[實用新型]一種PM2.5檢測傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520738700.0
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN204988962U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 徐潔;陳晨;魏巍;孫磊;趙芳;張帆
• 申請（專利權）人: 天津費加羅電子有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 天津天麓律師事務所 12212
• 代理人: 王里歌

(一)技術領域：

本實用新型涉及大氣環(huán)境監(jiān)測領域，尤其是一種PM2.5檢測傳感器。

(二)背景技術：

PM10是空氣動力學直徑小于或等于10微米的顆粒物，也稱可吸入顆粒物或飄塵，PM2.5就是其中的一種。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，全國科學技術名詞審定委員會將PM2.5的中文名稱命名為細顆粒物。雖然PM2.5在地球大氣成分中含量很少，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。PM2.5產(chǎn)生的主要來源，是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質(zhì)，對人體危害很大。

目前的PM2.5檢測方式主要有稱重法、微量振蕩天平法、β射線法和光散射法。稱重法主要是抽取空氣通過采樣器，使環(huán)境空氣中的PM2.5被截留在已知質(zhì)量濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差和采樣體積計算出PM2.5的濃度，是各國環(huán)保部門手動測量PM2.5的主要方法，但其操作十分復雜。微量振蕩天平法指已知體積的空氣經(jīng)過切割粒徑的采樣頭(PM10，PM2.5)分離，分離出的顆粒物堆積在微量天平上，微量天平對顆粒物進行質(zhì)量檢測，經(jīng)與采樣體積計算后，得到質(zhì)量濃度。β射線法其原理為β射線穿過待測定物質(zhì)后，其強度衰減程度僅與被穿透物質(zhì)的質(zhì)量有關，而與其物理、化學性能無關。當測量儀器按規(guī)定流量抽取空氣樣品，氣體通過帶狀濾紙過濾，使粉塵集中到該濾紙上，捕集前和捕集后的濾紙經(jīng)β射線照射并測定透過濾紙的β射線強度，便能間接測出附在濾紙上的粉塵質(zhì)量。微振蕩天平法和β射線法可以實現(xiàn)自動測量，但是不能進行實時檢測。光散射法是根據(jù)微小顆粒對光的散射原理對PM2.5進行檢測，主要是光學顆粒計數(shù)法。它根據(jù)單個粒子的散射光大小測量粒子的粒徑，從而求出氣體采樣體積內(nèi)顆粒物的大小，進而計算出顆粒物濃度?；诠馍⑸浞ǖ臏y量操作簡便，且可實現(xiàn)大氣環(huán)境的實時測量。國內(nèi)外基于光散射法的PM2.5傳感器普遍價格較高，不適于普通民用檢測。

(三)實用新型內(nèi)容：

本實用新型的目的在于提供一種PM2.5檢測傳感器，它可以克服現(xiàn)有技術的不足，是一種基于光散射法的帶有濾網(wǎng)的PM2.5檢測傳感器，該傳感器是一種可精確檢測大氣中PM2.5濃度的結構簡單、便攜式的PM2.5傳感器，適用于普通的消費群體，滿足他們實時監(jiān)測大氣中PM2.5的需求。

本實用新型的技術方案：一種PM2.5檢測傳感器，其特征在于它包括ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯——AcrylonitrileButadieneStyrene)塑料外殼、入射光通道I、檢測光通道II和氣體通道III；其中，所述ABS外殼包覆著整個傳感器；所述入射光通道I內(nèi)放置有紅外光源和光學透鏡I；所述光學透鏡I接收紅外光源的光信號，并發(fā)射出平行光線；所述檢測光通道II內(nèi)置有光學透鏡II和高靈敏度受光傳感器；所述光學透鏡II接收由光學透鏡I透出的平行光線，并匯集發(fā)送給高靈敏度受光傳感器；入射光通道I與檢測光通道II相通，由氣體通道III分開兩側；所述氣體通道III中安裝有風扇、密封門、顆粒物截留板和微型真空泵；所述氣體通道III被入射光通道I與檢測光通道II分成兩個相通的空間部分，所述安裝有風扇、密封門和顆粒物截留板安裝在一側空間部分中，所述微型真空泵安裝在另一側空間部分中。

所述顆粒物截留板是由初濾板和精濾板構成；所述初濾板安裝在靠近風扇一側，接收從密封門經(jīng)風扇吹進的被檢測氣體進行過濾；所述精濾板安裝在初濾板下級靠近入射光通道和檢測光通道一側，進一步過濾被檢測氣體，放出過濾后氣體。

所述被檢測氣體是氣體內(nèi)顆粒直徑大于10μm的飄塵；所述過濾后氣體是氣體內(nèi)顆粒物直徑小于2.5μm的過濾氣體。

所述入射光通道I與檢測光通道II在同一軸線上，所述氣體通道Ⅲ與入射光通道I和檢測光通道II垂直。

所述ABS外殼為不規(guī)則形狀外殼。

所述光學透鏡I是凸透鏡，所述光學透鏡II是聚光凸透鏡。

所述紅外光源安裝在光學透鏡I的焦點處，發(fā)射的紅外光光束經(jīng)過透鏡后光路變形平行傳播。

所述高靈敏度受光器件安裝在光學透鏡II的焦點處，用于接收經(jīng)過濾氣體散射后的散射光線。

所述的密封門是插入式密封門；所述ABS外殼上有可直接插入密封門的通道；所述通道周圍有密封條。

所述初濾板是由粗細纖維搭配的混雜纖維網(wǎng)結構的無紡布濾板；所述精濾板是靜電紡絲納米纖維氈濾板。