[发明专利]一种PM2.5的检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种PM2.5的检测装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)顶部设置有进风口(2)，壳体(1)内设置有检测部分，壳体(1)外壁上设置有控制部分；

所述检测部分包括扬尘筒(12)，扬尘筒(12)与进风口(2)连通，扬尘筒(12)内设置有扬尘装置，扬尘筒(12)上端设置有过滤装置(3)，扬尘筒(12)下端设置有检测箱(13)，扬尘筒(12)与检测箱(13)之间设置有控制阀(14)，检测箱(13)内设置有激光束传感器(15)和光电转换管，壳体(1)内还设置有信号传输装置(11)，激光束传感器(15)和信号传输装置(11)分别与光电转换管连接，信号传输装置(11)与计算机或其他记录设备相连接；

所述控制部分包括控制面板(5)，控制面板(5)上设置有激光按钮(6)、观察按钮(7)、压气按钮(8)、计数按钮(9)、打印按钮(10)，控制面板(5)与电源开关(4)连接，激光按钮(6)与激光束传感器(15)连接，压气按钮(8)分别与扬尘装置和计数按钮(9)连接；

壳体(1)内还设置有机械手，机械手与控制阀(14)连接；激光束传感器(15)与扬尘筒(12)垂直设置；

壳体(1)上设置有活动观察窗，观察按钮(7)控制活动观察窗开闭；

过滤装置(3)为聚四氟乙烯或者石英过滤膜。

2.根据权利要求1所述的一种PM2.5的检测装置，其特征在于，所述信号传输装置(11)的型号为YT-301。

3.根据权利要求1所述的一种PM2.5的检测装置，其特征在于，所述扬尘装置为风扇或压缩机。

4.一种PM2.5的检测方法，其特征在于，检测中所采用的PM2.5的检测装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)顶部设置有进风口(2)，壳体(1)内设置有检测部分，壳体(1)外壁上设置有控制部分；

所述检测部分包括扬尘筒(12)，扬尘筒(12)与进风口(2)连通，扬尘筒(12)内设置有扬尘装置，扬尘筒(12)上端设置有过滤装置(3)，扬尘筒(12)下端设置有检测箱(13)，扬尘筒(12)与检测箱(13)之间设置有控制阀(14)，检测箱(13)内设置有激光束传感器(15)和光电转换管，壳体(1)内还设置有信号传输装置(11)，激光束传感器(15)和信号传输装置(11)分别与光电转换管连接，信号传输装置(11)与计算机或其他记录设备相连接；

所述控制部分包括控制面板(5)，控制面板(5)上设置有激光按钮(6)、观察按钮(7)、压气按钮(8)、计数按钮(9)、打印按钮(10)，控制面板(5)与电源开关(4)连接，激光按钮(6)与激光束传感器(15)连接，压气按钮(8)分别与扬尘装置和计数按钮(9)连接；

所述壳体(1)内还设置有机械手，机械手与控制阀(14)连接；

所述壳体(1)上设置有活动观察窗，观察按钮(7)控制活动观察窗开闭；

所述过滤装置(3)为聚四氟乙烯或者石英过滤膜；

所述信号传输装置(11)的型号为YT-301；

所述激光束传感器(15)与扬尘筒(12)垂直设置；

所述扬尘装置为风扇或压缩机；

具体按以下步骤实施：

步骤1，气体采集：

待测空气通过进风口(2)，经过滤装置(3)过滤滤除大于1mm的颗粒，分离出用于检测的PM2.5颗粒，PM2.5颗粒进入扬尘筒(12)；

步骤2，扬尘：

开启检测装置电源开关(4)，打开计算机系统，分别按下激光按钮(6)和观察按钮(7)，使激光束传感器(15)运行发出激光束，同时观测激光束传感器(15)是否运行正常；按下压气按钮(8)，启动扬尘装置，使扬尘筒(12)中的颗粒充分飘起；

步骤3，检测：

按下计数按钮(9)，与计数按钮(9)联动的压气按钮(8)自动关闭，同时机械手打开扬尘筒(12)与检测箱(13)之间设置的控制阀(14)，扬尘筒(12)内的颗粒在重力作用下依次穿过检测箱(13)中的激光束，光电转换管将光信号转换成电信号，同时通过信号传输装置(11)把电信号输出到计算机或者其他记录设备；

步骤4，将传输到计算机的信号进行处理，运用斯托克斯沉降定律，获得PM2.5浓度。

5.根据权利要求4所述的一种PM2.5的检测方法，其特征在于，所述步骤4具体为：

通过Stokes沉降定律计算得到PM2.5密度ρ1：

ρ1=ρ2+gtD218ηh,]]>

式中：h为粉尘的沉降高度cm；t为粉尘沉降时间s；ρ1为粉尘的密度g/cm³；ρ₂为空气介质密度g/cm³；η为测试环境温度下空气粘度pa·s；g为重力加速度980cm/s²；D为粉尘颗粒大小2.5μm；

电信号在计算机中形成不同粒度粒子的粒度分布曲线，利用得到的PM2.5密度ρ1对粒度分布曲线进行积分计算，得到粒径是2.5微米的颗粒质量百分数X：

进而得到PM2.5颗粒数N，即PM2.5浓度：

N=6ρ2VXπD3ρ1.]]>