本發(fā)明涉及一種粉塵傳感器，屬于空氣檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

霧霾天氣時有發(fā)生，空氣質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注，尤其是空氣中的可吸入顆粒物，無論是室外還是室內(nèi)，人們都想了解空氣中粉塵的含量、成分，以及各成分對人體的危害。目前，對于粉塵顆粒物的檢測，比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)都是權(quán)威機構(gòu)通過專業(yè)的儀器測量出來的，人們并不能隨時隨地的了解空氣污染情況，這是由于專業(yè)的測量儀器比較昂貴。目前市場上也出售手持激光粉塵計數(shù)器，但是它只能測量大概的空氣中單位體積內(nèi)的粒子數(shù)量和體積，數(shù)據(jù)只有參考價值，不能進一步了解粒子成分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：提供一種粉塵傳感器，它解決了目前空氣檢測儀器對粉塵的數(shù)據(jù)檢測比較單一的問題。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采取以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種粉塵傳感器，它包括上蓋、盒體，上蓋與盒體密封固定，形成空腔，還包括隔板、風(fēng)機、激光粉塵粒子計數(shù)器、粉塵電子計重器，所述隔板設(shè)在盒體中部，將盒體分隔為計數(shù)空腔和計重空腔，盒體上開設(shè)有多個進風(fēng)孔，部分進風(fēng)孔位于計數(shù)空腔內(nèi)，另一部分進風(fēng)孔位于計重空腔內(nèi)，所述計數(shù)空腔內(nèi)設(shè)有激光粉塵粒子計數(shù)器，在激光粉塵粒子計數(shù)器與進風(fēng)孔之間設(shè)有風(fēng)機，所述計重空腔內(nèi)設(shè)有粉塵電子計重器，在粉塵電子計重器與進風(fēng)孔之間設(shè)有風(fēng)機。

作為優(yōu)選實例，所述上蓋、盒體采用塑料材質(zhì)，兩者之間設(shè)有密封圈，通過螺絲將上蓋、密封圈、盒體三者密封固定。

本發(fā)明的有益效果是：通過激光粉塵粒子計數(shù)器檢測空氣中粉塵粒子的數(shù)量和單個粒子的體積，通過粉塵電子計重器檢測空氣中各種粉塵粒子的平均重量，能夠同時對空氣中粉塵粒子的數(shù)量、體積、重量數(shù)據(jù)進行收集，為下一步挖掘各類數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在相關(guān)性提供硬件基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為激光粉塵粒子計數(shù)器的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3為粉塵電子計重器的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中：盒體1，隔板2，風(fēng)機3，激光粉塵粒子計數(shù)器4，粉塵電子計重器5，計數(shù)空腔6，計重空腔7，進風(fēng)孔8，光源41，透鏡42，單縫遮光板43，集光透鏡44，光檢測器45，離子發(fā)生器51，陽極集塵片52，基座53，壓桿54，力敏電阻55，清潔裝置56。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1-圖3所示，一種粉塵傳感器，它包括上蓋（圖中未畫出）、盒體1，上蓋與盒體1密封固定，形成空腔，還包括隔板2、風(fēng)機3、激光粉塵粒子計數(shù)器4、粉塵電子計重器5，隔板2設(shè)在盒體1中部，將盒體1分隔為計數(shù)空腔6和計重空腔7，盒體1上開設(shè)有多個進風(fēng)孔8，部分進風(fēng)孔8位于計數(shù)空腔6內(nèi)，另一部分進風(fēng)孔8位于計重空腔7內(nèi)，計數(shù)空腔6內(nèi)設(shè)有激光粉塵粒子計數(shù)器4，在激光粉塵粒子計數(shù)器4與進風(fēng)孔8之間設(shè)有風(fēng)機3，計重空腔7內(nèi)設(shè)有粉塵電子計重器5，在粉塵電子計重器5與進風(fēng)孔8之間設(shè)有風(fēng)機3。

上蓋、盒體1采用塑料材質(zhì)，兩者之間設(shè)有密封圈，通過螺絲將上蓋、密封圈（圖中未畫出）、盒體1三者密封固定。

目前，市場上出售的激光粉塵粒子計數(shù)器4，它的結(jié)構(gòu)如下：激光粉塵粒子計數(shù)器4包括光源41、透鏡42、單縫遮光板43、集光透鏡44、光檢測器45組成，光源41、透鏡42、單縫遮光板43設(shè)置在一條直線上形成一束平行的入射光線，集光透鏡44、光檢測器45設(shè)置在與入射光線成90°的另一條直線上，光源41通過透鏡42匯聚成平行激光，透過單縫遮光板43后，照射在粉塵粒子上形成散射，部分散射光線通過集光透鏡44匯集到光檢測器45內(nèi)。

激光粉塵粒子計數(shù)器4的工作原理：激光粉塵粒子計數(shù)器4基本原理是光學(xué)傳感器的探測激光經(jīng)塵埃粒子散射后被光敏元件接收并產(chǎn)生脈沖信號，該脈沖信號被輸出并放大，然后進行數(shù)字信號處理，通過與標(biāo)準(zhǔn)粒子信號進行比較，將對比結(jié)果用不同的參數(shù)表示出來。空氣中的微粒在光的照射下會發(fā)生散射，這種現(xiàn)象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波長、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關(guān)。但是就散射光強度和微粒大小而言，有一個基本規(guī)律，就是微粒散射光的強度隨微粒的表面積增加而增大。這樣只要測定散射光的強度就可推知微粒的大小，實際上，每個粒子產(chǎn)生的散射光強度很弱，是一個很小的光脈沖，需要通過光電轉(zhuǎn)換器的放大作用，把光脈沖轉(zhuǎn)化為信號幅度較大的電脈沖，然后再經(jīng)過電子線路的進一步放大和甄別，從而完成對大量電脈沖的計數(shù)工作。此時，電脈沖數(shù)量對應(yīng)于微粒的個數(shù)，電脈沖的幅度對應(yīng)于微粒的大小。這就是光散射式激光粉塵粒子計數(shù)器4的基本原理。而一般測量的是單位體積內(nèi)的粒子數(shù)量和各個粒子的體積。

粉塵電子計重器5包括負(fù)離子發(fā)生器51、陽極集塵片52、基座53、壓桿54、力敏電阻55、清潔裝置56，陽極集塵片52設(shè)置在負(fù)離子發(fā)生器51的一側(cè)，陽極集塵片52通過壓桿54活動固定在基座53上，力敏電阻55固定在基座53上，位于壓桿54下方，與壓桿54接觸，力敏電阻55兩端接入檢測電路，風(fēng)機3將空氣中的粉塵吹向負(fù)離子發(fā)生器51，粉塵離子經(jīng)過負(fù)離子發(fā)生器51時帶上負(fù)電，帶負(fù)電的粉塵離子被帶正電的陽極集塵片52吸附，此時，在重力作用下，壓桿54對力敏電阻55產(chǎn)生壓力，力敏電阻55的電阻值發(fā)生變化，檢測電路根據(jù)電阻值的變化，通過與力敏電阻55的壓電特性曲線比較，換算出陽極集塵片52上吸附的粒子的重量，再與風(fēng)機3吹入負(fù)離子發(fā)生器51的風(fēng)量換算，得出單位體積內(nèi)，空氣中含有的粒子的平均重量。完成一次檢測后，清潔裝置56將清除陽極集塵片52上的粒子，以便下一次檢測。清潔裝置56采用高壓噴嘴清潔裝置，它噴出的高壓氣體能夠使得粒子從陽極集塵片52上脫落。

由此，得到了單位體積內(nèi)的粒子數(shù)量、粒子的體積分布、單位體積內(nèi)粒子的平均重量，這三個非常重要且相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，正常空氣中不應(yīng)該含有較多的重金屬顆粒，一旦空氣中含有較多的重金屬顆粒時，單位體積內(nèi)粒子的平均重量將高于正?？諝獾钠骄亓繑?shù)值，再結(jié)合粒子的體積分布，初步估算粒子的平均密度，當(dāng)平均密度明顯偏向重金屬密度時，可以基本確定含有較多重金屬。相較于一般比較單一的測量儀器，本傳感器能夠獲取更多空氣中粒子的數(shù)據(jù)，通過對各類數(shù)據(jù)綜合分析，能夠更加準(zhǔn)確的判斷含有的成分。

通過激光粉塵粒子計數(shù)器4檢測空氣中粉塵粒子的數(shù)量和單個粒子的體積，通過粉塵電子計重器5檢測空氣中各種粉塵粒子的平均重量，能夠同時對空氣中粉塵粒子的數(shù)量、體積、重量數(shù)據(jù)進行收集，為下一步挖掘各類數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在相關(guān)性提供硬件基礎(chǔ)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入本發(fā)明要求保護的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種粉塵傳感器，屬于空氣檢測技術(shù)領(lǐng)域。它包括上蓋、盒體，還包括隔板、風(fēng)機、激光粉塵粒子計數(shù)器、粉塵電子計重器，所述隔板設(shè)在盒體中部，將盒體分隔為計數(shù)空腔和計重空腔，盒體上開設(shè)有多個進風(fēng)孔，部分進風(fēng)孔位于計數(shù)空腔內(nèi)，另一部分進風(fēng)孔位于計重空腔內(nèi)，所述計數(shù)空腔內(nèi)設(shè)有激光粉塵粒子計數(shù)器，在激光粉塵粒子計數(shù)器與進風(fēng)孔之間設(shè)有風(fēng)機，所述計重空腔內(nèi)設(shè)有粉塵電子計重器，在粉塵電子計重器與進風(fēng)孔之間設(shè)有風(fēng)機。通過激光粉塵粒子計數(shù)器檢測空氣中粉塵粒子的數(shù)量和單個粒子的體積，通過粉塵電子計重器檢測空氣中各種粉塵粒子的平均重量，為下一步挖掘各類數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在相關(guān)性提供硬件基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：張毅;蔡佳;郝毅;徐曉峰
受保護的技術(shù)使用者：上海賽菲環(huán)境科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.21
技術(shù)公布日：2017.07.28