本發明涉及氣體監測，特別涉及氣體中顆粒物的檢測裝置及方法。

背景技術：

當前國內大氣環境形勢十分嚴峻，特別是近年來大氣細顆粒物污染事件頻發，固定污染源煙塵排放對細顆粒物的貢獻成為公眾關注的熱點，如何準確測量固定污染源煙塵排放成為該領域的難點。

目前檢測方法有光散射法、β射線吸收法、光透射法等等。光散射法測量準確、精度高、重復性好，測量速度快，為在線式直讀測量方式，無需采樣，可實時連續給出顆粒物濃度的瞬時值，因此在固定污染源煙塵檢測上較為普遍；光散射法的原理為：來自光源的光束照射到含有待測顆粒的某一空間(測量區)內，從而發生散射，散射光經光電接收器轉換后變為電信號，經放大器放大后，可根據光散射理論計算出測量區內顆粒物的質量濃度。

光散射方法在現場使用時極易受背景光的干擾。背景光的來源主要有兩部分，一部分自然光，自然光的強度與太陽光直接相關，因此環境發生變化時，自然光的強度也會發生變化；一部分來自光源照射在煙道壁反射的散射光，散射光的強度與光源強度、煙道尺寸、煙道壁反射特性均具有一定的關系，煙囪中煙氣工況復雜，因此煙道壁反射的雜散光的強度也會發生改變。

為解決此問題，現有的方案主要是通過在煙囪安裝粉塵測量儀對面分別設置一個發射光接受光阱和背景光光阱來降低背景雜散光的干擾。采用該方案的主要問題有：

1.需要在煙囪兩側開孔分別進行發射測量單元和光阱的安裝，安裝角度和位置要求極高，給系統安裝調試帶來極大不便。

2.光阱在腐蝕性臟煙氣環境下長期使用消光性能發生改變，從而導致背景雜散光強度發生改變。

3.采用此方案無法消除外界進入到煙囪內自然光光強變化導致的背景雜散光強度變化。

技術實現要素：

為了解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種檢測精度高的氣體中顆粒物的檢測裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種氣體中顆粒物的檢測裝置，所述氣體中顆粒物的檢測裝置包括光源、測量探測器、分析單元；所述氣體中顆粒物檢測裝置進一步包括：

參考探測器，在檢測區域內，所述參考探測器的探測視場和所述測量探測器的探測視場在形成所述檢測區域的同一內壁上的投影具有重疊，所述參考探測器的探測視場避開所述光源發出的檢測光；所述參考探測器的輸出端連接所述分析單元。

本發明還提供了一種檢測精度高的氣體中顆粒物的檢測方法，該發明目的是通過以下技術方案實現的：

一種氣體中顆粒物的檢測方法，所述氣體中顆粒物的檢測方法包括以下步驟：

(A1)光源發出的探測光射入檢測區域內；

(A2)測量探測器測得的光強V送分析單元；參考探測器測得的光強V₀送分析單元；

在檢測區域內，所述參考探測器的探測視場和所述測量探測器的探測視場在形成所述檢測區域的同一內壁上的投影具有重疊，所述參考探測器的探測視場避開所述光源發出的檢測光；

(A3)分析單元根據光強V、V₀獲得檢測區域內顆粒物的濃度C＝k·(V-V₀)，k為轉換系數。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：

1.安裝調試方便，如安裝在煙道的單側即可，或者調整參考探測器在現有抽取式煙氣中顆粒物檢測裝置中的位置即可；

2.避免了對光阱的定期清洗，維護簡單；

3.實時補償檢測區域中的背景雜散光，提高了顆粒物濃度測量精度；

4.不受自然光光強變化的影響。

附圖說明

參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中：

圖1是根據本發明實施例1的氣體中顆粒物的檢測裝置的結構簡圖。

具體實施方式

圖1和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發明。為了教導本發明技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變型。由此，本發明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。

實施例1：

圖1示意性地給出了本發明實施例的氣體中顆粒物的檢測裝置的結構簡圖，如圖1所示，所述氣體中顆粒物的檢測裝置包括：

光源21、測量探測器31、分析單元及氣體室11，這些都是本領域的現有技術，在此不再贅述；

參考探測器32，在氣體室內，所述參考探測器的探測視場和所述測量探測器的探測視場在形成所述氣體室的同一內壁上的投影具有重疊(部分重疊、全部重疊)，所述參考探測器32的探測視場避開所述光源21發出的檢測光22，避開氣體室進口和出口之間的氣流41，檢測光22穿過該氣流41；所述參考探測器的輸出端連接所述分析單元；

分析單元根據測量探測器輸出的光強V、參考探測器輸出的光強V₀獲得氣體室內顆粒物的濃度C＝k·(V-V₀)，k為轉換系數。

本發明實施例的一種氣體中顆粒物的檢測方法，也即上述氣體中顆粒物的檢測裝置的工作過程，所述氣體中顆粒物的檢測方法包括以下步驟：

(A1)光源21發出的探測光22射入氣體室內，穿過氣體室進口和出口之間的氣流41；

(A2)測量探測器31測得的光強V送分析單元；參考探測器32測得的光強V₀送分析單元；

在檢測區域內，所述參考探測器的探測視場和所述測量探測器的探測視場在形成所述檢測區域的同一內壁上的投影具有重疊，所述參考探測器的探測視場避開所述光源發出的檢測光；

(A3)分析單元根據光強V、V₀獲得檢測區域內顆粒物的濃度C＝k·(V-V₀)，k為轉換系數。

實施例2：

本發明實施例的煙道內氣體中顆粒物的檢測裝置，所述氣體中顆粒物的檢測裝置包括：

光源、測量探測器、分析單元，這些都是本領域的現有技術，在此不再贅述；

參考探測器，在煙道內，所述參考探測器的探測視場和所述測量探測器的探測視場在所述煙道的同一內壁上的投影具有重疊(部分重疊、全部重疊)，所述參考探測器的探測視場避開所述光源發出的檢測光；所述參考探測器的輸出端連接所述分析單元；

分析單元根據測量探測器輸出的光強V、參考探測器輸出的光強V₀獲得煙道室內顆粒物的濃度C＝k·(V-V₀)，k為轉換系數。

本發明實施例的一種氣體中顆粒物的檢測方法，也即上述氣體中顆粒物的檢測裝置的工作過程，所述氣體中顆粒物的檢測方法包括以下步驟：

(A1)光源21發出的探測光22射入氣體室內，穿過氣體室進口和出口之間的氣流41；

(A2)測量探測器31測得的光強V送分析單元；參考探測器32測得的光強V₀送分析單元；

在煙道內，所述參考探測器的探測視場和所述測量探測器的探測視場在煙道的同一內壁上的投影具有重疊，具體實現方式為：利用第一激光器發出的可見激光在內壁上的反射光標記所述測量探測器的探測視場；利用第二激光器發出的可見激光在所述內壁上的仿射光標記所述參考探測器的探測視場，所述參考探測器的探測視場避開所述光源發出的檢測光；

(A3)分析單元根據光強V、V₀獲得檢測區域內顆粒物的濃度C＝k·(V-V₀)，k為轉換系數。