[实用新型]一种粘性颗粒物浓度传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于油烟检测设备技术领域，具体涉及一种粘性颗粒物浓度传感器。

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、现场测试条件要求高，监测数据的时效性极差，难以满足餐饮业油烟监督检查和现场执法监测的需要。

实用新型内容

为克服现有技术所存在的缺陷，本实用新型提供一种粘性颗粒物浓度传感器，能够解决上述问题。

本实用新型要解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种粘性颗粒物浓度传感器，包括散射光测量室、光室，在散射光测量室前端设置样气参数测量室，样气参数测量室前设置样气入孔，在散射光测量室壁设置聚光透镜，聚光透镜设置有测量透镜组，在聚光透镜焦点设置光敏测量元件及信号处理电路板，在散射光功率测量室激光出射一侧设置消光室，在散射光功率测量室的激光束入射一侧设置一个以上光阑，在光阑之前设置激光发生器，激光发生器设置有激光透镜组，激光发生器通过光阑微孔连接消光室；在所述的光室内聚光透镜、光阑、消光室处设置鞘气进气孔。

优选的，在所述的散射光测量室和信号处理电路板之间设置盖子，在盖子上设置气密硅胶板或胶线，除样气进气口、鞘气入口可与外界气体联通之外，传感器整体气密。

优选的，所述的激光器选用半导体激光器，对于颗粒物粒径偏小的柴油机尾气、高温油烟等颗粒物粒径偏小粒径的废气可采用短波长（例如405nm）半导体蓝光激光器，对于颗粒物粒径偏大例如餐饮业油烟废气可选用可见光（例如650nm）半导体激光器，对于粒径巨大的例如沥青、石蜡烟尘可选用近红外（例如1550nm）半导体激光器，激光器波长的选择合理性直接影响可测粒径下限以及测量精度。

优选的，所述的光敏信号处理电路采用二路信号处理，以积分信号获取散射光光通量信号，从而获取颗粒物总表面积信息，以微分信号脉冲幅度获取单个颗粒物散射光脉冲幅度，从而获取颗粒物粒径信息，从总表面积信息及粒径分布信息反推颗粒物体积浓度信息，再提供比重换算获取颗粒物质量浓度信息。

优选的，在所述的样气参数测量室中设置微型的气压、气温、相对湿度传感装置，通过所测得的样气气温、气压、相对湿度参数修正光散射法测得的颗粒物质量浓度数据，从而获得标况下的颗粒物质量浓度。

本实用新型所具有的有益效果是：

1、。本适用新型采用光散射原理，将准直后的激光光束与被测样气交汇，激光束与样气气流交汇处的颗粒物产生光散射，光敏元件接收到散射光后输出相应的光电流信号，信号处理电路采用二路信号处理，分别获取散射光光通量积分信号及微分信号，经过换算后获取颗粒物质量浓度信息。通过所述的样气参数测量室中设置微型的质量流速、气压、气温、相对湿度传感装置，通过所测得的样气气温、气压、相对湿度等参数修正光散射法测得的颗粒物质量浓度数据，从而获得标况下的颗粒物质量浓度。传统的红外分光光度法检测油烟则需要完成“现场采样”以及实验室“清洗”、“定容”、“红外分光光度法测定”、“人工换算”等一系列过程，全程需要手工操作，需要一至数个工作日才能提交检测结果，采用本实用新型可以非常方便地构建时间分辨率达到毫秒数量级的便携式或在线式粘性颗粒物污染源检测设备，同时可将检测精度从0.1mg/m³数量级提升至0.001mg/m³数量级。