[实用新型]一种力敏油烟浓度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种力敏传感器，特别涉及一种基于力敏传感的油烟浓度传感器。 

背景技术

餐饮业在烹饪过程中产生大量的油烟是造成城市空气污染的主要来源。其排放的大气污染物主要为气、液和固三相组成的气溶胶，其中含有食用油及食品在高温下的挥发物，食用油及食品的氧化、裂解、水解而形成的醛类、酮类、链烷类和链烯类、多环芳烃等产物，成分极为复杂。油烟液固相颗粒物的粒径一般小于l0μm，粘着性强，大部分不溶于水，极性小。随着各研究机构对厨房油烟研究的深入，厨房油烟对人体的危害越来越引起人们的广泛关注。 

随着人们生活水平的提高，物质的丰富，餐饮行业得到了快速的发展，但随之而来的餐饮业油烟排放对环境造成的污染，扰民遭到的投诉也引起越来越多的关注，成为了环境监管的新问题，因此加强对餐饮业油烟排放的监管已非常迫切。国家环境保护总局颁布的GB18483-2001《饮食业油烟排放标准(试行)》附录A中规定的油烟采样及分析方法为现场不锈钢金属滤筒采样，实验室红外分光光度法分析(简称国标法)。国标法样品需带回实验室分析，监测周期长、费用高、步骤繁琐、场测试条件要求高，常常是执法人员来到现场，“案发地”已经改颜换貌难以取证了，难以满足餐饮业油烟监督检查和现场执法监测的需要。另外，由于城市餐饮店数量多、覆盖面广、污染源分散，难以有足够的人力和物力实行监管。因此亟需实时、准确获取油烟浓度且适用于烟道恶劣环境的新型油烟监测装置，可方便地将数据接入环保监管网络，真正实现对油烟污染快速反应、有的放矢地进行高效率的监管，实现从人防到技防的转变，可大大提高环保监管的反应速度和效率。另外，现有基于烟尘监测的各种技术和手段因无法适应粘附性高的油烟污染，而无法适用于油烟监测，无法解决油烟粘附造成的测量误差和仪器寿命短的问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效解决上述问题，能准确在线获取油烟浓度、抗污染、寿命长、性能可靠、适用于烟道恶劣环境的油烟浓度传感器。 

本实用新型的技术方案如下：一种力敏油烟浓度传感器，主要包括：固定端7、弹性悬臂梁5、第一电阻应变片1、第二电阻应变片2、第三电阻应变片3和第四电阻应变片4、悬臂梁受力端8、测量电路6、油烟防护罩10、悬挂于悬臂梁受力端8上的油烟吸附刷9； 

弹性悬臂梁5为等腰三角板型，三角板的基底连在固定端7上，三角板的顶部为悬臂梁受力端8；

所述第一电阻应变片1、第二电阻应变片2、第三电阻应变片3和第四电阻应变片4为相同的金属或半导体应变片，组成惠斯通电桥测量电路6；所述第一电阻应变片1和第二电阻应变片2成90度角粘贴于所述的弹性悬臂梁5的上表面，所述第三电阻应变片3和第四电阻应变片4成90度角粘贴于所述的弹性悬臂梁5的下表面；

油烟吸附刷9通过悬挂线12与悬臂梁受力端8相连；在油烟防护罩10下表面悬挂油烟吸附刷9处开有小孔11；

所述油烟防护罩10将测量电路6、弹性悬臂梁5、第一电阻应变片1、第二电阻应变片2、第三电阻应变片3和第四电阻应变片4、悬臂梁受力端8包围保护；

当油烟吸附刷9处于油烟通道中时，由于油烟的吸附，质量增大，使弹性悬臂梁5产生形变，弹性悬臂梁5的形变使四个电阻应变片第一电阻应变片1、第二电阻应变片2、第三电阻应变片3和第四电阻应变片4的电阻值发生变化，把应力的变化转化为电阻的变化，从而引起电桥的输出电压ΔU发生变化，通过测量电路6得到输出电压ΔU的变化值，又由于受力端的受力增加值与单位时间内的油烟浓度成正比，通过CPU进行数据处理，即可由ΔU的变化获得准确的油烟浓度，从而实现利用力敏传感器的原理进行油烟浓度的测量，能够有效地进行非电量的电测量，实时监测油烟的浓度；

其进一步的方案为：所述的弹性悬臂梁为金属或陶瓷悬臂梁；

其进一步的方案为：所述的弹性悬臂梁优选为三角板形；

其进一步的方案为：所述的油烟吸附刷包括多层分布的刷毛、刷柄和悬挂孔；

其进一步的方案为：所述的油烟吸附刷材质优选为玻璃纤维或醋酸纤维素。

其进一步的方案为：所述的四片电阻应变片，其中两片成90度角粘贴于所述的弹性悬臂梁上表面，另两片成90度角粘贴于所述的弹性悬臂梁下表面。