本實(shí)用新型屬于粉塵濃度傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及粉塵濃度傳感器。

背景技術(shù)：

粉塵濃度傳感器是利用MIE散射理論對空氣中懸浮顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)或者質(zhì)量濃度測量的裝置。粉塵濃度傳感器通常包括一個(gè)供氣流流動的流道、一個(gè)用于產(chǎn)生激光的激光發(fā)射管及一個(gè)用于感應(yīng)光線的感光元件。氣流在流道中流動，流過感光原件上方時(shí)受到激光照射產(chǎn)生散射光，感光元件接受到散射光，通過對散射光的分析得到流過氣體中粉塵的情況。

現(xiàn)有技術(shù)中的粉塵濃度傳感器中，感光元件的檢測信號容易受到外界輻射干擾，在受到干擾后測量結(jié)果將產(chǎn)生較大誤差。現(xiàn)有粉塵濃度傳感器通常使用金屬殼覆蓋于電路板上或者使用金屬外殼包裹整體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行屏蔽。金屬殼覆蓋于電路板上的方案，因?yàn)榘蝗?，屏蔽效果欠佳。金屬外殼包裹整體結(jié)構(gòu)的方案，使得粉塵濃度傳感器笨重，并且增加了安裝工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種粉塵濃度傳感器，旨在解決現(xiàn)有粉塵濃度傳感器在金屬殼覆蓋于電路板上時(shí)屏蔽效果欠佳及在金屬外殼包裹整體結(jié)構(gòu)時(shí)引起笨重與安裝工藝復(fù)雜的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，粉塵濃度傳感器，包括：

具有一流道與一開口的殼體，所述流道的一端形成有進(jìn)氣孔、另一端形成有出氣孔，所述流道內(nèi)設(shè)有一光敏感區(qū)，所述殼體的外壁電鍍有第一導(dǎo)電屏蔽層；

用于將激光輸出至所述光敏感區(qū)的激光發(fā)射組件；

其感光面朝向于所述光敏感區(qū)的感光元件；

設(shè)于所述殼體內(nèi)且與所述感光元件電連接的電路板；以及

蓋合于所述開口處的蓋體，所述蓋體的外壁電鍍有與所述電路板的地線電連接的第二導(dǎo)電屏蔽層，所述第一導(dǎo)電屏蔽層與所述第二導(dǎo)電屏蔽層通過所述蓋體與所述開口之間的蓋合處電連接。

進(jìn)一步地，所述殼體具有與所述開口相通的內(nèi)腔，所述內(nèi)腔中相間隔設(shè)置有第一安裝板與第二安裝板，所述第一安裝板與所述第二安裝板之間形成有用于安裝所述激光發(fā)射組件的安裝槽。

進(jìn)一步地，所述第一安裝板上開設(shè)有用于連通所述進(jìn)氣孔與所述安裝槽的第一通風(fēng)孔，所述第二安裝板上開設(shè)有用于連通所述出氣孔與所述安裝槽的第二通風(fēng)孔。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣孔與所述出氣孔分別位于所述殼體的相對兩側(cè)上，由所述殼體的內(nèi)壁、所述第一安裝板與所述第二安裝板圍合形成的所述流道呈U字型。

進(jìn)一步地，所述蓋體面向于所述電路板的一側(cè)上設(shè)有連接柱，所述連接柱的外壁電鍍有與所述第二導(dǎo)電屏蔽層電連接的第三導(dǎo)電屏蔽層，所述電路板具有與所述地線電連接的開窗露銅區(qū)，所述連接柱遠(yuǎn)離于所述蓋體的端部抵接于所述開窗露銅區(qū)。

進(jìn)一步地，所述殼體與所述蓋體均為注塑件。

進(jìn)一步地，還包括用于將氣流由所述進(jìn)氣孔引進(jìn)所述流道的抽氣機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，還包括用于吸收由所述激光發(fā)射組件輸出的激光的光陷阱，所述感光元件設(shè)置于所述激光發(fā)射組件與所述光陷阱之間。

進(jìn)一步地，所述電路板上開設(shè)有與所述流道相通的開孔，所述蓋體的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于將所述進(jìn)氣孔處的氣流引導(dǎo)至所述開孔的灰塵阻擋壁。

進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射組件包括用于產(chǎn)生激光的激光發(fā)射管、沿由所述激光發(fā)射管產(chǎn)生的激光光路方向依次設(shè)置的匯聚透鏡、第一光闌及第二光闌。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果是，激光發(fā)射組件輸出的激光射向光敏感區(qū)，粉塵氣流由進(jìn)氣孔進(jìn)入流道，經(jīng)過光敏感區(qū)，感光元件獲得粉塵的散射光信號，再由電路板處理得到粉塵濃度。將設(shè)有感光元件的電路板安裝于殼體內(nèi)，并采用蓋體蓋合于開口處，殼體外的第一導(dǎo)電屏蔽層與蓋體外的第二導(dǎo)電屏蔽層通過蓋合處保持電連接，而第二導(dǎo)電屏蔽層保持與電路板地線電連接，保證主要由殼體和蓋體組成的整個(gè)傳感器外殼與電路板地線實(shí)現(xiàn)電連接，從而可靠屏蔽外界輻射干擾。該粉塵濃度傳感器采用電鍍有導(dǎo)電屏蔽層的殼體與蓋體進(jìn)行屏蔽，讓感光元件的檢測信號難以受到外界輻射干擾，確保測量結(jié)果準(zhǔn)確，而且容易加工與裝配，整體結(jié)構(gòu)輕便。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的粉塵濃度傳感器的立體裝配圖；

圖2是圖1的粉塵濃度傳感器的立體分解圖；

圖3是圖1的粉塵濃度傳感器中應(yīng)用的殼體、激光發(fā)射組件與感光元件的裝配示意圖；

圖4是圖1的粉塵濃度傳感器中應(yīng)用的殼體的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖5是圖1的粉塵濃度傳感器中應(yīng)用的安裝座、電路板、激光發(fā)射組件與感光元件的裝配示意圖；

圖6是圖1的粉塵濃度傳感器中應(yīng)用的安裝座與激光發(fā)射組件的裝配示意圖；

圖7是圖1的粉塵濃度傳感器中應(yīng)用的蓋體的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖8是圖7的蓋體的另一角度的立體結(jié)構(gòu)圖。

殼體10 第二通風(fēng)孔151 蓋體50

前壁10a 安裝槽16 灰塵阻擋壁51

后壁10b 連接座17 連接柱52

左壁10c 螺紋孔171 安裝孔53

右壁10d 激光發(fā)射組件20 抽氣機(jī)構(gòu)60

流道11 激光發(fā)射管21 安裝座70

光敏感區(qū)111 匯聚透鏡22 容納腔71

進(jìn)氣孔112 第一光闌23 散熱孔72

出氣孔113 第二光闌24 延伸臂73

開口12 感光元件30 檢測孔731

光陷阱13 電路板40 第一導(dǎo)電屏蔽層81

第一安裝板14 開窗露銅區(qū)41 第二導(dǎo)電屏蔽層82

第一通風(fēng)孔141 通孔411 第三導(dǎo)電屏蔽層83

第二安裝板15 開孔42

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

請參閱圖1至圖4，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的粉塵濃度傳感器，包括具有一流道11與一開口12的殼體10，流道11的一端形成有進(jìn)氣孔112、另一端形成有出氣孔113，流道11內(nèi)設(shè)有一光敏感區(qū)111，殼體10的外壁電鍍有第一導(dǎo)電屏蔽層81；用于將激光輸出至光敏感區(qū)111的激光發(fā)射組件20；感光元件30，其感光面朝向于光敏感區(qū)111；設(shè)于殼體10內(nèi)的電路板40，電路板40與感光元件30電連接；以及蓋合于開口12處的蓋體50，蓋體50的外壁電鍍有與電路板40的地線電連接的第二導(dǎo)電屏蔽層82，第一導(dǎo)電屏蔽層81與第二導(dǎo)電屏蔽層82通過蓋體50與開口12之間的蓋合處電連接。

激光發(fā)射組件20輸出的激光射向光敏感區(qū)111，粉塵氣流(雙點(diǎn)劃線所示)由進(jìn)氣孔112進(jìn)入流道11，經(jīng)過光敏感區(qū)111，感光元件30獲得粉塵的散射光信號，再由電路板40處理得到粉塵濃度。將設(shè)有感光元件30的電路板40安裝于殼體10內(nèi)，并采用蓋體50蓋合于開口12處，殼體10外的第一導(dǎo)電屏蔽層81與蓋體50外的第二導(dǎo)電屏蔽層82通過蓋合處保持電連接，而第二導(dǎo)電屏蔽層82保持與電路板40地線電連接，保證主要由殼體10和蓋體50組成的整個(gè)傳感器外殼與電路板40地線實(shí)現(xiàn)電連接，從而可靠屏蔽外界輻射干擾。該粉塵濃度傳感器采用電鍍有導(dǎo)電屏蔽層的殼體10與蓋體50進(jìn)行屏蔽，讓感光元件30的檢測信號難以受到外界輻射干擾，確保測量結(jié)果準(zhǔn)確，而且容易加工與裝配，整體結(jié)構(gòu)輕便。

安裝有激光發(fā)射組件20與感光元件30的電路板40水平置于殼體10開口12內(nèi)，讓激光發(fā)射組件20與感光元件30分布于流道11預(yù)定位置，該方案容易裝配。電路板40為PCB。感光元件30置于殼體10流道11中，激光發(fā)射組件20輸出的激光與感光元件30的感光面平行。感光元件30將粉塵的散射光信號轉(zhuǎn)換為電信號，再由電路板40處理得到粉塵濃度，此為現(xiàn)有技術(shù)。

殼體10的第一導(dǎo)電屏蔽層81為電鍍金屬層，用于屏蔽外界輻射干擾。蓋體50的第二導(dǎo)電屏蔽層82為電鍍金屬層，用于屏蔽外界輻射干擾。電鍍金屬層可以為電鍍鎳層或其它電鍍金屬層。蓋體50蓋合于殼體10開口12處，殼體10的第一導(dǎo)電屏蔽層81與蓋體50的第二導(dǎo)電屏蔽層82相接觸保持電連接。

進(jìn)一步地，殼體10呈立方體，殼體10具有前壁10a、后壁10b、左壁10c、右壁10d。進(jìn)氣孔112與出氣孔113分別分布于前壁10a與后壁10b上。可以理解地，殼體10還可以呈球體或其它形狀。

進(jìn)一步地，請參閱圖3、圖4，殼體10具有與開口12相通的內(nèi)腔，內(nèi)腔中相間隔設(shè)置有第一安裝板14與第二安裝板15，第一安裝板14與第二安裝板15之間形成有用于安裝激光發(fā)射組件20的安裝槽16。該方案容易加工，便于激光發(fā)射組件20的裝配。

進(jìn)一步地，第一安裝板14上開設(shè)有用于連通進(jìn)氣孔112與安裝槽16的第一通風(fēng)孔141，第二安裝板15上開設(shè)有用于連通出氣孔113與安裝槽16的第二通風(fēng)孔151。讓由進(jìn)氣孔112進(jìn)入流道11的氣流分一部分，由第一通風(fēng)孔141進(jìn)入安裝槽16，再經(jīng)過第二通風(fēng)孔151排出出氣孔113，使安裝槽16內(nèi)的激光發(fā)射組件20持續(xù)處于良好的扇熱狀態(tài)，讓粉塵濃度傳感器耐用。在激光發(fā)射組件20中，激光發(fā)射管21為主要發(fā)熱元件，第一通風(fēng)孔141與第二通風(fēng)孔151可引導(dǎo)氣流對激光發(fā)射管21進(jìn)行散熱。

進(jìn)一步地，進(jìn)氣孔112與出氣孔113分別位于殼體10的相對兩側(cè)上，由殼體10的內(nèi)壁、第一安裝板14與第二安裝板15圍合形成的流道11呈U字型。該結(jié)構(gòu)緊湊，容易加工，讓氣流對安裝槽16內(nèi)的激光發(fā)射組件20散熱?？梢岳斫獾兀鞯?1還可以呈一字型或其它形狀，而進(jìn)氣孔112與出氣孔113布置于殼體10相應(yīng)位置。

進(jìn)一步地，請參閱圖2、圖7、圖8，蓋體50面向于電路板40的一側(cè)上設(shè)有連接柱52，連接柱52的外壁電鍍有與第二導(dǎo)電屏蔽層82電連接的第三導(dǎo)電屏蔽層83，電路板40具有與地線電連接的開窗露銅區(qū)41，連接柱52遠(yuǎn)離于蓋體50的端部抵接于開窗露銅區(qū)41。第三導(dǎo)電屏蔽層83為電鍍金屬層，電鍍金屬層可以為電鍍鎳層或其它電鍍金屬層。連接柱52底面與電路板40的開窗露銅區(qū)41嚴(yán)密接觸，第三導(dǎo)電屏蔽層83與開窗露銅區(qū)41電連接，從而使第二導(dǎo)電屏蔽層82與開窗露銅區(qū)41電連接，進(jìn)而使第二導(dǎo)電屏蔽層82與電路板40的地線保持電連接，第一導(dǎo)電屏蔽層81與的第二導(dǎo)電屏蔽層82相接觸保持電連接，從而可靠屏蔽外界輻射干擾。具體地，連接柱52一體成型于蓋體50上，該結(jié)構(gòu)容易加工。

進(jìn)一步地，殼體10內(nèi)設(shè)有具有螺紋孔171的連接座17，蓋體50與連接柱52上開設(shè)有貫通的安裝孔53，開窗露銅區(qū)41處開設(shè)有通孔411，蓋體50、電路板40與殼體10通過依次穿設(shè)于安裝孔53、通孔411與螺紋孔171的緊固件(圖未示)相連接。該結(jié)構(gòu)容易裝配，讓殼體10的第一導(dǎo)電屏蔽層81與蓋體50的第二導(dǎo)電屏蔽層82相接觸保持電連接。連接座17與連接柱52的數(shù)量按需配置?？梢岳斫獾?，殼體10與蓋體50之間還可以通過卡扣結(jié)構(gòu)或其它機(jī)械連接方式實(shí)現(xiàn)連接。

進(jìn)一步地，殼體10與蓋體50均為注塑件。該方案容易加工，而且質(zhì)輕?？梢岳斫獾?，殼體10與蓋體50還可以為采用其它密度比金屬密度低的材料并采用現(xiàn)有工藝制作的結(jié)構(gòu)件，讓整體結(jié)構(gòu)輕便。具體地，殼體10采用黑色塑料材料制作，有利于感光元件30測量結(jié)果準(zhǔn)確。

進(jìn)一步地，還包括用于將氣流由進(jìn)氣孔112引進(jìn)流道11的抽氣機(jī)構(gòu)60。抽氣機(jī)構(gòu)60為風(fēng)扇。風(fēng)扇安裝于出氣孔113處，以抽氣的方式形成負(fù)壓使氣流從進(jìn)氣孔112進(jìn)入，從風(fēng)扇所在位置流出?？梢岳斫獾兀闅鈾C(jī)構(gòu)60還可以為抽氣泵或其它抽氣機(jī)構(gòu)。抽氣機(jī)構(gòu)60與電路板40電連接。

進(jìn)一步地，請參閱圖4，出氣孔113的橫截面面積大于進(jìn)氣孔112的橫截面面積?？墒箓鞲衅鲀?nèi)部氣流更加穩(wěn)定。優(yōu)選地，出氣孔113面積大于進(jìn)氣孔112面積的一倍，結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部氣流穩(wěn)定。出氣孔113為擴(kuò)口孔，容易加工。

進(jìn)一步地，請同時(shí)參閱圖3，還包括用于吸收由激光發(fā)射組件20輸出的激光的光陷阱13，感光元件30設(shè)置于激光發(fā)射組件20與光陷阱13之間。激光發(fā)射組件20輸出的激光穿過光敏感區(qū)111后由光陷阱13吸收。激光經(jīng)過感光元件30的正上方后進(jìn)入光陷阱13。光陷阱13成型于殼體10內(nèi)，用于吸收射入的激光。光陷阱13使用吸光材料制作，或進(jìn)行亞光處理，以實(shí)現(xiàn)吸光。

進(jìn)一步地，請參閱圖2、圖7、圖8，電路板40上開設(shè)有與流道11相通的開孔42，蓋體50的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于將進(jìn)氣孔112處的氣流引導(dǎo)至開孔42的灰塵阻擋壁51。進(jìn)氣孔112與開孔42的法線方向相錯(cuò)開，具有粉塵的氣流由進(jìn)氣孔112進(jìn)入，氣流中的大顆粒粉塵被灰塵阻擋壁51阻擋，再經(jīng)過開孔42進(jìn)入流道11中。減少大顆粒塵灰流過光敏感區(qū)111，減少光敏感區(qū)111的灰塵積累，延長粉塵濃度傳感器的使用壽命?；覊m阻擋壁51一體成型于蓋體50上，該結(jié)構(gòu)容易加工。

進(jìn)一步地，請參閱圖3、圖5、圖6，激光發(fā)射組件20包括用于產(chǎn)生激光的激光發(fā)射管21、沿由激光發(fā)射管21產(chǎn)生的激光光路方向依次設(shè)置的匯聚透鏡22、第一光闌23及第二光闌24。匯聚透鏡22將激光會聚在光敏感區(qū)111，即感光元件30正上方。激光與氣流匯聚于光敏感區(qū)111，原方向入射光束射入光陷阱13。第一光闌23及第二光闌24為小孔光闌，第一光闌23及第二光闌24的組合可減少光闌口的散射噪聲。具體地，激光發(fā)射管21的功率為3.6mw，外徑尺寸為6mm，波段為650nm。針對激光發(fā)射管21，使用匯聚透鏡22將激光匯聚在15mm的位置，此時(shí)檢測點(diǎn)的光斑大小和發(fā)散角處于合適的大小，測量得到粉塵濃度傳感器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性更佳。匯聚點(diǎn)與感光元件30的距離為2mm。在實(shí)際應(yīng)用中，按需選擇激光發(fā)射管21與匯聚透鏡22的參數(shù)。

進(jìn)一步地，還包括安裝座70，安裝座70具有一容納腔71及與容納腔71連通的散熱孔72，激光發(fā)射管21、匯聚透鏡22、第一光闌23均安裝于容納腔71中，第二光闌24安裝于安裝座70的側(cè)壁上，激光發(fā)射管21通過散熱孔72散熱。安裝座70于設(shè)有第二光闌24的一端延伸形成有延伸臂73，延伸臂73上開設(shè)有檢測孔731，感光元件30安裝于檢測孔731內(nèi)且與電路板40電連接。該結(jié)構(gòu)容易加工與裝配。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空氣凈化器，包括具有風(fēng)道的風(fēng)道件及粉塵濃度傳感器，粉塵濃度傳感器安裝于風(fēng)道件面向于風(fēng)道的內(nèi)壁上?？梢岳斫獾兀蹓m濃度傳感器還可以安裝于空氣凈化器的外壁上，粉塵濃度傳感器還可以應(yīng)用于其它具有風(fēng)道的設(shè)備上，該粉塵濃度傳感器不易受外部氣流干擾，可在不同空氣環(huán)境下保持較高精度的檢測。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。