一种测定空气中颗粒物信息的检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种测定空气中颗粒物信息的检测装置，包括气流通道、检测单元和控制单元；所述检测装置外的空气进入所述气流通道，所述检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，控制单元根据检测单元输出的电信号计算空气中颗粒物的浓度信息；其特征在于：所述检测装置还包括遮挡部件，用于减小检测区域的体积。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测定空气中颗粒物的数量或者颗粒物浓度的检测装置，尤其涉及一种检测高浓度颗粒物的检测装置。
技术介绍
在生产生活的许多领域中，需要对颗粒物的浓度或数量等参数进行检测，例如工厂烟道中排放的颗粒物的检测；环境中大气粉尘的检测；矿下易燃易爆粉尘的检测；以及商用或者家用的空气净化设备的颗粒物传感器等。颗粒物的检测方法主要有筛分、显微镜、沉降、电感应、光散射法等，其中光散射法测试时间短，能够连续测量，避免了受气候变化、湿度变化等因素影响检测效果的弊端，而且没有如定期更换滤膜等较为繁琐的维护工作，因此适用范围广，发展迅速，是目前比较好的颗粒物检测方法。光散射测定方法的基本原理是利用光线通过不均匀的介质而偏离原来的传播方向并散开到所有方向的现象（丁达尔现象），然后通过检测光强的变化来计算颗粒数或者通过光强来计算颗粒浓度。具体实施时，常见的结构采用两组相交的光路：照明光路和散射光检测光路，测试区位于两组光路的交点。没有粉尘通过测试区时，光沿着照明光路前进，不会进入散射光检测光路。当粉尘经过测试区时，破坏了测试区的光学均匀性，照明光路射出的光发生散射，部分进入检测光路，经过光电管转换后输出变化的电压信号，其电压变化程度与颗粒物等效直径相关。对于颗粒物计数的应用，借助预先标定的颗粒物等效直径与输出电压的关系，就可以换算出流经测试区的颗粒物大小，计数得到一段时间内流经测试区的颗粒数以及其等效直径分布。对于测量颗粒物浓度的应用，利用变化电压的低频信号来表征浓度，或者当流经测试区的不是单个粒子而是粒子群时，电压变化程度与浓度有关，可以根据一定的换算关系，来计算颗粒物浓度。空气流量和空气中颗粒物的浓度的乘积决定了单位时间内流经传感器的颗粒数，也即光电转换后的电信号的频率。假设空气流量恒定，当颗粒物浓度过小时，电信号频率也很低；当颗粒物浓度过高时，电信号的频率随之变得很高。而在实际应用中，检测电路只能对一定频带内的信号进行有效的滤波放大和检测，当电信号的频率过高或过低，超出电路的响应频带时，会影响检测结果的准确度。目前常见的光散射测定方法通常为基于红外的，在基于红外的颗粒浓度物检测装置中，通常需构建一个由红外发射源的发射区域和红外接收元件的接收区域的重叠区域构成检测区。所述的检测区近似于两个同样直径的圆柱体的相交部分。且所述检测区体积较大，当同时有多个颗粒物粒子出现在被测区时，被红外接收元件感知的光强度就较大。当颗粒物浓度较高时，大量粒子同时出现在被测区，无法通过采集的信号有效分辨出颗粒物的数量。因此，常用的基于红外的颗粒物浓度检测装置只适合工作在一定的颗粒物浓度范围内，不适合颗粒物浓度较高的情况。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种测定空气中颗粒物信息的检测装置，包括气流通道、检测单元和控制单元；所述检测装置外的空气进入所述气流通道，所述检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，控制单元根据检测单元输出的电信号计算空气中颗粒物的浓度信息；其特征在于：所述检测装置还包括遮挡部件，用于减小检测区域的体积。优选地，所述检测单元为由发光部件和受光部件组成的光学检测单元；所述遮挡部件设置于所述受光部件和所述发光部件中至少其中之一的前侧；所述检测区域为所述受光部件的光接收区域和所述发光部件的光发射区域的重叠区域。优选地，所述遮挡部件包括固定部件和条形遮挡部件；所述固定部件为环形固定部件，能够固定条形遮挡部件；所述条形遮挡部件能够获取一个扁平的光接收区域和/或者光发射区域。优选地，通过所述条形遮挡部件，所述检测装置能够获取固定宽度的光接收区域和/或光发射区域。优选地，所述遮挡部件的条形遮挡部件生成的条形间隙的宽度能够调节；所述遮挡部件与所述控制单元相连，所述控制单元能够获取所述遮挡部件的条形遮挡部件生成的条形间隙的宽度。优选地，所述控制单元根据所述条形间隙的宽度计算所述检测区域的体积，并根据所述检测区域的体积与所述检测单元输出的电信号计算空气中颗粒物的浓度信息。优选地，所述控制单元根据所述电信号的状态信息确定是否调整所述条形间隙的宽度值，如果控制单元判断电信号的状态信息超出正常范围，则控制调整所述条形间隙的宽度的大小。优选地，如果控制单元判断电信号的状态信息对应于过大的颗粒物浓度，则将所述条形间隙的宽度调小；如果控制单元判断电信号的状态信息对应于过小的颗粒物浓度，则将所述条形间隙的宽度调大。本技术涉及的颗粒物检测装置，在受光单元前设置遮挡部件，使得光接收区域由原来的圆柱体变为扁平的接受区域，从而使光接收区域与光发射区域的重叠区域（即检测区域）体积变小。所以当空气中颗粒物浓度过高时，在不减少单位时间内流经检测区域的气体体积的基础上，上述构建的检测区域能够缩短粒子通过该区域的时间，降低大量粒子同时出现在该区域的概率，从而更好地检测高浓度条件下的粉尘浓度。附图说明图1为本技术第一实施例涉及的颗粒物检测装置的结构示意图；图2为颗粒物检测装置不设置遮挡部件时检测区域的示意图；图3为本技术的第一实施例涉及的颗粒物检测装置中设置遮挡部件时接收区域的示意图；图4为本技术第二实施例涉及的颗粒物监测装置的结构示意图。具体实施方式下面根据附图所示实施方式阐述本技术。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示，不具限制性。本技术的范围不受以下实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。以下结合具体实施方式说明本技术的颗粒物检测装置。本实施方式的颗粒物检测装置包括气流通道、遮挡部件、发光单元、受光单元和控制单元。所述检测装置外的空气进入气流通道，所述发光单元和受光单元设置于所述气流通道内并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，所述控制单元根据所述电信号计算空气中颗粒物的浓度信息。所述遮挡部件位于受光单元或者发光单元至少其中之一的前端，用于构建一个扁平的检测区域。实施例1图1为本技术实施方式涉及的颗粒物检测装置的原理示意图。本实施方式的颗粒物检测装置包括气流通道1、遮挡部件2、发光单元3、受光单元4和控制单元5。气流通道1设置在装置内的暗室中，避免受外界光的影响。发光单元3和受光单元4设置于气流通道1的侧方，发光单元3向气流通道1照射光，受光单元4设置在能够接收到散射光的位置。受光单元4为光电转换装置，将接收到的散射光转换为电信号，由控制单元5对电信号进行处理，获取空气中颗粒物浓度或者数量等参数，并输出获取的结果。所述遮挡部件2固定的设置于受光单元4的前端，能够构建一个扁平的检测区域6。图2为不设置遮挡部件时检测区域示意图。如图2所示，所述发光单元3发射红外光后的发射区域71可以看做为圆柱体，所述受光单元4接收红外光的接收区域72也可以看做是圆柱体，发射区域和接收区域重叠的空间构成所述检测装置的检测区域7（记为原检测区域）。所述的检测区域7体积较大，类似正方体，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定空气中颗粒物信息的检测装置，包括气流通道、检测单元和控制单元；所述检测装置外的空气进入所述气流通道，所述检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，控制单元根据检测单元输出的电信号计算空气中颗粒物的浓度信息；其特征在于：所述检测装置还包括遮挡部件，用于减小检测区域的体积。

【技术特征摘要】
1.一种测定空气中颗粒物信息的检测装置，包括气流通道、检测单元和控制单元；
所述检测装置外的空气进入所述气流通道，所述检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，控制单元根据检测单元输出的电信号计算空气中颗粒物的浓度信息；
其特征在于：所述检测装置还包括遮挡部件，用于减小检测区域的体积。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：
所述检测单元为由发光部件和受光部件组成的光学检测单元；
所述遮挡部件设置于所述受光部件和所述发光部件中至少其中之一的前侧；
所述检测区域为所述受光部件的光接收区域和所述发光部件的光发射区域的重叠区域。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于：
所述遮挡部件包括固定部件和条形遮挡部件；
所述固定部件为环形固定部件，能够固定条形遮挡部件；
所述条形遮挡部件能够获取一个扁平的光接收区域和/或者光发射区域。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于：
通过所述条形遮挡部件，所述检测装置能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：季雪峰，肖金刚，刘劲波，
申请(专利权)人：劲天环境科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31