[发明专利]一种用智能手机监测PM2.5的系统

摘要

本发明公开了一种快速、联网、轻巧、价廉的用智能手机监测PM2.5的系统，此系统除通常智能手机外，增设了小巧、智能的智能空气采样头。智能空气采样头既可使用人嘴来吸气采样,也可使用采样气泵采样。智能空气采样头和智能手机之间能通讯。在手机的引导下，智能空气采样头采用激光散射法测量空气中的粉尘数量及粒径，采用毛细管传热温差量热法测量气体的流量，将测量结果发给智能手机进行处理与显示。智能手机将手机位置及PM2.5的测量结果无线上传，从而实现全国PM2.5的自动联网覆盖，由此给出污染的源头及扩散的方向。本发明还能在智能手机的引导下由用户自行维护、校正智能空气采样头。

主权项

一种用智能手机监测PM2.5的系统，其特征在于：由智能空气采样头、内含PM2.5检测软件的智能手机、PM2.5测试数据及测试位置共享网组成，其中：智能空气采样头又由空气进管、洁净空气进管、洁净空气主管、洁净空气流速测速管、洁净空气流速传感螺线线圈、脏空气进管、脏空气流速测速管、脏空气流速传感螺线线圈、空气混合管、激光粒子计数腔、单向阀、吸嘴、桥式电路及电脑控制电路组成；脏空气进管的进气口为a端，洁净空气出管的出气口为b端，洁净空气进管的进气口为c端，跨接管的两端分别为e端和d端，在空气进管的空气进口后端的球形管内安装有精密疏水滤膜，洁净空气主管的洁净空气进气口和洁净空气流速测速管的洁净空气进气口均与洁净空气进管的洁净空气出气口相通，跨接管是活动的，测量时跨接管将洁净空气进管的进气口与洁净空气出管的出气口相联通,也就是d端和c端连接，e端和b端连接；在洁净空气主管内安装有匀流装置，在洁净空气流速测速管的外壁套有洁净空气流速传感螺线线圈；在脏空气进管的脏空气进口后端的球形管内安装有粗滤膜，脏空气流速测速管的脏空气进气口与脏空气进管上的粗滤膜的脏空气出气口相通，在脏空气流速测速管的外壁套有脏空气流速传感螺线线圈，洁净空气主管的洁净空气出气口、洁净空气流速测速管的洁净空气出气口、脏空气流速测速管的脏空气出气口均与空气混合管的混合空气进气口相通，空气混合管的混合空气出气口与激光粒子计数腔串联后接单向阀的进气口，单向阀的出气口与吸嘴的进口相通；脏空气测量桥式电路由第1—第4电阻Ｒ１－4、脏空气流速变送器组成，第1电阻Ｒ１的一端接脏空气流速传感螺线线圈的左端，第1电阻Ｒ１的另一端与第2电阻Ｒ２串联后接脏空气流速传感螺线线圈的右端，脏空气流速变送器的一端接串联的第1电阻Ｒ1与第2电阻Ｒ２的公共端，脏空气流速变送器的另一端接脏空气流速传感螺线线圈的中间端，脏空气流速传感螺线线圈的左端与中间抽头端构成第3电阻Ｒ３，脏空气流速传感螺线线圈的右端与中间抽头端构成第4电阻Ｒ４；洁净空气测量桥式电路28由第5—第8电阻Ｒ5－8、洁净空气流速变送器组成，第7电阻Ｒ７的一端接洁净空气流速传感螺线线圈的左端，第７电阻Ｒ７的另一端与第8电阻Ｒ８串联后接洁净空气流速传感螺线线圈的右端，洁净空气流速变送器的一端接串联的第7电阻Ｒ７与第8电阻Ｒ８的公共端，洁净空气流速变送器的另一端接洁净空气流速传感螺线线圈的中间端，洁净空气流速传感螺线线圈的左端与中间抽头端构成第5电阻Ｒ５，洁净空气流速传感螺线线圈的右端与中间抽头端构成第6电阻Ｒ６；电脑控制电路由按键面板、单片机、温湿度传感器、无线通讯模块、声光报警电路、测速管加热模块、电源及其容量监测电路组成；激光粒子计数器的粒子计数输出端、洁净空气流速变送器的信号输出端、脏空气流速变送器的输出端、按键面板的面板信号输出端、电源及其容量监测电路的电池信号输出端分别与单片机上对应的信号输入端相连，单片机控制的测速管加热模块对两测速管进行恒流加热；单片机的报警信号输出端接声光报警电路的声光报警信号输入端，单片机的通讯口与无线通讯模块的信号输入端相连；无线通讯模块通过无线通讯协议与内含PM2.5检测软件的智能手机相联系；智能手机通过无线通讯网与PM2.5测试数据及测试位置共享网相联，将监测到的空气PM2.5数据及监测者的位置上传到PM2.5测试数据及测试位置共享网上，供人们查询；智能空气采样头对气体流速进行时间积分，从而得出整个吸气过程中流过的空气总量；通过管径设计控制，洁净空气的总流量是脏空气流量的5‑20倍；物理上，在洁净空气主管内插满4‑19根和脏空气流速测速管一样的毛细管，构成匀流装置；使用AD模数转换来处理光电二极管探测器输出的激光粒子散射光电脉冲信号。