[發明專利]空氣粒子檢測裝置和空氣粒子檢測方法

有效

• 申請號: 201410550331.2
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104749075A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 王林
• 申請（專利權）人: 北京漢王藍天科技有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京瑞盟知識產權代理有限公司 11300
• 代理人: 劉昕

技術領域

本發明總體上涉及空氣粒子檢測，具體地涉及一種利用激光散射法來進行粒子濃度分析的空氣粒子檢測裝置和空氣粒子檢測方法。

背景技術

隨著工業的飛速發展，全球空氣質量正在不斷劣化。空氣中的各種粒子很多都是對健康有害的。因此市場上出現了很多對空氣粒子進行檢測的裝置。尤其是因為目前備受關注的PM2.5使人們更加重視空氣質量對于健康的影響，近年來市場上出現了很多種PM2.5粒子檢測儀，空氣檢測儀技術得到快速發展和廣泛應用。

現有的常規空氣檢測儀主要有以下兩種：

1、光散射計數式。通過散射光，計算出空氣中粒子數目，乘以比例系數得到質量濃度。這種方法獲得結果較快，但在當空氣中粒子種類、性質、工藝流程等條件有變化時，必須進行LD?98-1996第6.4條規定的K值的重新測定，而這一重新測定往往需要數小時之久。

2、濾膜稱重式。即使一定體積的空氣通過已知質量的濾膜，懸浮于空氣中的顆粒物被阻留在濾膜上，根據濾膜增加的質量和通過濾膜空氣的體積，確定空氣中總懸浮顆粒物的質量濃度。但是這種采樣方法需要一定的空氣通過濾膜的時間。在采樣的過程中，空氣的顆粒也因為采樣而減少造成檢測的誤差。同時在使用一段時間后，消費者必須對濾膜進行清潔或更換。

發明內容

鑒于以上問題提出了本發明，本發明的目的是克服以上兩種產品技術的缺陷，能夠快速、實時地得出空氣中粒子質量濃度，并且在空氣中粒子種類、性質、工藝流程等條件有變化時，無需進行LD?98-1996第6.4條規定的K值的重新測定，填補了空氣粒子檢測領域上對空氣粒子實時、高精度、一致性檢測的空白。

本發明的一方面提供了一種空氣粒子檢測裝置，包括：空氣入口；風道，為空氣從空氣入口進入后的流動通道；該風道被設置為至少包括沿第一方向延伸的第一風道和沿第二方向延伸的第二風道；激光光源，其用于對流經風道的空氣進行激光照射；光學傳感器，其設置在風道中，用于檢測由激光照射空氣所產生的散射光，并將光信號轉換為電信號；空氣出口；風扇，其設置在空氣出口側，用于將空氣吸入和排出該空氣粒子檢測裝置；控制部，其通過對光學傳感器發送來的電信號進行處理來檢測空氣中的粒子的質量濃度。

優選的是，進入所述第二風道的空氣中的粒子的速度與粒子的質量成反比，與粒子的橫截面積成正比。

優選的是，所述控制部根據包含在所述電信號中的脈沖數量來確定粒子個數，根據脈沖峰值強度來確定粒徑，并根據脈沖寬度和所得的粒徑來得到粒子質量。

優選的是，所述激光光源照射方向與風道垂直。

優選的是，所述第一風道位于所述空氣入口附近，所述第二風道與所述激光光源的照射區域相對應。

優選的是，所述光學傳感器位于所述第二風道中。

優選的是，所述第一風道和所述第二風道的連接處形成有彎口，從該彎口出來的空氣恰好被所述激光光源照射。

優選的是，本發明的空氣粒子檢測裝置還包括供電單元，用于對所述風扇、所述激光光源、所述光學傳感器、所述控制器進行供電。

優選的是，本發明的空氣粒子檢測裝置還包括顯示單元，用于顯示檢測到的粒子的質量濃度。

優選的是，所述控制部根據所述光學傳感器發送的電信號來控制所述激光光源、所述風扇和所述顯示單元。

優選的是，所述顯示單元還顯示空氣優良等級。

本發明的另一方面提供了一種空氣粒子檢測方法，包括：設置風道；使待測空氣通過該風道；用激光照射該風道中的粒子，產生反射光；用光學傳感器接收反射光；根據反射光的信息計算粒子質量濃度；其特征在于，設置風道還包括：設置風道，使得粒子的質量與粒子的速度相關。

優選的是，在該空氣粒子檢測方法中，所述相關包括粒子的速度與粒子的質量成反比、與粒子的橫截面積成正比。

附圖說明

附圖與文字描述一起用來對本發明的實施方式作進一步的說明。其中

圖1是根據本發明第一實施方式的空氣粒子檢測裝置的立體圖；

圖2是沿著圖1的3-3線切開的分解圖，示出了空氣粒子檢測裝置的內部結構；

圖3是沿著圖1的3-3線截取的截面圖；

圖4是根據本發明第一實施方式的空氣粒子檢測裝置的電路結構圖；

圖5是示出當粒子通過光路時，其反射光所產生的光脈沖波形。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的實施方式。在所有附圖中，相同標號表示相同元件，并省略其重復說明。

(1)工作原理