本技術涉及光學檢測裝置相關，更準確的說涉及一種粒子計數器。

背景技術：

1、潔凈室系指對空氣潔凈度、溫度、濕度、壓力、噪聲等參數根據需要都進行控制的密閉性較好的空間。粒子計數器通過對潔凈室空間內的粒子分布情況進行監測，以判定潔凈室空間的潔凈度是否合格。

2、然而，不同等級的潔凈度對于潔凈室空間內可以存在的粒子濃度分布要求不同，潔凈度等級要求越高的潔凈室，對于要求識別的粒子粒徑越小。粒子計數器通常通過光束照射粒子以獲取粒子的散射光來識別、統計粒子，然則需要識別的粒子的粒徑越小，對于粒子計數器的要求越高。粒子計數器對各粒徑標準的粒子計數的精確程度受到各種噪聲信號的影響，例如光源光束照射流體部分光的強度的均勻性、光源光束形成的雜散光、電路雜波、光電探測器的暗電流等等。由于光束照射流體時形成的是一個交疊區域，因此為了確保粒徑識別的精確性，要求流體中的粒子在穿越光束時，交疊區域的光斑的光強越均勻越好。因此常采用球面鏡、柱面鏡等整形鏡組對光束進行壓縮準直，以對激光器光源發出的高斯光束進行勻化以形成平頂光，在光束傳播路徑上嵌入式的鏡組使得粒子計數器的外殼結構設計相對復雜，且需要考慮到光束傳播路徑上雜散光的移除。

3、綜上，本領域需要對現有粒子計數器進行改進，使得粒子計數器能夠獲取更加勻化的平頂光束，使得光敏區的光斑光強更加均勻，減少光束自激光器發出至被光陷阱移除過程中雜散光。

技術實現思路

1、有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種粒子計數器。

2、為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

3、一種粒子計數器，包括殼體，所述殼體內具有用于光束傳播的光通道以及用于發生散射的空腔，所述光通道與所述空腔連通，自所述光通道至所述空腔依次設置有用于發出所述光束的光源組件、光引導組件、散射光收集組件以及光收集結構；所述光束經所述光引導組件引導后進入所述空腔；所述散射光收集組件以及所述光收集結構與所述空腔處的所述殼體結合設置；所述光源組件、所述光引導組件依次沿光束傳播路徑設置于所述光通道路徑上；

4、所述光引導組件包括光纖和鏡組，所述鏡組包括第一柱面透鏡、第二柱面透鏡和第二聚焦透鏡，所述第一柱面透鏡的母線與所述第二柱面透鏡的母線相互垂直，所述光束經所述第一柱面透鏡和所述第二柱面透鏡壓縮準直后入射所述光纖，所述第二聚焦透鏡位于所述光纖的出光端。

5、優選地，所述鏡組包括設置于所述第二柱面透鏡與所述光纖之間的第一聚焦透鏡，所述光纖的入光端面位于所述第一聚焦透鏡的焦點處，用于對所述第二柱面透鏡出射的光束進行匯聚并入射至所述光纖。

6、優選地，所述第一柱面透鏡的凸面朝向所述第二柱面透鏡的凸面；所述第一柱面透鏡對所述光束的快軸進行準直，所述第二柱面透鏡對所述光束的慢軸進行準直。

7、優選地，還包括與所述空腔處的所述殼體結合設置進氣管道、排氣管道，待測氣流經所述進氣管道進入所述空腔后由所述排氣管道排出，所述待測氣流與所述光束在所述空腔內交疊形成光敏區，所述光敏區位于所述第二聚焦透鏡的焦點處。

8、優選地，所述進氣管道的出氣口和所述排氣管道的進氣口共軸；所述進氣管道的出氣口小于所述排氣管道的進氣口；所述光敏區位于所述進氣管道的出氣口和所述排氣管道的進氣口之間。

9、優選地，所述光源組件為激光器，所述激光器為半導體激光器、光纖激光器。

10、優選地，散射光收集組件包括反射鏡和光電探測器，所述反射鏡和所述光電探測器分別設置在所述光敏區相對的兩側。

11、優選地，所述光收集結構包括與所述殼體結合設置的光陷阱，所述光束經過所述光敏區后被所述光陷阱吸收移除。

12、與現有技術相比，本實用新型的優點在與：通過設置第一柱面透鏡和第二柱面透鏡分別在光束快軸和光束慢軸方向上對光束進行壓縮準直，再通過第一聚焦透鏡將準直后的光束引導至光纖中后由第二聚焦透鏡匯聚，使得粒子計數器在光敏區處能夠獲取更加勻化的平頂光束，使得光敏區的光斑光強更加均勻，同時也可以減少光束自激光器發出至被光陷阱移除過程中雜散光。

技術特征：

1.一種粒子計數器，其特征在于，包括殼體，所述殼體內具有用于光束傳播的光通道以及用于發生散射的空腔，所述光通道與所述空腔連通，自所述光通道至所述空腔依次設置有用于發出所述光束的光源組件、光引導組件、散射光收集組件以及光收集結構；所述光束經所述光引導組件引導后進入所述空腔；所述散射光收集組件以及所述光收集結構與所述空腔處的所述殼體結合設置；所述光源組件、所述光引導組件依次沿光束傳播路徑設置于所述光通道路徑上；

2.根據根據權利要求1所述的一種粒子計數器，其特征在于，所述鏡組包括設置于所述第二柱面透鏡與所述光纖之間的第一聚焦透鏡，所述光纖的入光端面位于所述第一聚焦透鏡的焦點處，用于對所述第二柱面透鏡出射的光束進行匯聚并入射至所述光纖。

3.根據根據權利要求1所述的一種粒子計數器，其特征在于，所述第一柱面透鏡的凸面朝向所述第二柱面透鏡的凸面；所述第一柱面透鏡對所述光束的快軸進行準直，所述第二柱面透鏡對所述光束的慢軸進行準直。

4.根據根據權利要求1所述的一種粒子計數器，其特征在于，還包括與所述空腔處的所述殼體結合設置進氣管道、排氣管道，待測氣流經所述進氣管道進入所述空腔后由所述排氣管道排出，所述待測氣流與所述光束在所述空腔內交疊形成光敏區，所述光敏區位于所述第二聚焦透鏡的焦點處。

5.根據根據權利要求4所述的一種粒子計數器，其特征在于，所述進氣管道的出氣口和所述排氣管道的進氣口共軸；所述進氣管道的出氣口小于所述排氣管道的進氣口；所述光敏區位于所述進氣管道的出氣口和所述排氣管道的進氣口之間。

6.根據根據權利要求1所述的一種粒子計數器，其特征在于，所述光源組件為激光器，所述激光器為半導體激光器、光纖激光器。

7.根據根據權利要求4所述的一種粒子計數器，其特征在于，所述散射光收集組件包括反射鏡和光電探測器，所述反射鏡和所述光電探測器分別設置在所述光敏區的兩側。

8.根據根據權利要求4所述的一種粒子計數器，其特征在于，所述光收集結構包括與所述殼體結合設置的光陷阱，所述光束經過所述光敏區后被所述光陷阱吸收移除。

技術總結
本技術提出了一種粒子計數器，包括殼體，殼體內具有用于光束傳播的光通道以及用于發生散射的空腔，光通道與空腔連通，自光通道至空腔依次設置有用于發出光束的光源組件、光引導組件、散射光收集組件以及光收集結構，光束經光引導組件引導后進入空腔，散射光收集組件以及光收集結構與空腔處的殼體結合設置，光源組件、光引導組件依次沿光束傳播路徑設置于光通道路徑上，光引導組件包括光纖和鏡組，鏡組包括第一柱面透鏡、第二柱面透鏡和第二聚焦透鏡。本技術使得粒子計數器能夠獲取更加勻化的平頂光束，使得光敏區的光斑光強更加均勻，同時也可以減少光束自激光器發出至被光陷阱移除過程中雜散光。

技術研發人員：王少永,趙笑,孫奇,戴霞,朱潔,惠旅鋒
受保護的技術使用者：蘇州蘇信環境科技有限公司
技術研發日：20240419
技術公布日：2025/4/28