(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211231317.7 (22)申请日 2022.10.10 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115290518 A (43)申请公布日 2022.11.04 (73)专利权人 张家港谱析传感科技有限公司 地址 215600 江苏省苏州市张家港市乐 余 镇 （张家港临江绿 色科技创新园） (72)发明人 施惠民　施毅　 (74)专利代理 机构 苏州金项专利代理事务所 (普通合伙) 3245 6 专利代理师 金星 (51)Int.Cl. G01N 15/02(2006.01) G01N 15/06(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/49(2006.01) (56)对比文件 CN 110132802 A,2019.08.16CN 110346253 A,2019.10.18 CN 104655539 A,2015.0 5.27 CN 1074625 04 A,2017.12.12 US 615427 7 A,2000.11.28 US 201523 3812 A1,2015.08.20 CN 108680474 A,2018.10.19 CN 106525676 A,2017.0 3.22 JP 2004205491 A,20 04.07.22 CN 1074785 57 A,2017.12.15 JP 2006226906 A,2006.08.31 US 2019250076 A1,2019.08.15 JP 2005070027 A,20 05.03.17 US 2005141843 A1,20 05.06.30 US 20142 95536 A1,2014.10.02 CN 104764680 A,2015.07.08 CN 207457013 U,2018.0 6.05 CN 212206999 U,2020.12.2 2 US 5231378 A,19 93.07.27 审查员 沈育德 (54)发明名称 一种带自校准的粒径谱仪 (57)摘要 本发明公开了一种带自校准的粒径谱仪， 属 于颗粒物粒径和浓度检测技术领域， 包括机壳， 机壳内固定有检测腔室， 该检测腔室上设置有光 源和进光透镜组件， 光源产生的检测光束与粒子 气流束相 交， 出光固定座内设置有光陷阱， 检测 腔室内还设置有反光凹透镜和光电探测器， 机壳 的底部还设置有气路底座， 出光固定座上设置有 校准收集光缆， 校准收集光缆通过光纤开关与校 准发射光缆连接， 所述校准发射光缆的发射端插 入到检测腔室内且朝向反光凹透镜。 该粒径谱仪 可以自校准光电探测器接收到的光频率信号和 光强信号， 保证粒径谱仪长时间使用后依旧检测 结果准确。 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 CN 115290518 B 2022.12.30 CN 115290518 B 1.一种带自校准的粒径谱仪， 包括机壳， 所述机 壳内固定有检测腔室， 该检测腔室的上 端设置有粒子准直加速喷头， 该检测腔室的下端设置有出气接头， 所述检测腔室上安装有 相对设置的进光固定座和出光固定座， 该进光固定座内安装有光源和进光透镜组件， 光源 产生的光束通过进光透镜组件形成检测 光束， 该检测 光束与粒子气流束相交， 所述出光固 定座内设置有光陷阱， 所述检测腔室内还设置有反光凹透镜和用于检测散射光的光电探测 器， 其特征在于： 所述机壳的底部还设置有气路底座， 所述气路底座上设置有用于安装第一 滤膜的第一过滤腔室， 所述第一过滤腔室位于检测腔室的下方， 第一过滤腔室的上端通过 出气接头与检测腔室连通， 所述气路底座上还设置有抽吸通道， 所述抽吸通道与第一过滤 腔室的下部连通， 所述气路底座上安装有与抽吸通道连通的抽吸接头， 所述机壳内安装有 采样泵和用于检测采样气体流量的流量计， 所述采样泵的抽吸端通过管道与抽吸接头连 通， 所述出光固定座上设置有校准收集光缆， 该校准收集光缆的一端位于光陷阱内且与检 测光束处于同一水平线上， 所述校准收集光缆的另一端通过光纤开关与校准发射光缆连 接， 所述校准 发射光缆的发射端插入到检测腔室内且朝向反光凹透镜； 在出厂校准完成后， 调整光源的功率， 使光源按照不同的功 率发射光线， 光线进入到光陷阱后， 校准收集光缆收 集的光线并传输， 此时光纤开关打开， 光纤通过校准发射光缆发射到检测腔室内且朝向反 光凹透镜， 光线经过反光凹透镜 反射后被光电探测器接收， 光源发射的不同功 率的光线， 光 电探测器就会对应接 收到不同强度的光强， 光源功率和接 收的光强是一一对应的， 并记录 一一对应的功率和光强的关系表； 而后粒径谱仪使用一段时间后， 启动自校准操作， 此时采 样泵停止工作， 同时光源按照之前记录的功率和光强的关系表中的功率发光， 光电探测器 会检测到此时的光强， 将检测到此时的光强与关系表中对应的功率下的光强数值进行比 对， 即可判断光电探测器的检测结果是否准确， 最终判断出光电探测器在长时间的使用过 程中的检测灵敏度和检测准确度。 2.如权利要求1所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述气路底座上还设置 有外置出气接头和外置进气接头， 所述外置出气 接头与第一过滤腔室连通且连通位置位于 第一滤膜的上游侧， 所述外置进气 接头与第一过滤腔室连通且连通位置位于第一滤膜的下 游侧， 所述机壳上还固定有与外 置出气接 头和外置进气接 头连通的外 置过滤器。 3.如权利要求2所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述光陷阱包括可拆卸 安装于所述出光固定座上 的陷阱座体， 所述陷阱座体上设置有方便吸收光线的陷阱腔室， 所述陷阱座体的一侧设置有伸入到检测腔室内的进光口， 所述陷阱腔室的另一侧设置有封 堵头， 所述校准收集光缆固定于所述封堵头上， 所述封堵头位于陷阱腔室的内侧端设置成 锥面状， 所述封堵头上位于锥面的顶点处设置有方便光线通过的接 收通道， 光线经过接 收 通道后由校准收集 光缆接收传递。 4.如权利要求3所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述进光固定座上位于 进光透镜组件的光线下游侧还安装有遮挡多余 光线的滤光结构。 5.如权利要求4所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述滤光结构包括可拆 卸安装于进光固定座上 的滤光套， 所述滤光套的下游端伸入到检测腔室内， 所述滤光套的 上游端设置有上游滤光片， 所述上游滤光片上设置有成收口状的上游滤光孔， 所述滤光套 的下游端设置有成扩口状的下游滤光孔， 所述下游滤光孔和上游滤光孔同心设置， 所述上 游滤光孔的最小孔端的孔径大于下游滤光 孔的最小孔端的孔径。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115290518 B 26.如权利要求5所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述气路底座上还设置 有第一零气通道， 所述第一零气通道上设置有与采样泵的出气端连通的进气接头， 所述的 流量计设置于第一零气通道上， 所述气路底座上还设置有第二过滤腔室， 所述第二过滤腔 室上可拆卸安装有第二滤膜， 所述第一零气通道与第二过滤腔室连通且连通位置位于第二 滤膜的上游侧， 所述气路底座上还设置有第二零气通道， 所述第二零气通道与第二过滤腔 室连通且连通位置位于第二滤膜的下游侧， 所述第二零气通道上设置有回用接头， 所述回 用接头通过零气回用管道与零气保护接头连通， 所述零气保护接头通过零气喷吹管路喷吹 所述光电探测器的镜 头。 7.如权利要求6所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述光电探测器 固定于 探测器安装座上， 所述检测腔室上设置有探测 安装窗口， 所述探测器安装座密封安装于所 述探测安装窗口内， 所述探测器安装座上设置有用于安装所述光电探测器的安装孔， 所述 探测器安装座上设置有零气喷吹通道， 该零气喷吹通道作为所述零气喷吹管路， 所述零气 保护接头设置于探测器安装座上， 所述探测器安装座上设置有对光电探测器防护的防护罩 壳。 8.如权利要求7所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述检测腔室上设置有 透镜安装窗口， 所述反光凹透镜安装于透镜安装窗口上， 所述透镜安装窗口外部固定有封 板， 所述封 板和反光凹透 镜之间设置有密封 垫板。 9.如权利要求8所述的一种带自校准的粒径谱仪， 其特征在于： 所述粒子准直加速喷头 上设置有样气通道和环形 的零气通道， 该环形 的零气通道包裹样气通道， 零气通道流出 的 零气包裹样气通道流出的样气而 形成粒子气流束， 所述粒子准直加速喷头上设置有与零气 回用管道连通的零气连接 接头。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115290518 B 3