(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210529388.9 (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 苏州苏信环境科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市工业园区杏林 街78号新兴产业工业坊11号厂房2楼B 单元 (72)发明人 王少永　惠旅锋　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 任晓婷 (51)Int.Cl. G01N 15/02(2006.01) G01N 15/06(2006.01) G01N 21/53(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种散射 光收集测量组件 (57)摘要 本发明提供一种散射光收集测量组件， 应用 于粒子计数传感器中， 粒子计数传感器包括光敏 区、 气路组件以及光电探测器， 光敏区由粒子计 数传感器的光源发射光束形成， 散射光收集测量 组件包括全反射集光体以及与全反射集光体结 合设置的光电探测器， 全反射集光体包围光敏区 设置， 全反射集光体内部具有反射面， 反射面围 绕形成反射腔， 且全反射集光体上具有若干开 口； 光束通过两个开口横穿全反射集光体， 气路 组件通过两个开口在反射腔内部输送气流， 光电 探测器的光探测面通过一个开口暴露至反射腔。 采用所述散射光收集测量组件， 能够保证光电探 测器的散射光接收量， 并减少杂散光的干扰， 进 而有效提高粒子 计数传感器的检测精度。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114813487 A 2022.07.29 CN 114813487 A 1.一种散射光收集测量组件， 应用于粒子计数传感器中， 所述粒子计数传感器包括外 壳， 与外壳结合设置的发射、 回收光束的光路组件， 含粒子的待测气体气流流通的气路组 件， 散射光收集测量组件； 光束与气流交叠区域形成光敏区， 粒子在光敏区散射形成散射 光， 其特征在于， 所述散射光收集测量组件包括全反射集光体以及与全反射集光体结合设 置的光电探测器， 所述全反射集光体包围所述光敏区设置， 所述全反射集光体内部具有反 射面， 用于 收集散射光并将散射光引导至光电探测器， 所述反射面围绕所述光敏区形成反 射腔， 且所述全反射集光体上具有对应用于光束传播、 气流流通及光电探测器安装的多个 开口， 穿越所述 开口的光束及气流与所述 开口的周缘无接触。 2.如权利要求1所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述多个开口包括共轴的入 光口和出光口， 用于光束传播， 所述光束通过所述入光口进入 所述反射腔， 通过所述出光口 出射所述反射腔。 3.如权利要求1所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述多个开口包括探测口， 所述光电探测器通过所述探测口与所述反射腔结合设置， 所述探测口与剩余所述多个开口 之间均具有所述反射 面区域作为间隙。 4.如权利要求2所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述所述多个开口包括共轴 的入气口和出气口， 用于气流流通， 所述气路组件通过所述入气口及所述出气口与所述全 反射集光体结合设置 。 5.如权利要求4所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述入光口和所述出光口的 轴线与所述入气口和所述出气口 的轴线共平面。 6.如权利要求2所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述外 壳具有光束传播的通 道， 所述通道、 所述入光口和所述出光口共轴。 7.如权利要求1所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述反射面朝向光电探测器 区域为平滑的凹面曲面。 8.如权利要求1所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述反射面的光反射率≥ 99％。 9.如权利要求1所述的散射光收集测量组件， 其特征在于， 所述全反射集光体外部具有 外表面， 所述外表面至少部分区域 为光吸收面。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114813487 A 2一种散射光收集测量组件 技术领域 [0001]本发明涉及粒子计数传感器相关技术领域， 更准确的说涉及一种散射光收集测量 组件。 背景技术 [0002]粒子计数传感器通过其光学组件输出均匀的光场， 通过气路组件输送待检测气流 穿过光场形成光敏区， 待检测气流中的粒子在光敏区中被照射后发出散射光， 散射光被设 置于光敏区侧部的光电探测器接收后转化为光电流， 光电流通过放大 处理电路转化为电压 脉冲信号， 进而可以根据电压脉冲信号判断粒子数量和粒径大小。 光电探测器接 收到的散 射光越多， 对粒子分辨的准确 性越高。 现有粒子计数传感器中的光电探测器仅能接 收其所 在方向上投射的散射光。 为了提高粒子计数传感器的测量精度， 需要使光电探测器接 收到 更多的散射光。 现有的方案一般是在光敏区与光电探测器相对的一侧设置半球面镜， 通过 板球面镜 收集反射光并反射至光电探测器。 现有的方案中有大量的散射光无法被 收集， 且 由于激光的发散角， 光束即使被整形后， 光束传播过程中难免会存在影响粒子计数器准确 计数和分辨粒子的杂散光， 杂散光被光电探测器接收后影响粒子粒径分辨以及粒子的准确 计数。 [0003]综上， 本领域需要对粒子计数传感器中与收集粒子散射光相关的结构进行改进， 使光电探测器能够接 收到更多的散射光， 并减少杂散光对光电探测器的影响， 以提高粒子 计数传感器的检测精度。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种散射光收集测量组件， 包括全反射集光体 和光电探测器， 全反射集光体包围光敏区设置， 具有 供光束穿过的开口、 安装气路组件的开 口以及设置光电探测器的开口， 光敏区的粒子散射光在 全反射集光体中反射后到达光电探 测器的光感测 面， 以增加 光电探测器的散射光接 收量， 同时防止全反射集光体尾部杂散光 到达光电探测器的光感测面。 [0005]为了达到上述目的， 本发明提供一种散射光收集测量组件， 应用于粒子计数传感 器中， 所述粒子计数传感器包括外壳， 与外壳结合设置的发射、 回收光束的光路组件， 含粒 子的待测气体气流流通的气路组件， 散射光收集测量组件； 光束与气流交叠区域形成光敏 区， 粒子在光敏区散射形成散射光， 所述散射光收集测量组件包括全反射集光体以及与全 反射集光体结合设置的光电探测器， 所述全反射集光体包围所述光敏区设置， 所述全反射 集光体内部具有反射面， 用于 收集散射光并将散射光引导至光电探测器， 所述反射面围绕 所述光敏区形成反射腔， 且所述全反射集光体上具有对应用于光束传播、 气流流通及光电 探测器安装的多个开口， 穿越所述 开口的光束及气流与所述 开口的周缘无接触。 [0006]优选地， 所述多个开口包括共轴的入光口和出光口， 用于光束传播， 所述光束通过 所述入光口进入所述反射腔， 通过 所述出光口出射所述反射腔。说　明　书 1/4 页 3 CN 114813487 A 3