本實用新型屬于污染檢測技術領域,涉及一種基于彈性光散射技術的懸浮顆粒物檢測裝置,特別是一種以氣泵為動力源的懸浮顆粒物傳感器。
背景技術:
伴隨著科技與工業的發達,全球空氣污染日益嚴重。近年來多地區連日出現霧霾天氣,其帶來的不僅是能見度低下引起的交通堵塞問題,更多的是對人類健康的影響。想要有效地控制工業粉塵、汽車尾氣等顆粒物排放,需要顆粒物檢測裝置配合進行。
市場上現有的低成本、緊湊型懸浮顆粒物濃度檢測裝置多以微型風扇為動力源,通過風扇轉動將采樣口附近的懸浮顆粒物吸入裝置內部,裝置根據顆粒物經過激光束時發出的散射光通量計算被測顆粒物的濃度。此種檢測裝置普遍存在以下問題:1.裝置密封性較差,應用范圍受限,無法通過進氣口對一些特殊目標區域進行顆粒物濃度檢測。以風扇為氣源的檢測裝置或傳感器一般除了進氣口和出氣口,其他部分并不是密封的;而有些應用場合并不方便直接將整個檢測裝置放入目標環境中,常常需要通過氣路管道將目標環境中的懸浮顆粒物引入檢測裝置的進氣口中,增加了因密封性不足導致檢測無法進行或結果失準的概率;2.無法準確檢測較大顆粒物。微型風扇雖然流量較大,但工作時難以形成較強的負壓,很難將粒徑較大的顆粒物吸入檢測裝置內部,因此以風扇為氣體動力源的檢測裝置無法準確探測PM10等大粒徑顆粒物的濃度。
因此,需要開發一種克服上述技術問題的顆粒物濃度檢測裝置,其應當具有更廣的適用范圍和更佳的檢測效果。
技術實現要素:
針對上述現有技術存在的問題和不足,本實用新型提供了一種懸浮顆粒物傳感器,該傳感器以氣泵為動力源,可檢測大粒徑顆粒物濃度。
本實用新型的技術方案為:
一種懸浮顆粒物傳感器,包括腔體、電路主板和激光器,所述電路主板固定于腔體內的底部,所述激光器位于腔體內,腔體內設置有供激光器出射激光束傳輸的光路通道,還設置有與所述光路通道相互交叉分布的氣路通道;所述氣路通道兩端連接有氣嘴一和氣嘴二,所述氣嘴一和氣嘴二分別固定在腔體相對的兩側壁上;所述電路主板包括光電探測器件、信號處理電路、控制單元及數據傳輸接口,用于接收和處理被測顆粒物的散射光并將檢測結果通過數據傳輸接口傳輸給上位機。
優選地,所述激光器通過激光器底座固定在電路主板上。
優選地,所述激光器為半導體激光器。
優選地,在所述光路通道中與激光器相對的另一側設置有光陷阱。
為了保證除了進出氣口以外整個傳感器腔體的密封性,本傳感器在按上述結構完成裝校后在安裝縫隙處以O形圈或密封膠進行密封。
檢測時,空氣通過氣泵由氣嘴吸入氣路通道中,打開激光器使其發出的激光束與氣路通道中的空氣相交,激光被空氣中的懸浮顆粒物散射,通過電路主板接收并處理散射光信號。
本實用新型技術方案具有以下優點:
1.密封性好,安裝靈活,應用范圍廣泛。本實用新型傳感器不設置風扇等敞開結構,密封性好,其氣嘴可外接氣管,將氣管置于被檢環境中即可準確檢測該環境的懸浮顆粒物濃度;同時,此結構可防止外界光線的干擾;
2.可準確檢測較大顆粒物濃度。本實用新型傳感器是以氣泵為動力源的懸浮顆粒物傳感器,氣泵工作時可形成較強的負壓,可將大顆粒物吸入裝置內部進行檢測,可準確檢測PM10等較大粒徑顆粒物的濃度。
附圖說明
圖1為本實用新型懸浮顆粒物傳感器結構立體圖;
圖2為圖1所示傳感器結構爆炸圖;
圖3為本實用新型傳感器的氣路和光路通道示意圖。
其中:
1:腔體;2:電路主板;3:激光器底座;4:激光器;5-1:氣嘴一;5-2:氣嘴二;6:氣路通道;7:光路通道。
具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本實用新型做進一步說明,以便更好地理解技術方案。
如圖1、2所示的一種懸浮顆粒物傳感器,其結構包括腔體1、電路主板2、激光器底座3、激光器4、氣嘴一5-1和氣嘴二5-2。
所述激光器4為半導體激光器,固定于激光器底座3上,所述激光器底座3固定于電路主板2上,所述電路主板2固定于腔體1底部;所述電路主板2包括光電探測器件、信號處理電路、控制單元及數據傳輸接口等,用于接收和處理顆粒物的散射光并將檢測結果通過數據傳輸接口傳輸給上位機。
腔體1中設置相互交叉的氣路通道6和光路通道7;所述的氣路通道6兩端分別為固定于腔體1相對兩側壁的氣嘴一5-1和氣嘴二5-2,氣嘴一5-1和氣嘴二5-2可分別作為氣路通道6的進口和出口;光路通道7一端為激光器4的激光束出射口,另一端設置光陷阱。
工作時,氣嘴二5-2接氣泵,待檢測空氣以氣泵為動力源通過另一端的氣嘴一5-1吸入氣路通道6,空氣中的懸浮顆粒物,在所述光路通道7中被激光器4發出的激光束照射后發出散射光信號,該散射光信號最終通過電路主板2接收和處理,而激光光束經過光路通道7后,則進入光路前進方向的光陷阱區域被吸收,光陷阱可有效防止雜散光對空氣中粒子散射光檢測的干擾。
當本實用新型傳感器本體不便放置在被檢環境中時,可在氣嘴一5-1上外接氣管,將氣管延伸入被檢環境中,被檢環境中的空氣通過該氣管吸入氣路通道6中進行檢測,拓展了本實用新型傳感器的應用范圍。
為了保證除了進、出氣口以外整個傳感器腔體的密封性,本傳感器在按上述結構完成裝校后在安裝縫隙處使用O形圈或密封膠進行密封處理。
應理解,上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點,其目的在于供本領域技術人員了解本實用新型的內容并據以實施,并非具體實施方式的窮舉,并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍,其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。