[發明專利]一種PM2.5濃度檢測方法及其檢測裝置

在審

• 申請號: 201910382232.0
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110132810A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 黃偉軍
• 申請（專利權）人: 新立科技股份有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N33/00
• 代理公司: 臺州市凱銳專利代理事務所(普通合伙) 33300
• 代理人: 劉寧寧

1.一種PM2.5濃度檢測方法，包括如下步驟：

步驟一，采樣：

風機（2）運轉后產生的吸力將空氣吸入風道底座（1）內，對空氣進行一定比例的采樣；

步驟二，照射：

激光發射器（40）開始對采樣空氣進行發射光束，使得采樣空氣中的灰塵產生光散射現象；

步驟三，檢測和收集數據：

光電轉換器（5）對散射光束進行周期性的采集并轉換為脈沖信號，每個周期采集一次形成一個區間的脈沖信號，再將脈沖信號輸送到微處理系統模塊（6）內，微處理系統模塊（6）能通過此時的波峰值和脈沖數即可得出每個粒徑的大小和個數，從而計算得出粒子個數N，然后統計多個區間內的粒子個數，分別記為N1、N2、N3、....，最后將多個計算結果輸送至計算機，安裝在計算機上的軟件CANoe會對接收到的數據進行匯集；

步驟四，擬合計算出參照數據：

將軟件CANoe中匯集的數據輸送至同樣安裝在計算機上的軟件MATLAB中，軟件MATLAB會將多個區間內的粒子個數和單位時間之間的關系生成對應區間的函數圖像，并將多個區間的函數圖像進行擬合成一個函數圖像，從而得到對應的參照濃度值ρ；

步驟五，擬合計算出實際數據：

通過MATLAB中的regress函數對收集到的粒子的直徑數據進行計算，能夠得到粒子的直徑相關系數值B，從而能推導出多個區間的粒子個數N對應的系數值分別為B1、B2、B3、....，再根據PM2.5的濃度計算公式ρ= B1*N1+B2*N2+B3*N3+...+Bn*Nn可以計算得出PM2.5的實際濃度的函數圖像并得到實際濃度值ρ1；

步驟六，對比ρ和ρ1：

對ρ1的函數圖像進行濾波處理，并對ρ和ρ1進行對比，如果ρ和ρ1之間的濃度值相差不大，則得到正確的濃度值ρ1，如果ρ和ρ1之間的濃度值相差過大，則重新進行數據采集；若ρ和ρ1之間的濃度值多次相差過大，則能認定產品出現故障，發出警告提示并停機檢修。

2.一種能實現權利要求1的PM2.5濃度檢測裝置，包括上殼體（7）、下殼體（8）、固定在下殼體（8）內的PCBA板（9）以及能整合灰塵數據的數據處理模塊，其特征在于，所述PCBA板（9）上設有能吸入灰塵的風道模塊、能將灰塵顆粒數量轉換成數字信號的信號轉換模塊以及能收集數據的微處理系統模塊（6），所述微處理系統模塊（6）能將收集到的數據傳輸到數據處理模塊中進行處理。

3.根據權利要求2中所述的PM2.5濃度檢測裝置，其特征在于，所述風道模塊包括風道底座（1）、蓋設在風道底座（1）上的風道蓋板（10）以及固定在風道底座（1）一端的風機（2），所述風道底座（1）的另一端為進風口（12），所述下殼體（8）上與進風口（12）相對的一側開設有若干個進風孔（81），所述風道底座（1）與風道蓋板（10）之間形成進風通道（11）。

4.根據權利要求3中所述的PM2.5濃度檢測裝置，其特征在于，所述信號轉換模塊包括用于照射空氣中灰塵的激光發射器（40）以及用于接收激光發射器（40）發出的光束并將之轉換成模擬信號的光電轉換器（5），所述激光發射器（40）和光電轉換器（5）均設在風道底座（1）上。

5.根據權利要求4中所述的PM2.5濃度檢測裝置，其特征在于，所述風道底座（1）上位于進風口（12）與風機（2）之間的一側開設有固定口（16），所述激光發射器（40）固定在固定口（16）的一側，所述激光發射器（40）的發射端朝向風道底座（1）的另一側設置，所述光電轉換器（5）位于固定口（16）的底部并朝正上方設置，所述激光發射器（40）的朝向與光電轉換器（5）的朝向具有交集區，所述交集區位于進風通道（11）內。

6.根據權利要求5中所述的PM2.5濃度檢測裝置，其特征在于，所述固定口（16）處設有激光頭支架（4），所述激光頭支架（4）密封抵靠在固定口（16）處，所述風道蓋板（10）的底部抵靠在激光頭支架（4）的頂面上，所述激光頭支架（4）前端設有發射孔（45），所述激光發射器（40）固定在激光頭支架（4）內且激光發射器（40）的發射端與發射孔（45）相對設置。