[實(shí)用新型]一種通過(guò)多級(jí)激光網(wǎng)采集信號(hào)的高靈敏度空氣檢測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520182245.0
• 申請(qǐng)日: 2015-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204630888U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉向東;李慧梅;田中郁夫;大衛(wèi)·戈登;克瑞斯·詹姆斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南新活電器有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/06
• 分類號(hào): G01N15/06
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 朱曉熹

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及空氣質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，具體是一種通過(guò)多級(jí)激光網(wǎng)照射空氣粒子，利用多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器信號(hào)疊加顯示數(shù)值，從而精確檢測(cè)空氣中PM2.5和PM10含量的高靈敏度空氣檢測(cè)儀。

背景技術(shù)

工業(yè)化進(jìn)程和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)很大程度上促進(jìn)了國(guó)民生活水平的提升，但是同樣的也衍生了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，甚至直逼居民健康底線，誘發(fā)諸多疾病，將市民的健康懸于一線之間，空氣中PM2.5和PM10的含量，已經(jīng)成為整個(gè)社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

為了檢測(cè)空氣中PM2.5和PM10的含量，目前市面上已經(jīng)有一些檢測(cè)儀器，其中，一些檢測(cè)儀利用激光照射空氣粒子，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換的方式檢測(cè)PM2.5和PM10。但是，現(xiàn)有的激光檢測(cè)儀僅僅憑借一個(gè)激光頭照射，激光照射到的空氣粒子所占吸入空氣的比例很小，導(dǎo)致檢測(cè)出的數(shù)據(jù)誤差很大，不滿足精確測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

?為了解決上述的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種高靈敏度空氣檢測(cè)儀，可以通過(guò)設(shè)置的多級(jí)激光照射裝置，利用激光照射裝置組成的激光網(wǎng)對(duì)空氣粒子進(jìn)行照射，結(jié)合光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器和信號(hào)疊加的方式，從而獲得吸入空氣PM2.5和PM10的平均值。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種通過(guò)多級(jí)激光網(wǎng)采集信號(hào)的高靈敏度空氣檢測(cè)儀，包括傳感器、氣泵、電路板和外殼，所述的傳感器包括半導(dǎo)體激光器、集光鏡、腔體、光陷阱、進(jìn)氣口和出氣口，其特征在于，所述的半導(dǎo)體激光器為多個(gè)，且半導(dǎo)體激光器均設(shè)置在傳感器殼體的同一側(cè)面，所述的傳感器還設(shè)有光電轉(zhuǎn)換器，所述的光電轉(zhuǎn)換器與半導(dǎo)體激光器一一對(duì)應(yīng)，且光電轉(zhuǎn)換器的主光軸與半導(dǎo)體激光器的主光軸相垂直。

進(jìn)一步的，所述的腔體內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板的兩側(cè)設(shè)有通孔。

進(jìn)一步的，所述的電路板包括信號(hào)處理模塊和顯示模塊，所述的顯示模塊包括顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片和液晶顯示屏，所述的信號(hào)處理模塊包括信號(hào)放大器、多路信號(hào)疊加器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)器，每一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器均通過(guò)一個(gè)信號(hào)放大器與多路信號(hào)疊加器連接，多路信號(hào)疊加器依次連接A/D轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)器和顯示模塊。

進(jìn)一步的，所述的信號(hào)處理模塊還包括信號(hào)移位單元、信號(hào)疊加單元和積分單元，所述信號(hào)移位單元的輸入端連接一個(gè)或多個(gè)信號(hào)放大器，所述信號(hào)移位單元的輸出端連接信號(hào)疊加單元輸入端，所述信號(hào)疊加單元的輸入端還連接信號(hào)放大器的輸出端，所述信號(hào)疊加單元的輸出端連接積分單元輸入端，積分單元的輸入端還連接多路信號(hào)疊加器的輸出端，積分單元輸出端連接顯示模塊。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、采用多個(gè)半導(dǎo)體激光器，并結(jié)合使用的光電轉(zhuǎn)換器采集多路數(shù)據(jù)，利用信號(hào)疊加處理方式，保證腔體內(nèi)空氣測(cè)量的范圍和數(shù)量最大化，實(shí)現(xiàn)PM2.5和PM10數(shù)值的精確顯示。

2、腔體內(nèi)設(shè)置了擋板，防止進(jìn)氣口和出氣口的對(duì)流，使得吸入的空氣在腔體內(nèi)停留的時(shí)間更長(zhǎng)，保證采樣時(shí)間的充足，從而有效提高測(cè)量的穩(wěn)定性和精確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是基于圖1結(jié)構(gòu)下一種實(shí)施方式的工作原理框圖；

圖4是基于圖1結(jié)構(gòu)下另一種實(shí)施方式的工作原理框圖。

圖1和圖2中：11傳感器殼體，12集光鏡，13光陷阱，14進(jìn)氣口，15出氣口，16半導(dǎo)體激光器，17光電轉(zhuǎn)換器，18腔體，19擋板，191通孔。

具體實(shí)施方式

一種通過(guò)多級(jí)激光網(wǎng)采集信號(hào)的高靈敏度空氣檢測(cè)儀，包括傳感器、氣泵、電路板和外殼。

如圖1和圖2所示，所述的傳感器包括半導(dǎo)體激光器16、集光鏡12、腔體18、光陷阱13、進(jìn)氣口14和出氣口15，所述的半導(dǎo)體激光器16為3個(gè)，且半導(dǎo)體激光器16均設(shè)置在傳感器殼體11的同一側(cè)面，所述的傳感器還設(shè)有光電轉(zhuǎn)換器17，所述的光電轉(zhuǎn)換器17有三個(gè)，并且與半導(dǎo)體激光器一一對(duì)應(yīng)，對(duì)于每一組相互對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器和半導(dǎo)體激光器，光電轉(zhuǎn)換器的主光軸與半導(dǎo)體激光器的主光軸相垂直。所述的腔體18內(nèi)設(shè)有隔板19，所述隔板的兩側(cè)設(shè)有通孔191。

通過(guò)在腔體內(nèi)加裝擋板，避免進(jìn)氣口和出氣口直接對(duì)流，同時(shí)，從進(jìn)氣口吸入的氣流經(jīng)過(guò)擋板阻擋，速度會(huì)降低，并通過(guò)兩邊的通孔擴(kuò)散到擋板下方的腔體內(nèi)，在擴(kuò)散方式下，擋板下方腔體內(nèi)的氣體分布更加均勻，停留的時(shí)間更長(zhǎng)，從而盡可能使得不同光電轉(zhuǎn)換器測(cè)量到的數(shù)據(jù)更加接近，使得信號(hào)疊加的誤差更小，數(shù)值更精確。

在上述結(jié)構(gòu)下，可以配備不同的電路板，從而獲得不一樣的顯示數(shù)值。