CN103217369A

CN103217369A - 油烟现场检测设备

Info

Publication number: CN103217369A
Application number: CN2013101612941A
Authority: CN
Inventors: 许楷楠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2013-07-24

Abstract

本发明涉及一种颗粒物检测技术，尤其涉及一种饮食业油烟中的颗粒物浓度检测设备，包括依次排列的光源发生器、多参数测量室、消光室；所述光源发生器发出的测量光束经多参数测量室进入消光室；还包括有在多参数测量室的腔室中与测量光束的光路交汇的油烟样本气体通道。本发明采用模块化设计，便于功能扩展；测量精度高；可与采样过程同步进行，有机结合，便于现场进行测量及执法。

Description

油烟现场检测设备

技术领域

本发明涉及一种颗粒物检测技术，尤其涉及一种饮食业油烟中的颗粒物浓度检测设备。

背景技术

饮食业油烟【主要成分是颗粒物和TVOC（总挥发性有机物）】扰民问题由来已久，加之城市饮食服务业往往集中在城市居民密集区域及商业旺区，近年来环保投诉居高不下。

现阶段我国环保部门对油烟排放物的检测，不仅检测方法涉及的采样及检测分析过程复杂，检测周期长，测量精度低、检测费用高，操作繁琐，而且无法在现场完成检测（需要先行采样回来），获取检测结果，无法满足现场检测执法的需要。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种油烟现场检测设备，可与现场取样同步进行，能够在现场快速完成分析检测，操作方便，测量准确度高；并能够进行动态测量，大大降低了执法成本，便于大规模推广使用。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种油烟现场检测设备，包括依次排列的光源发生器、多参数测量室、消光室；所述光源发生器发出的测量光束经多参数测量室进入消光室；还包括有与测量光束的光路在多参数测量室中交汇的油烟样本气体通道。

进一步，所述交汇角度介于45-135度之间，所述多参数测量室中安设有光通量传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器。

进一步，所述多参数测量室中还设有反射聚光器和透镜聚光组件。

进一步，在光源发生器后端设有光阑，用于有效消除光源杂散光，降低散射光本底。

进一步，在所述多参数测量室之前的参考测量室内，安设有光通量传感器，用于提供基准光学参数，便于对测量数据的误差进行校正。

进一步，所述光源发生器为激光发射器，所述消光室的一次受光面采用锥体结构。

进一步，在进入多参数测量室之前的油烟样本气体通道上设有一两位三通阀，其中一路连接油烟样本气体，一路连接清洁空气。

进一步，在多参数测量室之后的油烟样本气体通道上设有过滤器，测量后的油烟样本穿过后成为洁净空气。

进一步，所述过滤器包括一个或多个滤罐，所述滤罐内设有滤芯。

与现有技术相比，本发明采用模块化设计，便于功能扩展；带有自调整功能，测量精度高；可与采样过程同步进行，有机结合，便于现场进行测量及执法。

附图说明

图1是本发明的工作原理示意图。

图2是本发明中测量模块的一个优选实施例的结构框图。

图3是图2中光学部分的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本方面进一步说明。

图1是本发明的检测设备的工作原理示意图。在检测设备中包括有两大部分，一块为横向的光学通路，包括沿光路依次排列的光源发生器、多参数测量室、消光室；一块为纵向的油烟通路（油烟样本气体通道）。两者在多参数测量室中交汇。在多功能测量室中对油烟颗粒物浓度进行测量。

图2是本发明油烟现场检测设备一个优选实施例的结构框图。如图所示，包括有沿光路依次排列的激光发生器、参考测量室、光阑、多参数测量室、消光室；在多参数测量室中，光路与油烟样本气体通道的气路交汇。两者的交叉角度可以在45度至135度之间，本实施例中为90度。

在多参数测量室中配设有各类测量用的传感器，包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器，以及对测量光束与被测样本气体交汇点产生的散射光通量进行测量的光敏装置，即检测散射光的光通量传感器等，传感器所测的数据可以通过数据采集单元（模数转换单元）的转换后被录入数据存储单元。而光通量传感器采集的信号需要先通过光电转换单元转换成模拟电信号，再通过模数转化后被收集，录入数据存储单元。这些存储在数据存储单元中的数据经过处理，将得出油烟颗粒物浓度值。

其中，参考测量室的作用在于提供光源发生器光源出射光功率等基准光学参数，对多测量室中测得的光通量结果进行修正，校正光源发生器的功率以及环境大气气体成分变化引起的测量值误差，有效地降低了设备本身的零点漂移和温度漂移。

其中，光阑的作用在于可有效消除光源杂散光，从而降低测量室内散射光本底，获取更低的测量下限和更高的测量精度。

在油烟样本气路上设置抽气泵，用于保持油烟样本气路的负压环境。抽气泵上配设有一调速单元，该调速单元可自动跟踪进入待测烟道中油烟流动速度（风速），对抽气泵的转速进行调整，继而调整油烟样本气体在采样嘴处的进气速度与被测烟道中的油烟流速保持相同，实现对油烟颗粒物的等速测量。采用等速采样，可以增加测量的准确度。当然，采用非等速采样，测量到的结果也足够准确与真实。

本实施例中，检测后的油烟样本在抽气泵先通过过滤器，过滤后的尾气基本上不再含有颗粒物，为洁净空气。过滤器可以采用一个或多个滤罐的方式，滤罐内设有滤芯。

本实施例中，在进入多参数测量室之前的油烟样本气体通道上还设有一个两位三通阀，其中一路与经过滤器过滤后的洁净空气连接。

由于油烟测量设备在经过运输、移动或使用过一段时间后，经常会发生零点漂移的情形，在此情况下，需要对设备进行调零。设备调零过程可根据设置定时或定条件由设备自动完成，也可人工干预手动完成。在本实施例中，通过由设备自动完成。当需要对设备进行调零时，关闭油烟样本进气阀，打开清洁空气进气阀，在此情况下测得的数据，可以作为油烟测量的基准数据（相应数据称为零气数据），可有效的解决因零点漂移而产生的误差。当然，也可以采用从外围直接抽取新鲜清洁空气作为零气的来源。

本发明中还包括有控制单元及人机交互单元，用于控制整个设备的使用；还可以增加显示单元与通信单元；操作者通过人机交互单元可把存储在数据存储单元中的相关数据在显示单元上显示，还可以通过通信单元完成数据的远程传输，方便远程执法与监控。

显示单元可以采用高分辨率触摸屏，图形界面高清显示，使操作更加方便快捷。通信单元可以包含有线通信组及无线通信组，无线通信组可设有GPRS/3G无线网卡、WiFi通信功能，可实现远程无人在线监测和对监测仪器的远程控制。

本发明还可以配设通用数据接口，如多路USB及RS232接口，可以热插拔其它外设。还可以配设多路数字控制单元，用于通过仪器自身编程或通过有线、无线计算机网络实现对测量现场其它电器设备的本地编程控制或遥控，使得仪器具备基站智能控制能力。本发明可以采用高性能锂离子可充电电池作为配设电源，即使无外接电源也可确保设备正常工作长达数小时。配备不同容量的锂离子电池可以获取不同的待机及持续工作时长。

根据上面的描述，可知本发明主要用于检测油烟中的颗粒物，当然也并不局限于在油烟检测范畴，凡属大气中的颗粒物均可用本发明进行检测。本发明可以与各种类型的采样单元配合使用。

图3是图2中光学部分的结构原理示意图，包括水平放置的本体10，其上开设有一水平的通道16，为油烟样本气体通道，在其右侧配设有一抽气泵17，与水平的通道16成呈45度角（三维空间是90度）的为光通道（光路），光通道最右侧是激光发射器11位置，光通道最左侧是消光室12，激光发生器11发出的光束50经光通道进入消光室12；其中消光室12内的消光部件的一次受光面为锥体结构，该结构可以有效地通过多次漫反射吸收了进入消光室12的光束。

油烟样本气体通道（气路）与光通道（光路）交汇位置为多参数测量室101，其中，气路（直线）与光路（直线）的交汇角度可以在45-135度之间，本实施例中为90度。在多参数测量室中101中，垂直于气路与光路交汇平面，安设有光通量传感器1011，用于测量油烟气体通过后的光功率变化（油烟样本气体中颗粒物质量的不同，光功率的变化量不同）。

在多参数测量室101右侧为参考测量室102，其内安设有一线状光纤1021，与一光通量传感器1022相连，形成光通量传感器。通过测量未发生散射的光通量（基准光学参数），用于对多功能测量室101中测得的数据进行误差校正。该光通量传感器同样垂直于气路与光路的交汇平面。

在参考测量室102与多功能测量室101之间设有光阑103，光线从光阑103的圆形通孔通过，能有效消除光源杂散光，降低散射光本底。在本实施例中，设有多重光阑。光阑可以采用多层嵌套刀锋式结构设计，也可以采用其他形式的方案。

本实施例中，激光发生器11为半导体激光器，也可以采用其它类型的便携性能较强光源发生器。为方便现场检查，可以为其配置数控可调恒流源。

在激光发生器11的出射端，可以加设光学透镜组，用于对光束进行扩束、整形、聚焦等工作，使入射光束完全满足测量需求。

在多参数测量室101中还可以增设反射聚光器和透镜聚光组件，用于将散射光聚焦到所述光通量传感器光敏区域，可进一步提高测量精度（准确度），扩大商标的测量下限。在多参数测量室101内，配设有测量用的温度传感器、湿度传感器、气压传感器，用于对油烟样本的温度、湿度及气压进行测量。

另外，加热单元104，用于对被测油烟样本温度进行调节，避免测量室内发生结露现象，增强了本发明的使用范围。

本发明可以将采样与测量过程有机结合，便于现场进行测量及执法，而采用模块化设计，便于功能扩展；带有自调整功能，测量精度高。

尽管本发明被描述为有一定程度的特殊性，但是请理解当前的披露信息仅仅只采用了图示而已。在不偏离影响本发明的精神实质和范围的情况下，在制作和安排各种零部件的细节时，可以采取一系列的变更措施。

Claims

1.一种油烟现场检测设备，其特征在于，包括依次排列的光源发生器、多参数测量室、消光室；所述光源发生器发出的测量光束经多参数测量室进入消光室；还包括有与测量光束的光路在多参数测量室中交汇的油烟样本气体通道。

2.根据权利要求1所述的油烟现场检测设备，其特征在于，所述交汇角度介于45-135度之间，所述多参数测量室中，安设有光通量传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器。

3.根据权利要求2所述的油烟现场检测设备，其特征在于，在所述多参数测量室中设有反射聚光器和透镜聚光组件。

4.根据权利要求2所述的油烟现场检测设备，其特征在于，在光源发生器后端设有光阑，用于有效消除光源杂散光，降低散射光本底。

5.根据权利要求4所述的油烟现场检测设备，其特征在于，在所述多参数测量室之间的参考测量室内，安设有光通量传感器，用于提供基准光学参数，便于对测量数据的误差进行校正。

6.根据权利要求1所述的油烟现场检测设备，其特征在于，所述光源发生器为激光发射器，所述消光室的一次受光面采用锥体结构。

7.根据权利要求1所述的油烟现场检测设备，其特征在于，在进入多参数测量室之前的油烟样本气体通道上设有两位三通阀，其中一路连接油烟样本气体，一路连接清洁空气。

8.根据权利要求1所述的油烟现场检测设备，其特征在于，在多参数测量室之后的油烟样本气体通道上设有过滤器。

9.根据权利要求8所述的油烟现场检测设备，其特征在于，所述过滤器包括一个或多个滤罐，所述滤罐内设有滤芯。

10.根据权利要求1或7或8或9所述的油烟现场检测设备，其特征在于，在油烟样本气体通道上设有加热单元，用于对油烟样本进行温度调节，避免发生结露现象。