[發明專利]一種細微顆粒自校準檢測系統及其校準方法

有效

• 申請號: 202110250600.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113267436B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 唐慧強;孫錦程;李浩;蔣戎政;丁丁;王陸地
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 徐燕

本發明公開了一種細微顆粒自校準檢測系統及其校準方法，系統包括校準模塊、檢測模塊、電動閥、微處理器和LCD顯示模塊；所述檢測模塊、校準模塊通過氣路連接電動閥；所述微處理器控制電動閥工作，接收來自檢測模塊及校準模塊的數據，利用校準模塊的測量值校準檢測模塊的細顆粒物檢測值，并把處理后檢測結果發送到LCD顯示模塊。本發明利用雙傳感器結構，可以對傳感器進行校準，還可以對傳感器進行調零，通過對傳感器檢測的數據實時濾波處理，減小了由于環境、氣象等因素對數據產生的偏差所帶來的影響，增加了系統的穩定性以及檢測精度。

技術領域

本發明屬于檢測儀器技術領域，具體涉及一種細微顆粒自校準檢測系統及其校準方法。

背景技術

細顆粒物檢測儀是檢測空氣中細顆粒物含量的檢測儀。PM2.5，即細顆粒物是指大氣中直徑小于等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。雖然只是大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。

細顆粒物富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，對人體健康和大氣環境質量的產生巨大影響。因而，對空氣中細顆粒物濃度進行準確測量具有深遠意義。

細顆粒物檢測一般基于光學原理，發射固定頻率的紅外光線，通過紅外接收模塊接收散射光信號來檢測出大氣中細顆粒物的值。隨著檢測儀使用的時間增加，其光學結構容易被污染，從而影響檢測精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種細微顆粒自校準檢測系統及其校準方法，解決了光學結構被污染后影響檢測精度的問題。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

一種細微顆粒自校準檢測系統，包括校準模塊、檢測模塊、電動閥、微處理器和LCD顯示模塊；

所述檢測模塊、校準模塊通過氣路連接電動閥；

所述微處理器控制電動閥工作，接收來自檢測模塊及校準模塊的數據，利用校準模塊的測量值校準檢測模塊的細顆粒物檢測值，并把處理后檢測結果發送到LCD顯示模塊。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

上述的電動閥采用六通結構，外側為圓管，內側為扇形體；

通過外側的圓管及內側的扇形體之間的轉動來切換通氣接口。

上述的圓管外側設有4個進氣口，交叉互聯成2個進氣接口后分別連接潔凈氣體通道及大氣通道；

扇形體上設有2個出氣接口，正常工作時，連接校準模塊的進氣接口連接潔凈氣體通道，連接檢測模塊的進氣接口連接檢測通道，校準時，扇形體轉動30°后原來2個進氣口被密封，出氣接口連接到另外2個進氣口，從而互換氣體通道。

氣體的路徑為：由進氣接口進入經過過濾帽過濾后，進入氣體通道經由圓管、扇形體最終到達出氣接口，出氣接口通過軟管與檢測、校準模塊連接。

校準時，電機帶動扇形體旋轉30°，檢測模塊連接潔凈氣體通道，校準模塊連接檢測通道；

所述電機為直流減速電機，通過調節PWM的占空比α來調節其轉速，保證其以恒定的轉速轉動，在帶動扇形體旋轉過程中，通過微處理器計算出扇形體轉動的角度，當即將達到30°時，通過齒輪控制電機減速，使扇形體上的氣孔對準圓管上的氣孔。

上述的圓管上設置了限位開關，防止扇形體轉動超過30°。

上述的校準模塊用于對檢測模塊自動校準，校準模塊平時連接到安裝有過濾帽的潔凈氣體通道，僅在校準時連接檢測通道而不易受到污染，利用校準模塊的檢測結果對長期工作后受到污染的檢測模塊進行校準；