[发明专利]离子测量装置

说明书

发明领域

本发明涉及离子测量装置，用于测量正负离子，如空气中带电的气体分子或微细粒子。

已有技术

近来发现，负离子能对生物体产生良好的影响，例如防止人体之氧化作用的健康效应、食品保鲜效应及除臭效应；正离子提供与负离子相反的作用，两者都引起了人们的注意，因此出现了各种测量负离子和/或正离子的测量装置。

然而，在已有技术的离子测量装置中，用来测量正离子的正离子测量部件和用来检测负离子的负离子测量部件是独立存在的，或者单个离子测量部件具有独立的负离子及正离子测量部件。因此，已有技术的测量装置必然体积大并且价格昂贵。除此之外，虽然空气离子需要良好的、完善的测量条件，非常可疑的是，由不同的测量系统获到的正负离子检测值彼此之间是否正好相关。已有技术中，存在一种离子检测装置，其中，正负离子的测量是在单个系统中通过相互切换来进行。然而，在这种情况下，“负”测量和“正”测量的切换是人工操作的，因此无论何时进行切换时，都必须手控使测量部件中的电荷收集器放电。因而，操作麻烦，测量需要耗费大量人力和时间。

发明概述

本发明的目的是提供一种离子测量装置，可以精确、容易地测量正离子和负离子数据，并且被实现为一种减小了体积和厚度的结构。为实现这个目的，提供一种离子测量装置，包括：离子检测部件，该部件包括一个电荷收集器电极和排斥电极，电荷收集器电极置于空气通路中，空气通路带有设置于其中的空气通过部件，该电荷收集器电极能收集空气中的离子，该排斥电极面对电荷收集器电极而设置；测量计算部件，用来测量电荷收集器电极上的电荷并对所测电荷进行计算处理，以得到表示每单位时间及单位体积内所测正负离子之数量的数据；充电(charging)部件，包括用于切换向排斥电极充电之正负极性的切换部件，以使排斥电极被充电而与所测离子的极性相同；放电部件，用于使电荷收集器电极放电，其放电时间间隔对应于该切换部件进行转换的时间。

附图简述

图1是一种离子测量装置的示意图；

图2是根据本发明的离子测量装置中的电荷收集器电极和一对排斥电极的示意图；

图3是根据本发明的离子测量装置的设计图；

图4是根据本发明的离子测量装置中测量计算部件的示意图；

图5是描述根据本发明的离子测量装置中测量的时间图。

优选实施例的详细描述

图1是根据本发明的一种离子测量装置的示意图。所示离子测量装置1包括：电荷收集器电极2，该电极在空气中离子放电时带电；空气通路3，它环绕着电荷收集器电极2，空气由此通过；排斥电极4，该电极与电荷收集器电极2的相对表面相隔一定距离并与所述相对表面实现面对面；空气通过部件5，包括用于使空气通过空气通路3的电机驱动风扇；测量计算部件6，用来检测并计算带电的电荷收集器电极2上的电荷；充电部件7，用来使排斥电极4带有正电或负电；和放电部件8，包括一个接地的继电器开关，用来使带电的电荷收集器电极2放电。

图2说明了离子测量装置1中的电荷收集器电极2和排斥电极4的功能。图中装置1处于测量空气中负离子的状态。充电部件7使排斥电极4带有负电，含有负离子的空气被导入空气通路3，并带有空气通过部件5之固定速率旋转。由于排斥电极4带有负电，接近排斥电极4的负离子被排斥开并到达电荷收集器电极2，被电荷收集器电极2收集。另一方面，空气中的正离子被吸引到排斥电极4上，并被其中和。

如图3所示，电荷收集器电极2由于负离子的到达而带电，在其上的电荷被馈送到离子电压检测放大器9，并通过一个高电阻到达噪声检测放大器10。为去除周期性的和稳态噪声分量(如交流噪声，等等)，两个放大器的输出被输送给差分放大器11。放大器11的输出被输送给模数转换电路12以转换为数字数据。