粒子計數(shù)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種粒子計數(shù)器，該粒子計數(shù)器用于探測和確定氣體中所含的粒子數(shù)量以及粒子大小，該粒子計數(shù)器通過對測定區(qū)域內(nèi)的氣體照射激光，并根據(jù)該測定區(qū)域內(nèi)存在的粒子所產(chǎn)生的散射光對粒子進行計數(shù)，該粒子計數(shù)器包括殼體、氣體通道、激光發(fā)射器和光感測器，該激光發(fā)射器產(chǎn)生激光光束，所述激光光束與所述氣體通道相互交叉形成測定區(qū)域。光感測器設(shè)置于所述測定區(qū)域的下面，氣體通道設(shè)置于所述前殼和所述后殼之間，所述氣體通道為自上而下的貫穿結(jié)構(gòu)，待測氣體可直接從所述后殼的頂端進入該粒子計數(shù)器內(nèi)。
【專利說明】粒子計數(shù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測量氣體內(nèi)所含塵埃粒子數(shù)的測試儀器，尤其涉及一種通過氣體中塵埃粒子散射光進行測量的粒子計數(shù)器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前塵埃粒子計數(shù)器的主要原理為，利用塵埃粒子在光束中產(chǎn)生的光散射現(xiàn)象，來測量塵埃粒子產(chǎn)生的散射光強度而推知粒子的尺寸和空氣中所含的塵埃粒子的濃度。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，塵埃粒子計數(shù)器主要由照明系統(tǒng)、散射光收集系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器、氣路系統(tǒng)等組成。其中，散射光收集系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)的軸線相交于光敏感中心點，工作時，氣路系統(tǒng)將被測空氣吸入粒子計數(shù)器中的光敏感區(qū)，其中塵埃粒子在光束照射下產(chǎn)生與粒子尺寸成比例的散射信號。散射光信號被散射光收集系統(tǒng)接收后入射于光電轉(zhuǎn)換器上，光電轉(zhuǎn)換器輸出與散射光強度成正比的電信號，后續(xù)信號處理系統(tǒng)根據(jù)此電信號的幅度給出粒子尺寸和空氣中塵埃粒子的濃度。
[0004]但是，由于塵埃粒子的散射光信號是極其微弱的，所以不允許雜光進入光電轉(zhuǎn)換器，否則測量結(jié)果將是不可信的。為了保證測量精度，所述粒子計數(shù)器的外殼往往設(shè)置的非常復(fù)雜。例如，氣路系統(tǒng)的入風(fēng)口設(shè)置在外殼的背面，可以使得待測氣體進行九十度的偏轉(zhuǎn)，以使得待測氣體攪拌更加均勻。但是入風(fēng)口設(shè)置在外殼背面的結(jié)構(gòu)不僅增加了粒子計數(shù)器外殼的復(fù)雜程度，而且使得外殼存在非常嚴重的漏光現(xiàn)象。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了克服現(xiàn)有的技術(shù)問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡便，不易漏光的粒子計數(shù)器。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種粒子計數(shù)器，該粒子計數(shù)器用于探測和確定氣體中所含的粒子數(shù)量以及粒子大小，該粒子計數(shù)器通過對測定區(qū)域內(nèi)的氣體照射激光，并根據(jù)該測定區(qū)域內(nèi)存在的粒子所產(chǎn)生的散射光對粒子進行計數(shù)。該粒子計數(shù)器包括殼體、氣體通道、激光發(fā)射器和光感測器，所述殼體包括前殼和后殼，所述前殼和后殼相互扣合，所述后殼的頂端設(shè)置有入風(fēng)口，所述后殼的底端設(shè)置有出風(fēng)口，所述待測氣體由所述入風(fēng)口抽入該粒子計數(shù)器內(nèi)；氣體通道設(shè)置于所述前殼和所述后殼之間，所述氣體通道與所述入風(fēng)口和所述出風(fēng)口連通；激光發(fā)射器設(shè)置于所述殼體內(nèi)部，該激光發(fā)射器產(chǎn)生激光光束，所述激光光束與所述氣體通道相互交叉形成測定區(qū)域；光感測器設(shè)置于所述測定區(qū)域的下面，所述光感測器直接收集所述測定區(qū)域內(nèi)氣體存在的粒子所產(chǎn)生的散射光；其中，所述氣體通道為自上而下的貫穿結(jié)構(gòu)，待測氣體可直接從所述后殼的頂端進入該粒子計數(shù)器內(nèi)。
[0007]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述氣體通道靠近入風(fēng)口的一端設(shè)置有第一擋光板，所述待測氣體由入風(fēng)口進入并碰到所述第一擋光板。
[0008]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述氣體通道還具有第二擋光板，所述第二擋光板與所述第一光板相鄰，并與所述第一擋光板的末端形成漏斗形的第一噴嘴。
[0009]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述第二擋光板上還具有向下突出的第二噴嘴，所述第二噴嘴靠近所述測定區(qū)域。
[0010]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述后殼的底端還設(shè)置有負壓風(fēng)機，所述負壓風(fēng)機抽動所述氣體通道內(nèi)的待測氣體的流動。
[0011]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述激光光束為聚焦光束，所述聚焦光束的聚焦點位于所述測定區(qū)域內(nèi)。
[0012]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述激光發(fā)射器還包括用于固定激光發(fā)射器的激光座和用于切割光束的擋片。
[0013]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述后殼內(nèi)與所述激光發(fā)射器相對的一側(cè)設(shè)置有光吸收部。
[0014]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述的光吸收部為梯形結(jié)構(gòu)，所述梯形結(jié)構(gòu)的尺寸沿所述激光光束前進方向上從小變到大。
[0015]較佳的，在所述的粒子計數(shù)器中，所述的光感測器包括光電二極管。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述氣體通道為自上而下的貫穿結(jié)構(gòu)，從而使得待測氣體可直接從所述后殼的頂端進入該粒子計數(shù)器內(nèi)，并且所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束為水平方向的，因而水平方向前進的激光光束不會從上下貫穿結(jié)構(gòu)的氣體通道內(nèi)產(chǎn)生漏光。另外，所述入風(fēng)口設(shè)置于所述后殼的頂端，從而使得所述后殼的結(jié)構(gòu)更加簡潔，避免了所述后殼突出的入風(fēng)口結(jié)構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型一具體實施例前殼和后殼分離結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型一具體實施例的側(cè)視剖面圖；
[0021]圖4為本實用新型一具體實施例后殼上的氣體通道流通示意圖；
[0022]圖5為本實用新型一具體實施例氣體通道放大示意圖；
[0023]圖6為本實用新型一具體實施例粒子散射示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]為使對本實用新型的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
[0026]請結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，其中圖1所示為本實用新型一具體實施例粒子計數(shù)器I的示意圖；圖2所示為本實用新型一具體實施例粒子計數(shù)器I的前殼20和后殼10分離示意圖；圖3為本實用新型一具體實施例粒子計數(shù)器I的側(cè)面剖視圖。該粒子計數(shù)器I包括前殼20、后殼10、氣體通道30、激光發(fā)射器22和光感測器23，。所述前殼20和所述后殼10相互扣合，以在前殼和后殼之間形成密閉的氣體通道30，避免外界光線對內(nèi)部光感測器23的干擾。另外，所述前殼20和所述后殼還可設(shè)置為兩層結(jié)構(gòu)，進一步增加兩者扣合的密閉性。
[0027]如圖2所示，該粒子計數(shù)器I后殼10的頂端設(shè)置有入風(fēng)口 11，該入風(fēng)口 11可使得外界空氣被抽入到粒子計數(shù)器內(nèi)。而在現(xiàn)有技術(shù)中，粒子計數(shù)器的入風(fēng)口一般都設(shè)置在后殼的背面，這樣就很容易使得粒子計數(shù)器由背面入風(fēng)口產(chǎn)生漏光現(xiàn)象。而本實用新型粒子計數(shù)器I的入風(fēng)口設(shè)置在后殼10的頂端，從而避免了粒子計數(shù)器I在入風(fēng)口 I的漏光現(xiàn)象。
[0028]另外，入風(fēng)口 I設(shè)置于后殼10的頂端，減小了粒子計數(shù)器I的結(jié)構(gòu)空間。減少了后殼10背部凸起，并且便于空氣的流通。也使得后殼10的制造工藝更加簡潔，降低了后殼10的開模費用，因而降低了粒子計數(shù)器I的生產(chǎn)制造成本。
[0029]該粒子計數(shù)器I后殼10的底端設(shè)置有出風(fēng)口 12。如圖3所示，所述后殼10的底端還設(shè)置有負壓風(fēng)機13，該負壓風(fēng)機13可通過出風(fēng)口 12將粒子計數(shù)器I內(nèi)的空氣抽出。從而使得該粒子計數(shù)器I內(nèi)空氣流動(圖3中箭頭方向為粒子計數(shù)器內(nèi)空氣流動的方向)。
[0030]如圖2和圖3所示，所述前殼20上還設(shè)置有電路板21，該電路板21上設(shè)置有該粒子計數(shù)器所需的各種必需的電子元器件，例如，信號放大器件等。另外，該電路板21與后殼10上氣體通道30相對扣合，進一步增加了氣體通道30的密閉性。所述激光發(fā)射器22和所述光感測器23設(shè)置于所述電路板21上。進一步的，所述激光發(fā)射器22和所述光感測器23設(shè)置于所述電路板21與所述后殼10相對的背面。其中，所述激光發(fā)射器22還包括用于固定激光發(fā)射器的激光座和用于切割光束的擋片(圖中未畫出)。所述激光座用于將所述激光發(fā)射器22固定于所述電路板21上。所述擋片用于將所述激光發(fā)射器產(chǎn)生的激光光束進行切割，從而使得激光光束更加精細準確。較佳的，在本實施例中，所述激光光束為聚焦光束，所述聚焦光束的聚焦點位于所述測定區(qū)域內(nèi)。由于激光光束的聚焦點恰好處于光感測器23的上方，從而使得空氣樣本采集更加精確。其中，所述測定區(qū)域為該激光光束與所述氣體通道30相互交叉處。所述光感測器23位于所述測定區(qū)域的下面，較佳的，所述光感測器23為光電二極管。該光感測器23直接收集所述測定區(qū)域內(nèi)空氣中塵埃粒子所產(chǎn)生的散射光。
[0031]請結(jié)合圖6所示，圖6為本實用新型一具體實施例空氣粒子散射示意圖。該粒子計數(shù)器I的基本工作原理為，通過空氣中塵埃粒子在光照下產(chǎn)生的光散射現(xiàn)象，來測量塵埃粒子產(chǎn)生的散射光強度，進而來推知粒子的大小和空氣中所含的塵埃粒子的數(shù)量。請結(jié)合圖3所示，首先，外界環(huán)境空氣由該粒子計數(shù)器I的入風(fēng)口 11被抽入粒子計數(shù)器I內(nèi)(圖3中箭頭方向為空氣流通方向)，該待測空氣經(jīng)過后殼10上的氣體通道30流動到測定區(qū)域，所述激光發(fā)射器22產(chǎn)生激光光束24，激光光束24照射到測定區(qū)域上，從而使得測定區(qū)域內(nèi)空氣塵埃粒子25發(fā)生散射，設(shè)置于所述測定區(qū)域下方的光感測器23收集塵埃粒子散射的光線。其中，塵埃粒子25在激光光束照射下產(chǎn)生與粒子大小及數(shù)量成比例的散射光信號。后續(xù)該粒子計數(shù)器I根據(jù)光感測器23收集的散射光信號即可推算出空氣中塵埃粒子的大小以及空氣中所含塵埃粒子的數(shù)量。
[0032]為了更清楚的描述本實用新型中空氣在粒子計數(shù)器I內(nèi)流通，請結(jié)合圖3、圖4和圖5所不。圖4為本實用新型一具體實施例后殼10上的氣體通道30的不意；圖5為本實用新型一具體實施例氣體通道30的局部放大示意圖。所述氣體通道30還包括第一擋光板
31、第一噴嘴32、第二擋光板33、第二噴嘴34和第三擋光板35。其中，所述第一擋光板31、第二擋光板33和第三擋光板35均為在后殼10內(nèi)壁上注模成型。所述氣體通道30為自上而下的貫穿結(jié)構(gòu)，外界空氣可直接從所述后殼10頂端的入風(fēng)口 11進入該粒子計數(shù)器內(nèi)。通過第一擋光板31、第二擋光板33和第三擋光板35以及第一噴嘴32與第二噴嘴34的配合，可是使得氣體通道30內(nèi)的空氣攪拌更加均勻，避免粒子計數(shù)器的測量偏差。另外，通過第一擋光板31、第二擋光板33和第三擋光板35的遮擋配合，可有效的避免外界光線對粒子計數(shù)器測量的光干擾，同時還能有效的避免了粒子計數(shù)器的漏光現(xiàn)象。
[0033]具體的，如圖5所示，第一擋光板31設(shè)置于所述氣體通道30靠近入風(fēng)口的11 一端，夕卜界空氣由入風(fēng)口 11進入后與所述第一擋光板相碰撞，并且所述第一擋光板31的一端具有向上隆起部(如圖5中所示)，使得進入的空氣氣流回轉(zhuǎn)以進行攪拌。同時，第一遮光板31也很好的起到了防止激光外漏的作用。
[0034]沿氣流方向往下，所述第二擋光板33設(shè)置于所述第一擋光板31的下方，所述第二擋光板33與所述第一光板31相鄰,并與所述第一擋光板31的末端形成漏斗形的第一噴嘴
32。所述第二遮光板33再進一步使得空氣氣流第二次回轉(zhuǎn)攪拌，使得空氣氣流更加均勻。避免測量波動過大。所述第二擋光板33上還具有向下突出的第二噴嘴34，所述第二噴嘴34靠近所述測定區(qū)域。
[0035]請結(jié)合圖6所示，激光發(fā)射器22產(chǎn)生的激光光束24聚焦于所述測定區(qū)域，同時所述氣流通道30相互交叉，進而實現(xiàn)對空氣氣流的采樣測量。所述后殼10內(nèi)與所述激光發(fā)射器22相對的一側(cè)設(shè)置有光吸收部36。該光吸收部36可將穿過測定區(qū)域的激光光束進行吸收。避免激光光束被反射而對測量造成干擾。所述光吸收部36可通過第二噴嘴34與第三擋光板35圍成，并且在所述光吸收部36的入口設(shè)置一小凸塊37，以避免反射的激光從光吸收部36內(nèi)漏出。較佳的，所述的光吸收部36為梯形結(jié)構(gòu)，所述梯形結(jié)構(gòu)的尺寸沿所述激光光束前進方向上從小變到大。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述氣體通道30為自上而下的貫穿結(jié)構(gòu)，從而使得待測氣體可直接從所述后殼10的頂端進入該粒子計數(shù)器I內(nèi)，并且所述激光發(fā)射器22發(fā)出的激光光束24為水平方向的，因而水平方向前進的激光光束不會從上下貫穿結(jié)構(gòu)的氣體通道30內(nèi)產(chǎn)生漏光。另外，所述入風(fēng)口 11設(shè)置于所述后殼10的頂端，從而使得所述后殼11的結(jié)構(gòu)更加簡潔，減小了粒子計數(shù)器I的結(jié)構(gòu)空間。減少了后殼10背部凸起，使得后殼10的制造工藝更加簡潔，降低了后殼10的開模費用，因而降低了粒子計數(shù)器I的生產(chǎn)制造成本。
[0037]本實用新型已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本實用新型的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本實用新型的范圍。相反地，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本實用新型的專利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種粒子計數(shù)器，用于探測和確定氣體中所含的粒子數(shù)量以及粒子大小，該粒子計數(shù)器通過對測定區(qū)域內(nèi)的氣體照射激光，并根據(jù)該測定區(qū)域內(nèi)存在的粒子所產(chǎn)生的散射光對粒子進行計數(shù)，其特征在于，該粒子計數(shù)器包括: 殼體，包括前殼和后殼，所述前殼和后殼相互扣合，所述后殼的頂端設(shè)置有入風(fēng)口，所述后殼的底端設(shè)置有出風(fēng)口，待測氣體由所述入風(fēng)口抽入該粒子計數(shù)器內(nèi)； 氣體通道，設(shè)置于所述前殼和所述后殼之間，所述氣體通道與所述入風(fēng)口和所述出風(fēng)口連通； 激光發(fā)射器，設(shè)置于所述殼體內(nèi)部，該激光發(fā)射器產(chǎn)生激光光束，所述激光光束與所述氣體通道相互交叉形成測定區(qū)域； 光感測器，設(shè)置于所述測定區(qū)域的下面，所述光感測器直接收集所述測定區(qū)域內(nèi)氣體存在的粒子所產(chǎn)生的散射光； 其中，所述氣體通道為自上而下的貫穿結(jié)構(gòu)，所述待測氣體可直接從所述后殼的頂端進入該粒子計數(shù)器內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述氣體通道靠近入風(fēng)口的一端設(shè)置有第一擋光板，所述待測氣體由入風(fēng)口進入并碰到所述第一擋光板。
3.如權(quán)利要求2所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述氣體通道還具有第二擋光板，所述第二擋光板與所述第一擋光板相鄰，并與所述第一擋光板的末端形成漏斗形的第一噴嘴。
4.如權(quán)利要求3所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述第二擋光板上還具有向下突出的第二噴嘴，所述第二噴嘴靠近所述測定區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述后殼的底端還設(shè)置有負壓風(fēng)機，所述負壓風(fēng)機抽動所述氣體通道內(nèi)的待測氣體的流動。
6.如權(quán)利要求1所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述激光光束為聚焦光束，所述聚焦光束的聚焦點位于所述測定區(qū)域內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述激光發(fā)射器還包括用于固定激光發(fā)射器的激光座和用于切割光束的擋片。
8.如權(quán)利要求1所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述后殼內(nèi)與所述激光發(fā)射器相對的一側(cè)設(shè)置有光吸收部。
9.如權(quán)利要求8所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述的光吸收部為梯形結(jié)構(gòu)，所述梯形結(jié)構(gòu)的尺寸沿所述激光光束前進方向上從小變到大。
10.如權(quán)利要求1所述的粒子計數(shù)器，其特征在于，所述的光感測器包括光電二極管。
【文檔編號】G01N15/02GK203981544SQ201420393289
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】劉義剛 申請人:蘇州貝昂科技有限公司