[發明專利]基于動態光散射法的便攜式納米顆粒計數儀

有效

• 申請號: 201310659779.3
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103630475A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張融;唐仕川;徐江平;張斌;趙璟琨;沈臻霖
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;北京市勞動保護科學研究所
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種顆粒檢測裝置，包括：

氣泵（6），能夠產生包含待測的顆粒的氣流；

光路—氣路組件（2）,其形成為一個密封的空間，包括進氣口（201）、出氣口（202）、光源（204）、第一透鏡組和第二透鏡組；所述光源發出的光經過所述第一透鏡組聚焦到所述進氣口（201）的出氣孔上方的光檢測區；所述顆粒隨著所述氣流經過光檢測區發出散射光；

光電轉換部（3），其包括光電傳感器，能夠檢測由所述顆粒發出的散射光；所述散射光經過所述第二透鏡組聚焦到所述光電傳感器的靶面上；

控制部（4），其能夠根據所述散射光的檢測結果進行處理得出所述顆粒的檢測結果數據。

2.根據權利要求1所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，還包括氣流傳感器（5），其能夠檢測所述氣流的流量；所述控制部根據所述流量的檢測結果對所述氣泵進行控制，使所述氣流穩定在所需的流量。

3.根據權利要求2所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，還包括顯示組件（8），其能夠顯示所述檢測結果數據。

4.根據權利要求3所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，所述光源是LED光源，所述光電傳感器是PIN光電轉換器；所述第一透鏡組和所述第二透鏡組的光軸位于同一直線上。

5.根據權利要求4所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，所述顆粒的粒徑在1微米以下。

6.根據權利要求4所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，還包括外殼（1），所述外殼是在長方體的基礎上附加一斜面，使所述顯示組件傾斜角度面向用戶；所述外殼（1）的上部設置有手柄（102），方便操作者手持。

7.根據權利要求6所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，所述光路—氣路組件（2）的進氣口（201）與所述外殼（1）的進氣口（106）相連，所述光路—氣路組件（2）的出氣口（202）與所述氣流傳感器（5）的進氣口（501）相連，所述氣流傳感器（5）的出氣口（502）與所述氣泵（6）的進氣口（601）相連，所述氣泵（6）的出氣口（602）最后與所述外殼（1）的出氣口（109）相連，構成了整個裝置的氣流回路，其中各個進氣口和出氣口均使用相應的軟氣管相連。

8.根據權利要求7所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，所述光路—氣路組件（2）通過兩個對角的光氣路組件固定柱（115）使用螺釘固定在底板（112）的固定安裝位置；所述光電轉換部（3）通過兩個成對角分布的定位孔（304a、304b）使用螺釘固定在光路—氣路組件（2）的右端；所述控制部（4）通過定位孔（401a、401b、401c、401d）和固定柱（107a、107b、107c、107d）的凸起部分固定；所述氣流傳感器（5）通過底板（112）上的溝槽和卡扣固定在底板（112）面上。

9.根據權利要求8所述的顆粒檢測裝置，其特征在于，還包括電池槽（111），所述電池槽（111）頂部有一槽，槽內粘貼足夠厚度的緩沖泡沫（116），所述氣泵（6）嵌入所述緩沖泡沫（116）內部；電池組（7）放置于所述電池槽（111）內，并通過電池后蓋（108）固定；所述顯示組件（8）通過定位孔（801a、801b、801c、801d）使用螺釘固定在上外殼內部斜面上的固定柱內；所述控制部（4）的光電信號接口（408）和光電轉換部（3）的信號接口（301）通過導線連接，為光電轉換部（3）提供電源，以及給控制部（4）提供光電信號；所述控制部（4）的LED驅動接口（414）和所述光路—氣路組件（2）的所述LED光源（204）通過導線連接，達到驅動光源并提供穩定的光功率的目的；所述控制部（4）的傳感器信號接口（412）和所述氣流傳感器（5）的信號接口（503）通過導線連接，為所述氣流傳感器（5）提供電源，以及給所述控制部（4）穩定控制氣流提供氣流量信號；所述控制部（4）的氣泵驅動接口（411）和所述氣泵（6）的信號接口（603）通過導線連接，為所述氣泵（6）提供驅動信號，以達到穩定控制氣泵轉速從而穩定控制氣流量的目的。

10.一種檢測顆粒濃度的方法，包括以下步驟：

使用氣泵產生包含待測的顆粒的流量穩定的氣流；

將LED光源（204）發出的光經過第一透鏡組聚焦到光檢測區，使包含所述顆粒的所述氣流通過所述光檢測區發出散射光；

將所述散射光經過第二透鏡組聚焦到PIN光電轉換器（209）的靶面上，所述PIN光電轉換器（209）產生光電流；所述第一透鏡組和所述第二透鏡組的光軸位于同一直線上；

對所述光電流進行相應處理，得到所需數據。