[實用新型]便攜式無線激光粒子計數設備

有效

• 申請號: 201720757994.0
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN206848134U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 曹明華;張悅;姚宇;景東東;李源;王惠琴
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10;G01N15/06
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司62102
• 代理人: 董斌

技術領域

本實用新型涉及環境監測技術領域，具體為可以實時監測大氣中各直徑粒子的濃度指標數據的電子測量技術。

背景技術

隨著科學技術的發展和生產力水平的提高，環境問題愈發重要。環境監測是環境管理的基礎和技術支持，隨著我國環境保護工作的發展，我國環境監測技術也取得了較大的進步。我國生產的煙塵采樣器、懸浮微粒采樣器等環境監測儀器已接近或達到國際先進水平，在國內市場上占有很大比例。但我國環境監測儀器多集中在中低檔產品，產品質量不高，性能不穩定等。目前，環境監測儀器逐漸由較窄領域監測向全方位領域監測方向發展，同時由單純的地面環境監測向與遙感環境監測相結合的方向發展，即向高質量、多功能、集成化、自動化、系統化和智能化的方向發展。

大氣監測是環境監測的重要組成部分，大氣中塵埃的數量以及不同粒徑的分布對描述環境參數有至關重要的作用。在生產和實驗中，折射率測試儀、不同直徑的塵埃粒子濃度監測儀等都能準確測量大氣環境監測所需要的指標。但相關儀器往往體積大、重量重、攜帶不便。在實驗測量時還往往需要較大的實驗場地和較多的人員，而且耗時耗力，繁瑣復雜。針對上述問題，本實用新型設計一種便攜式無線激光粒子計數設備，可用來實時監測大氣中的塵埃濃度及粒徑分布，提高測量的準確性和有效性。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種便攜式無線激光粒子計數設備。

本實用新型是便攜式無線激光粒子計數設備，包括粒子數據采集模塊1和控制模塊2，粒子數據采集模塊1與控制模塊2之間通過SPI端口相互傳輸信息數據與指令，協調配合，共同完成數據檢測與傳輸；粒子數據采集模塊1包括采集芯片1-1和粒子傳感器1-2，能夠根據控制模塊發布的控制信號進行相應的操作，通過RS232串口與外掛粒子傳感器進行通信，完成大氣中粒子濃度參數的采集；控制模塊2包括控制芯片2-1、觸摸屏2-2、打印機2-3、風扇2-4、蜂鳴器2-5、無線ZigBee子模塊2-6、無線WIFI子模塊2-7、串口子模塊2-8、鋰電池子模塊2-9和外接繼電器子模塊2-10，能夠對數據采集模塊發布控制指令，通過SPI端口收集從數據采集模塊傳回的監測數據，通過觸摸屏2-2直接顯示、打印機2-3打印數據的方式，或者控制無線ZigBee子模塊2-6和無線WIFI子模塊2-7直接與上位機進行數據傳輸，完成數據的顯示和無線傳輸工作。

本實用新型的有益之處為：利用嵌入式技術解決在外場測量過程中因場地限制、供電限制、時間限制等難以準確測量大氣中各直徑粒子濃度數據的問題。本實用新型涉及的便攜式無線激光粒子計數設備，體積小、重量輕、可充電、方便攜帶，特別適用于在室內外環境下實時監測大氣中不同直徑的粒子濃度指標，具有操作方便快捷和上傳數據簡單易行的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型便攜式無線激光粒子計數設備系統結構圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型是便攜式無線激光粒子計數設備，包括粒子數據采集模塊1和控制模塊2，粒子數據采集模塊1與控制模塊2之間通過SPI端口相互傳輸信息數據與指令，協調配合，共同完成數據檢測與傳輸；粒子數據采集模塊1包括采集芯片1-1和粒子傳感器1-2，能夠根據控制模塊發布的控制信號進行相應的操作，通過RS232串口與外掛粒子傳感器進行通信，完成大氣中粒子濃度參數的采集；控制模塊2包括控制芯片2-1、觸摸屏2-2、打印機2-3、風扇2-4、蜂鳴器2-5、無線ZigBee子模塊2-6、無線WIFI子模塊2-7、串口子模塊2-8、鋰電池子模塊2-9和外接繼電器子模塊2-10，能夠對數據采集模塊發布控制指令，通過SPI端口收集從數據采集模塊傳回的監測數據，通過觸摸屏2-2直接顯示、打印機2-3打印數據的方式，或者控制無線ZigBee子模塊2-6和無線WIFI子模塊2-7直接與上位機進行數據傳輸，完成數據的顯示和無線傳輸工作。

如圖1所示，粒子傳感器1-2通過RS232接口連接到粒子數據采集芯片1-1。

如圖1所示，觸摸屏2-2、打印機2-3、風扇2-4、蜂鳴器2-5、串口子模塊2-8、鋰電池子模塊2-9和外接繼電器子模塊2-10通過GPIO端口與控制芯片2-1連接；無線ZigBee子模塊2-6、無線WIFI子模塊2-7通過RS232接口與控制芯片2-1連接，上位機終端設備能夠通過ZigBee或WIFI直接連接設備，完成數據的采集、傳輸和控制。

粒子直徑的測量范圍為0.3 μm，0.5μm，1μm，2.5μm，5μm和10μm。