[发明专利]大气污染物检测装置及检测方法

摘要

本发明属于气体检测领域，具体涉及一种气体检测装置，尤其是一种大气污染物检测装置及检测方法。装置包括激光发射模块、入射光路、检测模块、出射光路、激光接收模块、控制单片机、计算机、云服务器；本发明采用将待检测大气转换成标准室温，标准大气压下，经过干燥的方式进行检测，这种检测方式避免了不同的温度、湿度、气压对红外吸收检测时的误差，不必进行修正，结果更加准确。将计算后的得到的标准状态下的污染物浓度折算成当时状态下的大气中污染物的浓度，可以与云端数据进行比较。

主权项

1.一种大气污染物检测装置，其特征在于包括激光发射模块（1）、入射光路（2）、检测模块（3）、出射光路（4）、激光接收模块（5）、控制单片机（6）、计算机（7）、云服务器（8）；激光发射模块（1）包括：调制信号发生器（101）、波长扫描信号发生器（102）、电流控制器（103）、温度控制器（104）、激光器（105）、激光能量检测器；入射光路（2）和出射光路（4）由光纤构成；入射光路（2）一端连接激光发射模块（1），一端连接检测模块（3）；出射光路（4）一端连接激光接收模块（5），一端连接检测模块（3）；激光接收模块（5）包括分光仪（501）；激光发射模块（1）、检测模块（3）、激光接收模块（5）分别与控制单片机（6）连接，控制单片机（6）连接计算机（7），计算机（7）与云服务器（8）远程通信；控制单片机（6）设置有时序电路，可控制激光发射模块（1）发射激光与激光接收模块（5）接收信号的时间差；控制单片机（6）负责按照计算机（7）输出的检测参数控制激光发射模块（1）发射激光、激光接收模块（5）接收激光、检测模块（3）运行检测步骤，并将激光接收模块（5）的接收数据传送至计算机（7）；计算机（7）设置有GPS模块和传感器模块，可以进行定位和通过传感器模块获取当前位置的温度、湿度和气压数据；计算机（7）可以从云服务器（8）上下载计算机（7）所在位置的温度，湿度，气压和已有的污染物浓度数据；计算机（7）根据检测参数以及控制单片机（6）上传的数据进行计算，得到大气污染物的检测结果，并上传至云服务器（8）；计算机（7）具有显示模块，显示模块可以将从云服务器（8）下载的温度、湿度、气压、污染物浓度数据和传感器模块获取的温度、湿度、气压、计算机（7）自身计算得到的污染物浓度数据对比显示；检测模块（3）包括标准气瓶（301）、进气管路（302）、可调长光程池（303）、出气管路（304）、光程池控制器（305）；可调长光程池（303）包括：光程池柱形壳体（3031）、左反射镜（3032）、右反射镜（3033）、传感器组（3034）；左反射镜（3032）固定安装在光程池柱形壳体（3031）的左端，且密封连接，所述左反射镜（3032）上设置有入射光口（3035）和出射光口（3036），所述入射光口（3035）和出射光口（3036）分别与入射光路（2）与出射光路（4）连接；所述右反射镜（3033）滑动连接在光程池柱形壳体（3031）的右侧，所述右反射镜（3033）背面设置有液压推拉杆（3037），液压推拉杆（3037）的另一端连接在光程池柱形壳体（3031）的右端，通过液压推拉杆（3037）的伸缩可以带动右反射镜（3033）在光程池柱形壳体（3031）内来回滑动，改变光程池的体积；所述右反射镜（3033）与光程池柱形壳体（3031）的连接为密封滑动连接；所述右反射镜（3033）上设置有测距发射头（3038）和测距接收头（3039），测距发射头（3038）和测距接收头（3039）在右反射镜（3033）上的安装位置与入射光口（3035）和出射光口（3036）在左反射镜（3032）上的安装位置相对应，使得从入射光口（3035）入射至出射光口（3036）出射光的光程与测距发射头（3038）发射至测距接收头（3039）的光程相等；所述传感器组（3034）设置于光程池柱形壳体（3031）内的左反射镜（3032）与右反射镜（3033）之间，且镶嵌在光程池柱形壳体（3031）的内壁上，所述传感器组（3034）具有温度传感器、湿度传感器、气压传感器；所述光程池柱形壳体（3031）具有加热装置和风冷装置，所述进气单项阀之后设置有干燥过滤膜；所述光程池柱形壳体（3031）内位于左反射镜（3032）与右反射镜（3033）之间还设置有进气口（30310）和出气口（30311），进气口（30310）设置于光程池柱形壳体（3031）的底面，出气口（30311）设置于光程池柱形壳体（3031）的顶面；所述进气管路（302）与进气口（30310）连接，所述出气管路（304）与出气口（30311）连接；所述进气管路（302）包括可控三通阀门（3021），可控三通阀门（3021）的三个连接口分别连接标准气瓶连接管路（3022）、空气连接管路（3023）、检测池连接管路（3024）的一端；标准气瓶连接管路（3022）的另一端连接标准气瓶（301），空气连接管路（3023）的另一端向大气敞开，检测池连接管路（3024）的另一端连接可调长光程池（303）的下端的进气口（30310）；所述检测池连接管路（3024）设置有进气单向阀（3025），仅允许气流从三通阀流向可调长光程池（303），所述进气单向阀（3025）可以封闭；所述出气管路（304）一端连接可调长光程池（303）的出气口（30311），另一端连接抽气泵（3041）；出气管路（304）上设置有出气单向阀（3042），仅允许气流从可调长光程池（303）流向抽气泵（3041），所述出气单向阀（3042）可以封闭；所述可控三通阀门（3021）、进气单向阀（3025）、出气单向阀（3042）、抽气泵（3041）、传感器组（3034）、液压推拉杆（3037）、测距发射头（3038）和测距接收头（3039）与光程池控制器（305）电连接。