[發明專利]顆粒物濃度檢測裝置

在審

• 申請號: 201710264246.3
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106940286A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 陳龍飛;李春安;董香茗;董燁
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 宋揚,劉芳

技術領域

本發明涉及環境監控設備技術領域，尤其涉及一種顆粒物濃度檢測裝置。

背景技術

“十三五”規劃進一步強調建設環境友好型社會，對清潔燃煤、低污染燃燒等技術發展的需求持續增長。相關研究表明：機動車、燃煤等高溫燃燒源產生的顆粒物是大氣環境中一次源顆粒物的主要來源。燃燒源產生的顆粒物微小，如發動機排放顆粒物濃度峰值粒徑小于50納米。其中，細顆粒物(PM2.5)，尤其是直徑小于100納米的超細顆粒物(PM0.1)對環境和健康的危害很大，且在人體呼吸道中的沉積率高于50％，且越是細小的顆粒物越能深入呼吸道末梢，甚至可以穿透人體肺泡進入血液，引起哮喘、肺癌和心血管疾病等。

現有技術中，顆粒物(以納米級顆粒物為例)濃度檢測方法主要有兩種，一是通過凝結核粒子計數器將納米級顆粒物長大到微米級，再利用光學粒子計數器計量，但該方法的系統復雜，體積龐大，且工作溫度限制較大；二是通過靜電計將顆粒物荷電后測量計數，但由于荷電分布存在一定不確定性，使得在高溫下靜電計難以正常工作。

因此，采用現在的顆粒物濃度檢測方法，使得顆粒物濃度的檢測復雜度較高，從而導致顆粒物濃度的檢測效率不高。

發明內容

本發明提供一種顆粒物濃度檢測裝置，以提高顆粒物濃度的檢測效率。

本發明實施例提供一種顆粒物濃度檢測裝置，包括：

進氣管、壓電傳感器及控制單元，其中，所述進氣管的第一端與所述壓電傳感器的連通；所述壓電傳感器與所述控制單元連接；

所述進氣管用于將待檢測氣體輸送至所述壓電傳感器的內腔；所述壓電傳感器用于在所述待檢測氣體的顆粒物的撞擊下，產生壓電信號，并向所述控制單元發送所述壓電信號；所述控制單元，用于檢測輸入所述壓電傳感器的待檢測氣體的流量，并根據所述待檢測氣體的流量和所述壓電信號產生的脈沖頻率確定所述待檢測氣體中的顆粒物的濃度。

在本發明一實施例中，所述壓電傳感器內設置有壓電效應層，所述壓電效應層中的兩個相對應面上涂覆有金屬層，形成電極。

在本發明一實施例中，還包括：

出氣管，所述出氣管的第一端與所述壓電傳感器連通，且與所述進氣管的第一端的夾角為第一預設角度，所述第一預設角度大于等于60度且小于等于120度。

在本發明一實施例中，所述進氣管的第一端與所述壓電傳感器連通的開口為第一開口，所述出氣管的第一端與所述壓電傳感器連通的開口為第二開口，所述第一開口與所述第二開口為同一開口。

在本發明一實施例中，所述第一開口位于所述壓電傳感器的側壁的中間位置，且所述壓電傳感器與所述出氣管的夾角為第二預設角度，所述第二預設角度大于等于30度且小于等于45度。

在本發明一實施例中，還包括：

孔板部件，所述孔板部件設置在所述出氣管上，且所述孔板部件的兩端分別設置有壓力傳感器。

在本發明一實施例中，還包括：

高效過濾器，所述高效過濾器設置在所述出氣管上。

在本發明一實施例中，還包括：

溫度傳感器，所述度傳感器設置在所述壓電傳感器內，所述溫度傳感器用于檢測所述壓電傳感器內腔中待檢測氣體的溫度值，并將所述溫度值傳輸至所述控制單元，以使所述控制單元根據所述溫度值控制所述壓電傳感器的溫度。

在本發明一實施例中，還包括：

保溫套，所述保溫套包裹在所述壓電傳感器的外表面，且所述保溫套的外表面覆蓋有絕緣材料。

在本發明一實施例中，還包括：

泵，所述泵設置在所述出氣管上，所述泵用于將所述進氣管中的所述待檢測氣體輸送至所述壓電傳感器的內腔。

本發明實施例提供的顆粒物濃度檢測裝置，通過進氣管將待檢測氣體輸送至壓電傳感器的內腔，使得壓電傳感器在待檢測氣體的顆粒物的撞擊下，產生壓電信號，并將該壓電信號發送至控制單元，從而使得控制單元在檢測輸入壓電傳感器的待檢測氣體的流量之后，可以根據待檢測氣體的流量和壓電信號產生的脈沖頻率確定待檢測氣體中的顆粒物的濃度，降低了顆粒物濃度的檢測復雜度，從而提高了顆粒物濃度的檢測效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種顆粒物濃度檢測裝置的結構示意圖；