[发明专利]空气粒子检测装置和空气粒子检测方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及空气粒子检测，具体地涉及一种利用激光散射法来进行粒子浓度分析的空气粒子检测装置和空气粒子检测方法。

背景技术

随着工业的飞速发展，全球空气质量正在不断劣化。空气中的各种粒子很多都是对健康有害的。因此市场上出现了很多对空气粒子进行检测的装置。尤其是因为目前备受关注的PM2.5使人们更加重视空气质量对于健康的影响，近年来市场上出现了很多种PM2.5粒子检测仪，空气检测仪技术得到快速发展和广泛应用。

现有的常规空气检测仪主要有以下两种：

1、光散射计数式。通过散射光，计算出空气中粒子数目，乘以比例系数得到质量浓度。这种方法获得结果较快，但在当空气中粒子种类、性质、工艺流程等条件有变化时，必须进行LD 98-1996第6.4条规定的K值的重新测定，而这一重新测定往往需要数小时之久。

2、滤膜称重式。即使一定体积的空气通过已知质量的滤膜，悬浮于空气中的颗粒物被阻留在滤膜上，根据滤膜增加的质量和通过滤膜空气的体积，确定空气中总悬浮颗粒物的质量浓度。但是这种采样方法需要一定的空气通过滤膜的时间。在采样的过程中，空气的颗粒也因为采样而减少造成检测的误差。同时在使用一段时间后，消费者必须对滤膜进行清洁或更换。

发明内容

鉴于以上问题提出了本发明，本发明的目的是克服以上两种产品技术的缺陷，能够快速、实时地得出空气中粒子质量浓度，并且在空气中粒子种类、性质、工艺流程等条件有变化时，无需进行LD 98-1996第6.4条规定的K值的重新测定，填补了空气粒子检测领域上对空气粒子实时、高精度、一致性检测的空白。

本发明的一方面提供了一种空气粒子检测装置，包括：空气入口；风道，为空气从空气入口进入后的流动通道；该风道被设置为至少包括沿第一方向延伸的第一风道和沿第二方向延伸的第二风道；激光光源，其用于对流经风道的空气进行激光照射；光学传感器，其设置在风道中，用于检测由激光照射空气所产生的散射光，并将光信号转换为电信号；空气出口；风扇，其设置在空气出口侧，用于将空气吸入和排出该空气粒子检测装置；控制部，其通过对光学传感器发送来的电信号进行处理来检测空气中的粒子的质量浓度。

优选的是，进入所述第二风道的空气中的粒子的速度与粒子的质量成反比，与粒子的横截面积成正比。

优选的是，所述控制部根据包含在所述电信号中的脉冲数量来确定粒子个数，根据脉冲峰值强度来确定粒径，并根据脉冲宽度和所得的粒径来得到粒子质量。

优选的是，所述激光光源照射方向与风道垂直。

优选的是，所述第一风道位于所述空气入口附近，所述第二风道与所述激光光源的照射区域相对应。

优选的是，所述光学传感器位于所述第二风道中。

优选的是，所述第一风道和所述第二风道的连接处形成有弯口，从该弯口出来的空气恰好被所述激光光源照射。

优选的是，本发明的空气粒子检测装置还包括供电单元，用于对所述风扇、所述激光光源、所述光学传感器、所述控制器进行供电。

优选的是，本发明的空气粒子检测装置还包括显示单元，用于显示检测到的粒子的质量浓度。

优选的是，所述控制部根据所述光学传感器发送的电信号来控制所述激光光源、所述风扇和所述显示单元。

优选的是，所述显示单元还显示空气优良等级。

本发明的另一方面提供了一种空气粒子检测方法，包括：设置风道；使待测空气通过该风道；用激光照射该风道中的粒子，产生反射光；用光学传感器接收反射光；根据反射光的信息计算粒子质量浓度；其特征在于，设置风道还包括：设置风道，使得粒子的质量与粒子的速度相关。

优选的是，在该空气粒子检测方法中，所述相关包括粒子的速度与粒子的质量成反比、与粒子的横截面积成正比。

附图说明

附图与文字描述一起用来对本发明的实施方式作进一步的说明。其中

图1是根据本发明第一实施方式的空气粒子检测装置的立体图；

图2是沿着图1的3-3线切开的分解图，示出了空气粒子检测装置的内部结构；

图3是沿着图1的3-3线截取的截面图；

图4是根据本发明第一实施方式的空气粒子检测装置的电路结构图；

图5是示出当粒子通过光路时，其反射光所产生的光脉冲波形。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式。在所有附图中，相同标号表示相同元件，并省略其重复说明。

(1)工作原理