[发明专利]一种高精度开放式易维护的粉尘浓度检测装置及方法

权利要求书

1.一种高精度开放式易维护的粉尘浓度检测装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有检测区(2)，所述底座(1)上设置有激光发射单元(3)、光陷阱(4)和光电转换单元(5)，所述激光发射单元(3)和所述光陷阱(4)分别设置在所述检测区(2)的相对的两侧，所述光电转换单元(5)设置在所述检测区(2)的上侧，所述底座(1)上可拆卸设置有外壳(6)，所述外壳(6)覆盖所述检测区(2)，所述外壳(6)上设置有多个通孔(7)，所述通孔(7)与所述检测区(2)连通。

2.根据权利要求1所述的高精度开放式易维护的粉尘浓度检测装置，其特征在于，所述底座(1)上设置有遮光板(8)，所述遮光板(8)设置在所述检测区(2)的侧面，所述遮光板(8)固定在光电转换单元(5)的两侧；所述底座(1)上还设置有导流板(9)，所述导流板(9)与所述遮光板(8)固定构成框形结构。

3.根据权利要求1所述的高精度开放式易维护的粉尘浓度检测装置，其特征在于，所述底座(1)上固定有散热套(10)，所述散热套(10)上固定有翅片(11)，所述散热套(10)套设在所述激光发射单元(3)上；所述光电转换单元(5)电连接有主控板(12)，所述主控板(12)设置在所述底座(1)内。

4.根据权利要求3所述的高精度开放式易维护的粉尘浓度检测装置，其特征在于，所述底座(1)的上端设置有本体(13)，所述本体(13)上设置有与所述主控板(12)电连接的电路板(14)，所述电路板(14)上电连接有显示屏(15)，所述显示屏(15)设置在所述本体(13)上。

5.根据权利要求4所述的高精度开放式易维护的粉尘浓度检测装置，其特征在于，所述光电转换单元(5)为硅光电池，所述硅光电池的靠近所述检测区(2)一侧设置有滤光片(16)，所述主控板(12)为硅光电池控制电路板，所述硅光电池控制电路板固定在所述底座(1)上。

6.根据权利要求1所述的高精度开放式易维护的粉尘浓度检测装置，其特征在于，所述底座(1)上设置有出光口(19)，所述激光发射单元(3)的激光发射口对准所述出光口(19)，所述底座(1)上还设置有进光口(20)，所述光陷阱(4)对准所述进光口(20)，所述出光口(19)和所述进光口(20)均设置为喇叭状。

7.一种高精度开放式易维护的粉尘浓度检测方法，其特征在于，首先打开粉尘浓度检测装置，并关闭激光器，采集自然光数据，并计算出自然光对粉尘浓度的影响值；然后打开激光器，测量粉尘浓度；最后通过激光器打开状态测量到的粉尘浓度减去激光器关闭状态测量的自然光粉尘浓度的影响值，获得真实的粉尘浓度。

8.根据权利要求7所述的高精度开放式易维护的粉尘浓度检测方法，其特征在于，在关闭激光器时，采集n组自然光下的粉尘浓度值S，并计算出数组的中值SP＝[max(S)-min(S)]/2；其中，S1、S2……Sn代表采集的n个浓度值；max(S)代表采集数据的最大值；min(S)代表采集数据的最小值；SP代表采集数据的中值；

中值的阈值为：YZ＝SP*T；其中，YZ是计算的阈值；T为阈值滤的系数，0＜T＜1；

筛选在阈值波动范围内的粉尘浓度值M，M＝{M|SP-YZSSP+YZ}，其中，M为中值阈值滤波后的数据，数据个数为Q，Q≤n；

计算中值阈值滤波后的数据的平均值Z；

Z＝(M1+M2+……+M_Q)/Q；

其中，Z是计算自然光信号经过中值阈值滤波后的均值；M1、……M_Q为Q组数据中的数值；Q是M数组中数据的个数。

9.根据权利要求8所述的高精度开放式易维护的粉尘浓度检测方法，其特征在于，在打开激光器时，采集r组激光状态下的粉尘浓度值Y，分别为Y1、Y2……Yr；

去除自然光信号影响后的数组为YP，YP_r＝Y_r-Z；其中YP_r为去除自然光信号影响的数据；

计算去除自然光信号影响的数据的平均值CP；

CP＝(YP1+YP2+……+YP_r)/r；

对计算结果的修正

C＝CP*K,其中，C为输出的粉尘浓度值，K为修正比例系数。