[發明專利]顆粒物傳感器及顆粒物監測方法

有效

• 申請號: 201410558502.6
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104266948A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 崔海林
• 申請（專利權）人: 崔海林
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種顆粒物傳感器，其特征在于，所述顆粒物傳感器包括：

上蓋和底座，所述上蓋和底座形成一個包括氣流通道和光傳輸通道的避光空間；

所述氣流通道與所述光傳輸通道相互垂直，并且所述氣流通道與所述光傳輸通道相交區域正下方設置有光電探測器；

所述光傳輸通道一端設置有激光器，另一端設置有光吸收裝置；

所述PCB電路與所述光電探測器相連；

攜帶顆粒物的監測氣流從氣流通道一端進入，穿過所述氣流通道與所述光傳輸通道的相交區域時，光傳輸通道上的由激光器輸出的激光光束照射在所述監測氣流中的顆粒物發生散射，光電探測器接收顆粒物對所述激光光束的散射的光信號，將所述光信號轉化成電信號發送至PCB電路，所述PCB電路對所接收到的電信號進行放大，分析所述放大后的電信號獲得所述監測氣流中顆粒物的監測結果，透過所述監測氣流的剩余的激光光束被光吸收裝置吸收，所述監測氣流從所述氣流通道的另一端排出。

2.根據權利要求1所述的顆粒物傳感器，其特征在于，所述顆粒物傳感器還包括：

所述避光空間的氣流通道的一端設置有一個采樣喇叭口，所述氣流通道的另一端設置有一個腔室，所述腔室遠離氣流通道的一端設置有抽氣風扇；

所述抽氣風扇將所述腔室中的空氣排出顆粒物傳感器，以使得所述腔室中的氣壓低于所述顆粒物傳感器外部氣壓，監測氣流從所述采樣喇叭口進入所述氣流通道，所述采樣喇叭口、所述氣流通道、所述腔室以及所述抽氣風扇實現在顆粒物傳感器中形成恒定流速的監測氣流。

3.根據權利要求1所述的顆粒物傳感器，其特征在于，所述顆粒物傳感器還包括：

聚焦透鏡，所述聚焦透鏡設置在激光器的激光光束輸出口，用于將所述激光光束聚焦在所述氣流通道和所述光傳輸通道的相交區域。

4.根據權利要求1所述的顆粒物傳感器，其特征在于，所述顆粒物傳感器還包括：

監測結果顯示器，所述監測結果顯示器與所述PCB電路相連，設置在所述顆粒物傳感器的上蓋，用于顯示所述PCB電路輸出的所述監測氣流中顆粒物的監測結果。

5.根據權利要求2-4任意一項所述的顆粒物傳感器，其特征在于，所述PCB電路包括：

放大電路和微處理器；

所述放大電路用于對所接收到的電信號進行放大；

所述微處理器用于分析所述放大后的電信號獲得所述監測氣流中顆粒物的監測結果。

6.根據權利要求5所述的顆粒物傳感器，其特征在于，所述PCB電路還包括：

激光器控制電路以及風扇控制電路，所述激光器控制電路與所述風扇控制電路都與所述微處理器相連；

所述激光器控制電路，用于接收微處理器輸出的第一控制信號，所述第一控制信號用于控制激光器的工作狀態；

所述風扇控制電路，用于接收微處理器輸出的第二控制信號，所述第二控制信號用于控制抽氣風扇的工作狀態。

7.根據權利要求1-4任意一項所述的顆粒物傳感器，其特征在于，所述光吸收裝置包括：

光陷阱或光接收器。

8.根據權利要求7所述的顆粒物傳感器，其特征在于，所述光陷阱包括：

五邊形光陷阱，三角形光陷阱或圓形光陷阱。

9.一種顆粒物監測方法，其特征在于，所述方法包括：

啟動激光器在光傳輸通道中輸出激光光束，激光光束照射在所述氣流通道與所述光傳輸通道相交區域的監測氣流中的顆粒物發生散射，所述監測氣流從氣流通道的一端進入；

當光電探測器接收到顆粒物對所述激光光束的散射的光信號時，將所述光信號轉換成電信號發送至PCB電路；

所述PCB電路對所接收到的電信號進行放大，分析所述放大后的電信號獲得所述監測氣流中顆粒物的監測結果；

光吸收裝置吸收透過所述監測氣流的剩余的激光光束，所述監測氣流從所述氣流通道的另一端排出。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

啟動抽氣風扇，所述抽氣風扇將腔室中的空氣排出，以使得所述腔室中的氣壓低于外部氣壓，監測氣流從所述采樣喇叭口進入所述氣流通道，所述采樣喇叭口、所述氣流通道、所述腔室以及所述抽氣風扇實現在顆粒物傳感器中形成恒定流速的監測氣流。