[發(fā)明專利]大氣負離子濃度檢測裝置

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• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110044996A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 王金虎;徐盼娟;趙云楠;周林峰;吳鵬飛;王紅磊;郜海陽;任團偉;程勇;朱曉東;朱亞賓;任予舒;徐園園;陳安南;陳祎祚
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N27/60
• 分類號: G01N27/60;G01N27/04;G01K7/22;G01N33/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

本發(fā)明提供提供一種大氣負離子濃度檢測裝置，該裝置對空氣中的負氧離子濃度進行檢測，以便于用戶能夠直觀的觀測到空氣負氧離子濃度水平信息，從而為環(huán)境質量評估提供數(shù)據(jù)。該裝置包括分別與主控單元控制連接的空氣負離子傳感器、溫濕度傳感、顯示單元和電源單元，所述空氣負離子傳感器經(jīng)AD轉換單元與主控單元連接，電源單元為各部分供電；其中，空氣負離子傳感器包括離子收集桶和電荷放大器，離子收集桶包括屏蔽裝置、PWM調速風扇、以及內置于屏蔽裝置中的雙筒型電容，所述雙筒型電容的外筒為空心圓桶，接入負的偏置電壓，內桶為實心圓柱棒，內桶絕緣支撐在外筒中并連接電荷放大器同時接地；PWM調速風扇位于雙筒型電容的一端。

技術領域：

本發(fā)明屬氣象、環(huán)境探測領域，設計一種空氣負氧離子檢測裝置，具有離子收集，電荷放大，模數(shù)轉換，溫度檢測，濕度檢測，LCD顯示，數(shù)據(jù)處理功能，為環(huán)境的監(jiān)測提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

背景技術:

近年來，環(huán)境污染尤其是大氣污染的問題日益突出。隨著社會生產力以及經(jīng)濟水平的提高，人們對生態(tài)環(huán)境的關注度越來越高。空氣負離子又稱負氧離子，是指獲得1個或1個以上的電子帶負電荷的氧氣離子，被譽為空氣中的維生素。在醫(yī)學健康方面，負離子進入肺部通過血液循環(huán)到達全身組織器官，對人體產生綜合的生理保健作用。

臨床醫(yī)學上，負氧離子可用來來治療或改善呼吸系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病，有增強人體免疫的功能。在環(huán)境衛(wèi)生方面，空氣負氧離子清潔空氣功能主要表現(xiàn)在除塵、抑菌、除臭等方面。以微米為單位的飄塵伴著細菌、病毒、有害氣體呈正電荷在空氣中長期飄浮，人的鼻腔無法過濾這種微粒塵埃，其成為危害人們健康的無形殺手。空氣中最有害人體健康的是直徑<10μm的塵埃，一般機械設備很難濾除，而空氣負氧離子卻能捕獲這些帶正電的有害物質，特別對<0.01μm的微粒和飄塵具有顯著的沉降效果，粒度越小，捕獲效率相對越高。并且空氣負氧離子能有效吸收和消除苯甲醛氨等刺激性氣體，清除垃圾釋放出的酸臭氣體。

在生態(tài)環(huán)境方面，空氣負氧離子可以維持大氣中適當?shù)恼撾x子平衡，從而改善空氣環(huán)境質素。因此，大氣負氧離子濃度水平成為衡量空氣質量的一項重要指標。而現(xiàn)有的大氣負離子檢測系統(tǒng)存在著傳感器極化板風扇門易發(fā)生故障，續(xù)航能力弱，受環(huán)境限制，適用范圍小，成本高，功耗大等眾多問題。

發(fā)明內容：

本發(fā)明提供一種大氣負離子濃度檢測裝置，該裝置對空氣中的負氧離子濃度進行檢測，以便于用戶能夠直觀的觀測到空氣負氧離子濃度水平信息，從而為環(huán)境質量評估提供數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的具體技術方案如下：

一種大氣負離子濃度檢測裝置，包括分別與主控單元控制連接的空氣負離子傳感器、溫濕度傳感、顯示單元和電源，所述空氣負離子傳感器經(jīng)AD轉換單元與主控單元連接，電源單元為各部分供電；

其中空氣負離子傳感器包括離子收集桶和電荷放大器；離子收集桶包括屏蔽裝置，PWM調速風扇，以及內置于屏蔽裝置中的雙筒型電容，所述雙筒型電容的外筒為空心圓桶，接入負的偏置電壓，內桶為實心圓柱棒，內桶絕緣支撐于外筒中并連接電荷放大器同時接地；PWM調速風扇位于雙筒型電容的一側；

啟動時，空氣被吸入雙筒型電容，在偏置電壓的作用下，空氣中負氧離子偏轉到實心圓柱棒，再將實心圓柱棒接入電荷放大器，之后經(jīng)AD轉換單元后輸出至控制單元，經(jīng)控制單元計算處理后，得到的空氣負氧離子濃度水平信息經(jīng)顯示單元的LCD顯示。

所述離子收集桶的雙筒型電容中，外筒直徑D為27.8mm，長度L為201.80mm；內桶的實心圓柱棒直徑d為10.12mm，長度l為201.80mm。

優(yōu)選地，所述PWM風扇采用40*40*10mm風扇，滿功率風量S＝4.0CFM。

優(yōu)選地，外筒所接負的偏置電壓由電源提供。

優(yōu)選地，屏蔽裝置為圓筒形或長方形的金屬容器。