本實(shí)用新型涉及濃度測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種粉塵濃度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

粉塵濃度的測(cè)量方法主要包括光學(xué)分析法與非光學(xué)分析法。非光學(xué)分析法由于檢測(cè)設(shè)備響應(yīng)速度慢、處理復(fù)雜，難以對(duì)粉塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。例如現(xiàn)有的化學(xué)反應(yīng)式粉塵濃度傳感器，需要對(duì)空氣粉塵進(jìn)行采集處理，具有測(cè)量時(shí)延差，無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。而電式粉塵濃度測(cè)量裝置安全性較差，當(dāng)?shù)V井粉塵濃度過(guò)高時(shí)，輕微的電火花會(huì)引發(fā)礦井爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

基于光學(xué)分析的粉塵濃度測(cè)量技術(shù)具有探測(cè)靈敏度高、選擇性強(qiáng)、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，且成本較低，是以后粉塵濃度測(cè)量的理想方法。但是現(xiàn)有的手持粉塵濃度測(cè)量裝置必須要求操作人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，而在類似于煤礦礦井粉塵濃度高的環(huán)境中，操作人員在測(cè)量時(shí)必須做好防塵措施，否則會(huì)損傷呼吸道，影響健康。另外，由于測(cè)量?jī)x器位于高粉塵區(qū)域，長(zhǎng)時(shí)間使用后儀器表面或儀器內(nèi)必定粉塵沉積，會(huì)影響測(cè)量精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全性好、精度高、能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測(cè)量的粉塵濃度測(cè)量裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種粉塵濃度測(cè)量裝置，包括激光輸入單元、粉塵濃度測(cè)量單元和激光輸出檢測(cè)單元，其中：所述激光輸入單元包括激光器、輸入光纖、分束器和輸入準(zhǔn)直器；所述粉塵濃度測(cè)量單元包括多對(duì)全反射平面；所述激光輸出檢測(cè)單元包括輸出準(zhǔn)直器、輸出光纖和光電探測(cè)器；由所述激光器發(fā)射經(jīng)所述輸入光纖傳輸至所述分束器分束后的激光分別通過(guò)所述輸入準(zhǔn)直器進(jìn)入所述粉塵濃度測(cè)量單元，并分別經(jīng)各對(duì)全反射平面反射，之后分別通過(guò)所述輸出準(zhǔn)直器經(jīng)輸出光纖傳輸至所述光電探測(cè)器，并且其中，各對(duì)全反射平面之間的距離不相等。

進(jìn)一步的，所述分束器將所述激光分成兩束光強(qiáng)相同且相互平行的第一測(cè)量光和第二測(cè)量光；所述輸入準(zhǔn)直器包括第一輸入準(zhǔn)直器和第二輸入準(zhǔn)直器；所述粉塵濃度測(cè)量單元包括第一全反射平面鏡、第二全反射平面鏡和第三全反射平面鏡，其中所述第一全反射平面鏡與所述第二全反射平面鏡構(gòu)成第一對(duì)全反射平面，所述第一全反射平面鏡與所述第三全反射平面鏡構(gòu)成第二對(duì)全反射平面；所述輸出準(zhǔn)直器包括第一輸出準(zhǔn)直器和第二輸出準(zhǔn)直器；所述輸出光纖包括第一輸出光纖和第二輸出光纖；所述光電探測(cè)器包括第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器；所述第一測(cè)量光在通過(guò)所述第一輸入準(zhǔn)直器后經(jīng)過(guò)在所述第一全反射平面鏡和所述第二全反射平面鏡之間的多次反射，然后通過(guò)所述第一輸出準(zhǔn)直器經(jīng)第一輸出光纖傳輸至所述第一光電探測(cè)器；所述第二測(cè)量光在通過(guò)所述第二輸入準(zhǔn)直器后經(jīng)過(guò)在所述第一全反射平面鏡和所述第三全反射平面鏡之間的多次反射，然后通過(guò)所述第二輸出準(zhǔn)直器經(jīng)第二輸出光纖傳輸至所述第二光電探測(cè)器。

進(jìn)一步的，所述第一測(cè)量光在所述第一全反射平面鏡與所述第二全反射平面鏡之間進(jìn)行多次反射，所述第二測(cè)量光在所述第一全反射平面鏡與所述第三全反射平面鏡之間進(jìn)行多次反射，并且所述第一測(cè)量光與所述第二測(cè)量光的反射次數(shù)相同。

進(jìn)一步的，粉塵濃度測(cè)量裝置還包括第一單透鏡整形器和第二單透鏡整形器，從所述第一輸入準(zhǔn)直器輸出的第一測(cè)量光在經(jīng)過(guò)所述第一單透鏡整形器之后再進(jìn)入所述粉塵濃度測(cè)量單元，從所述第二輸入準(zhǔn)直器輸出的第二測(cè)量光在經(jīng)過(guò)所述第二單透鏡整形器之后再進(jìn)入所述粉塵濃度測(cè)量單元。

進(jìn)一步的，所述第一全反射平面鏡、所述第二全反射平面鏡與所述第三全反射平面鏡平行設(shè)置，其中：所述第二全反射平面鏡與所述第三全反射平面鏡相連成整體，構(gòu)成臺(tái)階結(jié)構(gòu)；所述第一全反射平面鏡位于所述第二全反射平面鏡與所述第三全反射平面鏡上方，并通過(guò)連桿與由所述第二全反射平面鏡和所述第三全反射平面鏡構(gòu)成的臺(tái)階結(jié)構(gòu)固定連接。

進(jìn)一步的，所述第一輸入準(zhǔn)直器和所述第二輸入準(zhǔn)直器相互平行且傾斜地嵌入所述第一全反射平面鏡一端的上表面。

進(jìn)一步的，所述第一單透鏡整形器對(duì)應(yīng)所述第一輸入準(zhǔn)直器嵌入在所述第一全反射平面鏡的下表面；所述第二單透鏡整形器對(duì)應(yīng)所述第二輸入準(zhǔn)直器嵌入在所述第一全反射平面鏡的下表面。

進(jìn)一步的，所述第一輸入準(zhǔn)直器與所述第一單透鏡整形器位于同一直線上，所述第一輸入準(zhǔn)直器與所述第一全反射平面鏡保持90°-180°的安裝角度；所述第二輸入準(zhǔn)直器與所述第二單透鏡整形器位于同一直線上，所述第二輸入準(zhǔn)直器與所述第一全反射平面鏡保持90°-180°的安裝角度。

進(jìn)一步的，所述第一輸出準(zhǔn)直器位于所述第一全反射平面鏡另一端，傾斜地貫穿所述第一全反射平面鏡且傾斜角度同所述第一輸入準(zhǔn)直器與所述第一全反射平面鏡所成的角度互補(bǔ)；所述第二輸出準(zhǔn)直器位于所述第一全反射平面鏡另一端，傾斜地貫穿所述第一全反射平面鏡且傾斜角度同所述第二輸入準(zhǔn)直器與所述第一全反射平面鏡所成的角度互補(bǔ)。

進(jìn)一步的，所述激光器遠(yuǎn)離所述粉塵濃度測(cè)量單元，所述光電探測(cè)器遠(yuǎn)離所述粉塵濃度測(cè)量單元。

本實(shí)用新型的一種粉塵濃度測(cè)量裝置，具有以下有益效果：

1、利用測(cè)量區(qū)空氣中粉塵顆粒對(duì)于光信號(hào)的傳輸損耗進(jìn)行測(cè)量，傳感區(qū)為純光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有絕對(duì)安全的優(yōu)點(diǎn)；

2、測(cè)量過(guò)程以光速進(jìn)行，不存在時(shí)延問(wèn)題，可達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)量效果；

3、采用光學(xué)擴(kuò)束系統(tǒng)對(duì)光纖輸出的激光進(jìn)行擴(kuò)束，可以提高測(cè)量區(qū)域截面積，其測(cè)量結(jié)果將對(duì)較大空間中粉塵濃度的平均參量進(jìn)行反映；

4、采用雙光路差分測(cè)量方法，消除了傳感器的系統(tǒng)誤差以及礦用光學(xué)器件表面落塵誤差等問(wèn)題，做到僅對(duì)被測(cè)路徑上的粉塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與測(cè)量的目的，提高了測(cè)量精度；

5、采用全反射平面鏡將測(cè)量光場(chǎng)進(jìn)行多次反射，延長(zhǎng)測(cè)量光路的長(zhǎng)度，其測(cè)量結(jié)果可以反映大空間范圍的粉塵濃度分布情況；

6、利用單透鏡整形器對(duì)準(zhǔn)直器的輸出光進(jìn)行能量平均化處理，使得對(duì)于粉塵濃度的測(cè)量在均勻分布的光場(chǎng)下進(jìn)行，可改善測(cè)量空間范圍內(nèi)粉塵濃度的非均勻分布問(wèn)題對(duì)測(cè)量結(jié)果的不利影響；

7、本實(shí)用新型的粉塵濃度測(cè)量裝置，易于在礦井環(huán)境現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)上嫁接使用，并利用現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，因此可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚的說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)的，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本實(shí)用新型的粉塵濃度測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-激光器，2-輸入光纖，3-分束器，41-第一輸入準(zhǔn)直器，42-第二輸入準(zhǔn)直器，51-第一輸出準(zhǔn)直器，52-第二輸出準(zhǔn)直器，61-第一輸出光纖，62-第二輸出光纖，71-第一光電探測(cè)器，72-第二光電探測(cè)器，81-第一單透鏡整形器，82-第二單透鏡整形器，91-第一全反射平面鏡，92-第二全反射平面鏡，93-第三全反射平面鏡。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，為本實(shí)用新型的一種粉塵濃度測(cè)量裝置，該粉塵濃度測(cè)量裝置包括激光輸入單元、粉塵濃度測(cè)量單元和激光輸出檢測(cè)單元，其中：激光輸入單元包括激光器1、輸入光纖2、分束器3和輸入準(zhǔn)直器；粉塵濃度測(cè)量單元包括多對(duì)全反射平面；激光輸出檢測(cè)單元包括輸出準(zhǔn)直器、輸出光纖和光電探測(cè)器；由激光器發(fā)射經(jīng)輸入光纖傳輸至分束器分束后的激光分別通過(guò)輸入準(zhǔn)直器進(jìn)入粉塵濃度測(cè)量單元，并分別經(jīng)各對(duì)全反射平面反射，之后分別通過(guò)輸出準(zhǔn)直器經(jīng)輸出光纖傳輸至光電探測(cè)器，并且其中，各對(duì)全反射平面之間的距離不相等。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，分束器3將激光分成兩束光強(qiáng)相同且相互平行的第一測(cè)量光和第二測(cè)量光；輸入準(zhǔn)直器包括第一輸入準(zhǔn)直器41和第二輸入準(zhǔn)直器42；粉塵濃度測(cè)量單元包括第一全反射平面鏡91、第二全反射平面鏡92和第三全反射平面鏡93，其中第一全反射平面鏡91與第二全反射平面鏡92構(gòu)成第一對(duì)全反射平面，第一全反射平面鏡91與第三全反射平面鏡93構(gòu)成第二對(duì)全反射平面；輸出準(zhǔn)直器包括第一輸出準(zhǔn)直器51和第二輸出準(zhǔn)直器52；輸出光纖包括第一輸出光纖61和第二輸出光纖62；光電探測(cè)器包括第一光電探測(cè)器71和第二光電探測(cè)器72；第一測(cè)量光在通過(guò)第一輸入準(zhǔn)直器41后經(jīng)過(guò)在第一全反射平面鏡91和第二全反射平面鏡92之間反射，然后通過(guò)第一輸出準(zhǔn)直器51經(jīng)第一輸出光纖61傳輸至第一光電探測(cè)器71；第二測(cè)量光在通過(guò)第二輸入準(zhǔn)直器42后經(jīng)過(guò)在第一全反射平面鏡91和第三全反射平面鏡93之間反射，然后通過(guò)第二輸出準(zhǔn)直器52經(jīng)第二輸出光纖62傳輸至第二光電探測(cè)器72。

因激光器1發(fā)出的激光一般近似認(rèn)為是平行光，激光在進(jìn)入傳輸光纖2傳輸之前，可先通過(guò)耦合器聚焦，光纖接收激光器1的光，光纖端面一般會(huì)放在耦合器的聚焦焦點(diǎn)處；光纖將激光傳輸至分束器后分成兩束完全相同的測(cè)量光，之后分別通過(guò)輸入準(zhǔn)直器進(jìn)行擴(kuò)束。另外，衰減后的光信號(hào)通過(guò)輸出準(zhǔn)直器傳輸至輸出光纖傳送，輸出準(zhǔn)直器與輸入準(zhǔn)直器反向設(shè)置，起到縮束的作用，而經(jīng)輸出光纖傳輸?shù)墓庠谶M(jìn)入光電探測(cè)器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換之前，可通過(guò)耦合器將光轉(zhuǎn)換成平行光，這是由于光纖輸出光存在自聚焦現(xiàn)象，而探測(cè)器的分辨率一般不會(huì)很高。

本實(shí)用新型的粉塵濃度測(cè)量單元采用純光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用空氣中粉塵顆粒對(duì)于光信號(hào)的傳輸損耗進(jìn)行測(cè)量，具有絕對(duì)安全的優(yōu)點(diǎn)；測(cè)量過(guò)程以光速進(jìn)行，不存在時(shí)延的問(wèn)題，可達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)量的效果；通過(guò)輸入準(zhǔn)直器中光學(xué)擴(kuò)束系統(tǒng)對(duì)激光進(jìn)行擴(kuò)束，可以提高測(cè)量區(qū)域截面積，其測(cè)量結(jié)果將對(duì)較大空間中粉塵濃度的平均參量進(jìn)行反映；擴(kuò)束后的激光分別經(jīng)各對(duì)全反射平面反射，延長(zhǎng)了測(cè)量光路的長(zhǎng)度，同時(shí)其測(cè)量結(jié)果可以反映大空間范圍的粉塵濃度分布情況。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一測(cè)量光在第一全反射平面鏡91與第二全反射平面鏡92之間進(jìn)行多次反射，第二測(cè)量光在第一全反射平面鏡91與第三全反射平面鏡93之間進(jìn)行多次反射，并且第一測(cè)量光與第二測(cè)量光的反射次數(shù)相同。通過(guò)第一測(cè)量光和第二測(cè)量光的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙光路差分測(cè)量方法，消除了傳感器的系統(tǒng)誤差以及礦用光學(xué)器件表面落塵誤差等問(wèn)題，做到僅對(duì)被測(cè)路徑上的粉塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與測(cè)量的目的。并且兩束測(cè)量光經(jīng)過(guò)多次反射，大大延長(zhǎng)了測(cè)量光路的長(zhǎng)度，使得測(cè)量結(jié)果可以反映大空間范圍的粉塵濃度分布情況。同時(shí)兩束測(cè)量光反射次數(shù)相同也確保了二者傳輸過(guò)程中的損耗一致。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，該粉塵濃度測(cè)量裝置還包括第一單透鏡整形器81和第二單透鏡整形器82，從第一輸入準(zhǔn)直器41輸出的第一測(cè)量光在經(jīng)過(guò)第一單透鏡整形器81之后再進(jìn)入粉塵濃度測(cè)量單元，從第二輸入準(zhǔn)直器42輸出的第二測(cè)量光在經(jīng)過(guò)第二單透鏡整形器82之后再進(jìn)入粉塵濃度測(cè)量單元。利用單透鏡整形器對(duì)準(zhǔn)直器的輸出光進(jìn)行能量平均化處理，可以使得對(duì)于粉塵濃度的測(cè)量在均勻分布的光場(chǎng)下進(jìn)行，可改善測(cè)量空間范圍內(nèi)粉塵濃度的非均勻分布問(wèn)題對(duì)測(cè)量結(jié)果的不利影響。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一全反射平面鏡91、第二全反射平面鏡92與第三全反射平面鏡93平行設(shè)置，其中：第二全反射平面鏡92與第三全反射平面鏡93相連成整體，構(gòu)成臺(tái)階結(jié)構(gòu)；第一全反射平面鏡91位于第二全反射平面鏡92與第三全反射平面鏡93上方，并通過(guò)連桿與由第二全反射平面鏡92和第三全反射平面鏡93構(gòu)成的臺(tái)階結(jié)構(gòu)固定連接。臺(tái)階結(jié)構(gòu)保證第一測(cè)量光在第一全反射平面鏡91和第二全反射平面鏡92之間的反射路線長(zhǎng)度與第二測(cè)量光在第一全反射平面鏡91與第三全反射平面鏡93之間的反射路線長(zhǎng)度不同，從而實(shí)現(xiàn)差分測(cè)量。此外，可以根據(jù)第一全反射平面鏡91分別與第二全反射平面鏡92和第三全反射平面鏡93之間的距離來(lái)設(shè)計(jì)第一輸入準(zhǔn)直器41與第一輸出準(zhǔn)直器51之間的距離以及第二輸入準(zhǔn)直器42與第二輸出準(zhǔn)直器52之間的距離，從而保證第一測(cè)量光與第二測(cè)量光在測(cè)量單元中反射次數(shù)相同。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一輸入準(zhǔn)直器41和第二輸入準(zhǔn)直器42相互平行且傾斜地嵌入第一全反射平面鏡91一端的上表面。傾斜的嵌入可使兩束測(cè)量光在進(jìn)入全反射平面鏡后可以進(jìn)行多次反射。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一單透鏡整形器81對(duì)應(yīng)第一輸入準(zhǔn)直器41嵌入在第一全反射平面鏡91的下表面；第二單透鏡整形器82對(duì)應(yīng)第二輸入準(zhǔn)直器42嵌入在第一全反射平面鏡91的下表面。單透鏡整形器與輸入準(zhǔn)直器對(duì)應(yīng)嵌入放置，能夠保證激光在單透鏡整形器與輸入準(zhǔn)直器之間直線傳輸，并使單透鏡整形器將輸入準(zhǔn)直器的輸出光進(jìn)行能量平均化處理。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一輸入準(zhǔn)直器41與第一單透鏡整形器81位于同一直線上，第一輸入準(zhǔn)直器41與第一全反射平面鏡91保持90°-180°的安裝角度；第二輸入準(zhǔn)直器42與第二單透鏡整形器82位于同一直線上，第二輸入準(zhǔn)直器42與第一全反射平面鏡91保持90°-180°的安裝角度。輸入準(zhǔn)直器位于全反射平面鏡的一端，90°-180°的安裝角度可以保證激光進(jìn)入測(cè)量單元后向全反射平面鏡的另一端反射。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一輸出準(zhǔn)直器51位于第一全反射平面鏡91另一端，傾斜地貫穿第一全反射平面鏡91且傾斜角度同第一輸入準(zhǔn)直器41與第一全反射平面鏡91所成的角度互補(bǔ)；第二輸出準(zhǔn)直器52位于第一全反射平面鏡91另一端，傾斜地貫穿第一全反射平面鏡91且傾斜角度同第二輸入準(zhǔn)直器42與第一全反射平面鏡91所成的角度互補(bǔ)。經(jīng)多次反射后的激光需通過(guò)輸出準(zhǔn)直器進(jìn)入輸出光纖，傾斜角度互補(bǔ)可保證光纖的順利進(jìn)入，同時(shí)輸出準(zhǔn)直器與輸入準(zhǔn)直器反向。

具體的，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，激光器1遠(yuǎn)離粉塵濃度測(cè)量單元，光電探測(cè)器遠(yuǎn)離粉塵濃度測(cè)量單元。這樣通過(guò)光纖對(duì)激光進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，可以將測(cè)量信息遠(yuǎn)距離傳送給地面工作站，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理等，因此解決了必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量的問(wèn)題。同時(shí)也可以在礦井環(huán)境現(xiàn)有的光纖傳輸系統(tǒng)上嫁接使用，并利用現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，由此實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)。

本實(shí)用新型的粉塵濃度測(cè)量裝置的工作原理為：在粉塵濃度測(cè)量單元，考慮到第一全反射平面鏡91、第二全反射平面鏡92分別與第三全反射平面鏡93之間的距離不同，通過(guò)第一輸出準(zhǔn)直器51與第一輸入準(zhǔn)直器41之間的距離，以及第二輸出準(zhǔn)直器52與第二輸入準(zhǔn)直器42之間的距離的設(shè)計(jì)，可以使第一輸入準(zhǔn)直器41的第一測(cè)量光到達(dá)第一輸出準(zhǔn)直器51時(shí)，與第二輸入準(zhǔn)直器42的第二測(cè)量光到達(dá)第二輸出準(zhǔn)直器52時(shí)具有相同的折返傳遞次數(shù)。因此，第一全反射平面鏡91、第二全反射平面鏡92以及第三全反射平面鏡93對(duì)兩路光將產(chǎn)生相同的傳輸損耗。但是，由于第一全反射平面鏡91與第二全反射平面鏡92的距離不同于第一全反射平面鏡91與第三全反射平面鏡93的距離，因此使得兩束測(cè)量光在第一全反射平面鏡91與第二全反射平面鏡92之間以及在第一全反射平面鏡91與第三全反射平面鏡93之間多次折返傳遞時(shí)總的光路長(zhǎng)度不同，此光路長(zhǎng)度即為被測(cè)光路長(zhǎng)度。

假定第一被測(cè)光路的總的長(zhǎng)度為l₁，第二被測(cè)光路的總的長(zhǎng)度為l₂；第一測(cè)量光衰減前的光強(qiáng)為I，第二測(cè)量光衰減前的光強(qiáng)為I；第一測(cè)量光經(jīng)衰減后的探測(cè)光強(qiáng)為I₁，第二測(cè)量光經(jīng)衰減后的探測(cè)光強(qiáng)為I₂；第一測(cè)量光經(jīng)過(guò)除第一被測(cè)光路之外的所有元器件的總的損耗為β，在第一傳輸光路與第二傳輸光路中的所有元器件結(jié)構(gòu)與特性均相同的條件下，則第二測(cè)量光經(jīng)過(guò)除第二被測(cè)光路之外的所有元器件的總的損耗也為β。若認(rèn)為與粉塵濃度相關(guān)的空氣衰減系數(shù)為α，按照光的光束損耗理論，應(yīng)有如下的公式：

計(jì)算可得

由此可見(jiàn)，對(duì)于空氣衰減系數(shù)α的計(jì)算，只取決于被測(cè)光路長(zhǎng)度l₁與l₂的差值、以及探測(cè)光強(qiáng)I₁與I₂的測(cè)量值，與各個(gè)光路的傳輸損耗β無(wú)關(guān)。由于一定的粉塵濃度對(duì)應(yīng)著一定的空氣衰減系數(shù)，實(shí)際中可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法確定粉塵濃度與空氣衰減系數(shù)α的關(guān)系，以對(duì)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度的測(cè)量提供參考依據(jù)。

以上借助具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做了進(jìn)一步描述，但是應(yīng)該理解的是，這里具體的描述，不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的限定，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在閱讀本說(shuō)明書(shū)后對(duì)上述實(shí)施例做出的各種修改，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。