁设置有绝缘保温层8，绝缘保温 层8内设置有光纤支架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， 接收端光纤22固定在光纤支架10上，无缝钢管外壳7的后端设置有接收端光缆插口 23， LED光源接收器21通过接收端光纤22与接收端光缆插口 23连接，绝缘保温层8与接收端 光纤22、LED光源接收器21之间设置有高压气降温循环区16，无缝钢管外壳7的下部设置 有高压气管18，高压气管18的前部与高压气除尘喷嘴14连通，高压气管18的中部连通高 压气出口 17，高压气出口 17与高压气降温循环区16连通，高压气降温循环区16与高压气 进口 15连通，高压气进口 15与高压气管18连通，高压气管18的尾部设置有高压气输入接 Π 19。
权利要求一种LED粉尘检测变送器由发射单元、输入光缆、数据采集仪、输出光缆、接收单元组成，其特征在于发射单元通过输入光缆连接数据采集仪，接收单元通过输出光缆连接数据采集仪。
2.如权利要求1所说的一种LED粉尘检测变送器，其特征在于发射单元由发射端光 缆插口，无缝钢管外壳，绝缘保温层，发射端光纤，光纤支架，LED光源发射器，发射器支架， 耐高温玻璃镜片，高压气除尘喷嘴，高压气进口，高压气降温循环区，高压气出口，高压气 管，高压气输入接口组成，无缝钢管外壳的前端设置有耐高温玻璃镜片，耐高温玻璃镜片的 下部设置有高压气除尘喷嘴，无缝钢管外壳的内壁设置有绝缘保温层，绝缘保温层内设置 有光纤支架和发射器支架，LED光源发射器固定在发射器支架上，发射端光纤固定在光纤支 架上，无缝钢管外壳的后端设置有发射端光缆插口，LED光源发射器通过发射端光纤与发射 端光缆插口连接，绝缘保温层与发射端光纤、LED光源发射器之间设置有高压气降温循环 区，无缝钢管外壳的下部设置有高压气管，高压气管的前部与高压气除尘喷嘴连通，高压气 管的中部连通高压气出口，高压气出口与高压气降温循环区连通，高压气降温循环区与高 压气进口连通，高压气进口与高压气管连通，高压气管的尾部设置有高压气输入接口。
3.如权利要求1所说的一种LED粉尘检测变送器，其特征在于接收单元由接收端光 缆插口，无缝钢管外壳，绝缘保温层，接收端光纤，光纤支架，LED光源接收器，接收器支架， 耐高温玻璃镜片，高压气除尘喷嘴，高压气进口，高压气降温循环区，高压气出口，高压气 管，高压气输入接口组成，无缝钢管外壳的前端设置有耐高温玻璃镜片，耐高温玻璃镜片的 下部设置有高压气除尘喷嘴，无缝钢管外壳的内壁设置有绝缘保温层，绝缘保温层内设置 有光纤支架和接收器支架，LED光源接收器固定在接收器支架上，接收端光纤固定在光纤支 架上，无缝钢管外壳的后端设置有接收端光缆插口，LED光源接收器通过接收端光纤与接收 端光缆插口连接，绝缘保温层与接收端光纤、LED光源接收器之间设置有高压气降温循环 区，无缝钢管外壳的下部设置有高压气管，高压气管的前部与高压气除尘喷嘴连通，高压气 管的中部连通高压气出口，高压气出口与高压气降温循环区连通，高压气降温循环区与高 压气进口连通，高压气进口与高压气管连通，高压气管的尾部设置有高压气输入接口。
专利摘要本实用新型是一种LED粉尘检测变送器，由发射单元、输入光缆、数据采集仪、输出光缆、接收单元等组成，发射单元通过输入光缆与接收单元通过输出光缆连接数据采集仪连通微型计算机；采用基于LED新光源的对射式结构，设置有高压气防尘降温系统，将发射单元和接收单元同轴相向设置在粉尘检测区域的两侧，不受测试区间长度的限制，适应于不同密度粉尘的检测，具有光线穿透能力强、检测精确、重复性好、体积小且成本低等特点，可以快速、准确、实时、在线地测定粉尘密度，广泛地应用于环境监测和科学研究等领域，适用于卫生检疫检测、环境保护检测、现场粉尘浓度测定、工业废气排放口粉尘浓度监测等工作范围，有重要的科学意义和广阔的应用前景。
文档编号G01N15/06GK201716252SQ20102010152
公开日2011年1月19日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者易荣军, 李小昱, 梁秀英, 王为, 王音, 高云 申请人:华中农业大学