气密性好的云粒子谱仪的制作方法

1.本实用新型中涉及激光探测技术领域，特别涉及气密性好的云粒子谱仪。


背景技术：

2.云粒子谱仪采用激光探测原理，利用微粒对激光的前向mie散射，实现对粒子大小和分布的测量，云粒子谱仪工作时，通过系统接收光学系统光学系统，对4
°
～12
°
角度范围内粒子前向散射光进行收集，后被引导至两路相互独立的探测器通道进行对比，用于判别粒子是否处于有效景深范围内。两路信号探测器分别对应信号测量探测器和信号参考探测器，其中信号测量通道用于测量粒子直径，信号参考通道的作用为粒子景深内外判断参考。
3.现有技术中，根据使用环境和条件设计，既要保证结构稳定可靠，又要确保在使用功能完善的要求上满足小体积和水汽密封的要求，但是现有技术中的云粒子谱仪的气密性不稳定，导致水汽密封得不到保障，因此公开了气密性好的云粒子谱仪。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供气密性好的云粒子谱仪，以解决上述背景技术中提出的现有技术中的云粒子谱仪的气密性不稳定，导致水汽密封得不到保障的问题，本实用新型通过连接框、连接槽与辅助密封构件的配合作用，可对连接座和云粒子谱仪本体之间起到稳定的密封作用，从而有效防止外部水汽的进入，且连接框、连接槽的设置增大了密封面积，使得该云粒子谱仪气密性更佳，第一密封圈与第二密封圈相配合在连接框和连接槽的基础上进一步提高了气密性，改善了现有技术中的云粒子谱仪的气密性不稳定，导致水汽密封得不到保障的问题。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：气密性好的云粒子谱仪，包括云粒子谱仪本体，所述云粒子谱仪本体的上端固定连接有安装座，所述云粒子谱仪本体的侧端通过连接座连接有探测臂，所述探测臂远离连接座的端部设置为尖端，所述连接座和云粒子谱仪本体上对应设置有连接孔，所述连接座与云粒子谱仪本体之间连接有密封构件，所述密封构件包括固定连接于云粒子谱仪本体上的连接框和设置于连接座上的连接槽，所述连接框与连接槽相适配，所述连接框与连接槽之间连接有辅助密封构件。
6.优选地，所述密封构件还包括一对分别固定连接于云粒子谱仪本体和连接座上的密封垫圈，且一对密封垫圈分别连接于云粒子谱仪本体与连接座相互靠近的一侧端面上。
7.优选地，所述辅助密封构件包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈固定连接于连接框的外表面上，所述第二密封圈固定连接于连接槽的内表面上。
8.优选地，所述第一密封圈靠近连接座的棱边和第二密封圈靠近云粒子谱仪本体的棱边均设置为圆角，所述第一密封圈远离连接座的端面与连接框的外表面相垂直，所述第二密封圈远离云粒子谱仪本体的端面与连接槽的内表面相垂直。
9.优选地，所述第一密封圈和第二密封圈均设置有多个，且相邻两个第一密封圈之间的距离与一个第二密封圈的宽度一致，相邻两个第二密封圈之间的距离与一个第一密封
圈的宽度一致。
10.优选地，所述第一密封圈远离连接座的端面设置有密封凸起，所述第二密封圈远离云粒子谱仪本体的端面设置有与密封凸起相适配的密封凹槽。
11.优选地，所述云粒子谱仪本体包括激光器、激光器驱动、聚焦光学系统、散射光收集系统、探测电路、系统电源及温控和外部参数输入。
12.综上，本实用新型的技术效果和优点：
13.1、本实用新型中，通过连接框、连接槽与辅助密封构件的配合作用，可对连接座和云粒子谱仪本体之间起到稳定的密封作用，从而有效防止外部水汽的进入，且连接框、连接槽的设置增大了密封面积，与现有技术相比，该密封构件使得该云粒子谱仪气密性更佳，第一密封圈与第二密封圈相配合在连接框和连接槽的基础上进一步提高了气密性，改善了现有技术中的云粒子谱仪的气密性不稳定，导致水汽密封得不到保障的问题。
14.2、本实用新型中，通过圆角的设置方便连接框与连接槽之间的连接，而垂直面的设置可使得第一密封圈与第二密封圈之间贴合的更加紧密，提高密封性，多个间隔提盒设置的第一密封圈和第二密封圈可形成多重密封结构，从而提高密封性能，另外，将连接框沿着连接槽插入后，第一密封圈与第二密封圈之间相互固定，便于后续进一步的连接操作，密封凸起配合密封凹槽可更好的隔绝意外进入连接框与连接槽之间缝隙中的水汽。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实施例中的立体结构示意图；
17.图2为本实施例的云粒子谱仪本体的结构示意图；
18.图3为本实施例中的连接座的结构示意图；
19.图4为本实施例中的第二密封圈处的结构示意图；
20.图5为本实施例中的第一密封圈处的结构示意图；
21.图6为本实施例中的云粒子谱仪的组成方框图；
22.图7为本实施例中的信息处理模块的基本框图。
23.图中：1、云粒子谱仪本体；2、连接座；3、安装座；4、探测臂；5、尖端；6、连接孔；7、连接框；8、连接槽；9、第一密封圈；10、第二密封圈；11、密封凸起；12、密封凹槽；13、密封垫圈。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例：参考图1-7所示的气密性好的云粒子谱仪，包括云粒子谱仪本体1，云粒子谱仪本体1的上端固定连接有安装座3，云粒子谱仪本体1的侧端通过连接座2连接有探测臂
4，探测臂4远离连接座2的端部设置为尖端5，减小气流的阻滞和干扰。
26.连接座2和云粒子谱仪本体1上对应设置有连接孔6，连接座2与云粒子谱仪本体1之间连接有密封构件，密封构件包括固定连接于云粒子谱仪本体1上的连接框7和设置于连接座2上的连接槽8，连接框7与连接槽8相适配，连接框7与连接槽8之间连接有辅助密封构件，连接框7、连接槽8与辅助密封构件的配合可对连接座2和云粒子谱仪本体1之间起到良好的密封作用。
27.基于上述结构，通过连接框7、连接槽8与辅助密封构件的配合作用，可对连接座2和云粒子谱仪本体1之间起到稳定的密封作用，从而有效防止外部水汽的进入，且连接框7、连接槽8的设置增大了密封面积，与现有技术相比，该密封构件进一步提高了气密性，改善了现有技术中的云粒子谱仪的气密性不稳定，导致水汽密封得不到保障的问题。
28.本实施例中，结合图2、3所示，密封构件还包括一对分别固定连接于云粒子谱仪本体1和连接座2上的密封垫圈13，且一对密封垫圈13分别连接于云粒子谱仪本体1与连接座2相互靠近的一侧端面上，密封垫圈13对云粒子谱仪本体1和连接座2之间的缝隙进行全面封堵，使得两者之间的气密性得以保证。
29.本实施例中，结合图2、3所示，辅助密封构件包括第一密封圈9和第二密封圈10，第一密封圈9固定连接于连接框7的外表面上，第二密封圈10固定连接于连接槽8的内表面上，第一密封圈9与第二密封圈10相配合在连接框7和连接槽8的基础上进一步提高了气密性。
30.本实施例中，结合图2、3所示，第一密封圈9靠近连接座2的棱边和第二密封圈10靠近云粒子谱仪本体1的棱边均设置为圆角，第一密封圈9远离连接座2的端面与连接框7的外表面相垂直，第二密封圈10远离云粒子谱仪本体1的端面与连接槽8的内表面相垂直，圆角的设置方便连接框7与连接槽8之间的连接，而垂直面的设置可使得第一密封圈9与第二密封圈10之间贴合的更加紧密，提高密封性。
31.本实施例中，结合图2、3所示，第一密封圈9和第二密封圈10均设置有多个，且相邻两个第一密封圈9之间的距离与一个第二密封圈10的宽度一致，相邻两个第二密封圈10之间的距离与一个第一密封圈9的宽度一致，多个间隔提盒设置的第一密封圈9和第二密封圈10可形成多重密封结构，从而提高密封性能，另外，将连接框7沿着连接槽8插入后，第一密封圈9与第二密封圈10之间相互固定，便于后续进一步的连接操作。
32.本实施例中，结合图4、5所示，第一密封圈9远离连接座2的端面设置有密封凸起11，第二密封圈10远离云粒子谱仪本体1的端面设置有与密封凸起11相适配的密封凹槽12，密封凸起11配合密封凹槽12可更好的隔绝意外进入连接框7与连接槽8之间缝隙中的水汽。
33.本实施例中，结合图6所示，云粒子谱仪本体1包括激光器、激光器驱动、聚焦光学系统、散射光收集系统、探测电路、系统电源及温控和外部参数输入，其中，采用毫瓦级功率的半导体激光器为光源，各组成部分的功能如下：激光器：用于提供探测光束；激光器驱动：控制激光器输出功率、温度控制、输出功率监测及调节；聚焦光学系统：用于激光准直、聚焦；散射光收集系统：用于遮挡直射光、收集云粒子前向散射光、控制景深；探测电路：实现散射脉冲信号光电转换及放大输出；系统电源及温控：从机载设备获得直流供电并转换成系统各电路单元所需的电源电压；外部参数输入：获取外接传感器参数，包括真空速、gps等信息。
34.本实施例中，结合图7所示，信息处理模块主要实现两探测通道脉冲波形采集以及
单通道的100khz功率监测，完成对数据的缓存，计算出粒子量程、对应时间、传感器温度、景深外粒子数量等统计信息，通过串口向上位机传送数据，信息处理模块采用底板和子板的结构，子板主要包括了dsp和fpga及其外围数字电路；底板主要包括三路ad、一路pwm、两路温度测量信号、一路串口等模拟电路。
35.其中，信息处理模块主要功能包括：
36.云粒子统计分类：对参考和测量信号分别进行采集，并对信号脉冲的脉宽和幅度进行测量，根据设定的判据来区分景深内和景深外粒子，并对景深内粒子按照粒子大小进行各通道的归类统计。
37.温度控制：两个温度传感器的测定值通过电平转换器后送给fpga，分为外部温度和内部温度测量，采用500k的时钟对其值进行采样并做串并转换，根据内外温度值控制启动/关闭加热功能。
38.脉冲宽度调制pwm控制：通过ad对激光器输入的模拟信号进行采样，对采样得到的电压信号求平均值，并将该值赋给dsp，dsp将该值与初始外部电压值进行比较，如果偏小，则增加，相反则减小，直到二者平衡。
39.本实用新型工作原理：通过连接框7、连接槽8与辅助密封构件的配合作用，可对连接座2和云粒子谱仪本体1之间起到稳定的密封作用，从而有效防止外部水汽的进入，且连接框7、连接槽8的设置增大了密封面积，与现有技术相比，该密封构件使得该云粒子谱仪气密性更佳，第一密封圈9与第二密封圈10相配合在连接框7和连接槽8的基础上进一步提高了气密性，改善了现有技术中的云粒子谱仪的气密性不稳定，导致水汽密封得不到保障的问题。
40.通过圆角的设置方便连接框7与连接槽8之间的连接，而垂直面的设置可使得第一密封圈9与第二密封圈10之间贴合的更加紧密，提高密封性，多个间隔提盒设置的第一密封圈9和第二密封圈10可形成多重密封结构，从而提高密封性能，另外，将连接框7沿着连接槽8插入后，第一密封圈9与第二密封圈10之间相互固定，便于后续进一步的连接操作，密封凸起11配合密封凹槽12可更好的隔绝意外进入连接框7与连接槽8之间缝隙中的水汽。
41.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.气密性好的云粒子谱仪，包括云粒子谱仪本体(1)，其特征在于：所述云粒子谱仪本体(1)的上端固定连接有安装座(3)，所述云粒子谱仪本体(1)的侧端通过连接座(2)连接有探测臂(4)，所述探测臂(4)远离连接座(2)的端部设置为尖端(5)，所述连接座(2)和云粒子谱仪本体(1)上对应设置有连接孔(6)，所述连接座(2)与云粒子谱仪本体(1)之间连接有密封构件，所述密封构件包括固定连接于云粒子谱仪本体(1)上的连接框(7)和设置于连接座(2)上的连接槽(8)，所述连接框(7)与连接槽(8)相适配，所述连接框(7)与连接槽(8)之间连接有辅助密封构件。2.根据权利要求1所述的气密性好的云粒子谱仪，其特征在于：所述密封构件还包括一对分别固定连接于云粒子谱仪本体(1)和连接座(2)上的密封垫圈(13)，且一对密封垫圈(13)分别连接于云粒子谱仪本体(1)与连接座(2)相互靠近的一侧端面上。3.根据权利要求1所述的气密性好的云粒子谱仪，其特征在于：所述辅助密封构件包括第一密封圈(9)和第二密封圈(10)，所述第一密封圈(9)固定连接于连接框(7)的外表面上，所述第二密封圈(10)固定连接于连接槽(8)的内表面上。4.根据权利要求3所述的气密性好的云粒子谱仪，其特征在于：所述第一密封圈(9)靠近连接座(2)的棱边和第二密封圈(10)靠近云粒子谱仪本体(1)的棱边均设置为圆角，所述第一密封圈(9)远离连接座(2)的端面与连接框(7)的外表面相垂直，所述第二密封圈(10)远离云粒子谱仪本体(1)的端面与连接槽(8)的内表面相垂直。5.根据权利要求4所述的气密性好的云粒子谱仪，其特征在于：所述第一密封圈(9)和第二密封圈(10)均设置有多个，且相邻两个第一密封圈(9)之间的距离与一个第二密封圈(10)的宽度一致，相邻两个第二密封圈(10)之间的距离与一个第一密封圈(9)的宽度一致。6.根据权利要求4所述的气密性好的云粒子谱仪，其特征在于：所述第一密封圈(9)远离连接座(2)的端面设置有密封凸起(11)，所述第二密封圈(10)远离云粒子谱仪本体(1)的端面设置有与密封凸起(11)相适配的密封凹槽(12)。7.根据权利要求4所述的气密性好的云粒子谱仪，其特征在于：所述云粒子谱仪本体(1)包括激光器、激光器驱动、聚焦光学系统、散射光收集系统、探测电路、系统电源及温控和外部参数输入。

技术总结
本实用新型公开了气密性好的云粒子谱仪，涉及到激光探测技术领域，包括云粒子谱仪本体，所述云粒子谱仪本体的上端固定连接有安装座，所述连接座和云粒子谱仪本体上对应设置有连接孔，所述连接座与云粒子谱仪本体之间连接有密封构件，所述密封构件包括连接框和连接槽，所述连接框与连接槽之间连接有辅助密封构件。本实用新型通过连接框、连接槽与辅助密封构件的配合作用，可对连接座和云粒子谱仪本体之间起到稳定的密封作用，从而有效防止外部水汽的进入，且连接框、连接槽的设置增大了密封面积，使得该云粒子谱仪气密性更佳，改善了现有技术中的云粒子谱仪的气密性不稳定，导致水汽密封得不到保障的问题。汽密封得不到保障的问题。汽密封得不到保障的问题。


技术研发人员：刘强 杨炅
受保护的技术使用者：四川西物激光技术有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25