CN103954540B - 一种车载颗粒物浓度检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载颗粒物浓度检测仪，包括外壳、激光粉尘浓度传感器、采样泵、采样分配阀，采样分配阀安装于外壳的外部，该采样分配阀包括阀体、阀芯，该阀体上设置有低浓度采样口、高浓度采样口、导出口；该低浓度采样口、高浓度采样口和导出口均与阀体内腔连通，该阀芯上设置有低浓度通道和高浓度通道，该阀芯有阀芯动力装置驱动滑动使低浓度采样口和导出口对接连通或高浓度采样口和导出口对接连通；所述采样泵的抽吸口与激光粉尘浓度传感器的出气口通过连通腔室对接连通，所述采样泵的排出口与外壳外部连通。该检测仪即可实时检测出车内颗粒物浓度，又可实时检测出车外颗粒物浓度，从而使检测结果更全面和准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测仪，尤其涉及一种车载颗粒物浓度检测仪。
背景技术
颗粒物浓度检测仪一般都是利用激光粉尘浓度传感器对粉尘浓度进行快速的在线检测。然目前的车载颗粒物浓度检测仪存在以下几个缺陷：1.目前的浓度检测仪一般只检测同一环境下的颗粒物浓度，例如只检测车内颗粒浓度，或者车外颗粒物浓度，其检测结果无法比较得到当前车内外环境的差异，无法根据检测结果查找出浓度变化的问题所在；2.由于检测仪是抽吸带有颗粒物的空气进入到检测仪中进行检测，因此，检测仪的采样泵使用时间长，颗粒物损坏内部结构；3.目前的检测仪的激光粉尘浓度传感器的球面反光镜在使用的过程中，反光镜的球面上容易粘上颗粒物，而这现象将影响球面反光镜的光线放射效果，因此，需要定期的拆卸清理，而目前的球面反光镜安装于激光粉尘浓度传感器上，该激光粉尘浓度传感器位于检测仪内部，拆卸时需要将检测仪的外壳和激光浓度传感器均拆除，清理工作复杂，拆卸繁琐，拆卸部位过多易影响装配精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种车载颗粒物浓度检测仪，该检测仪即可实时检测出车内颗粒物浓度，又可实时检测出车外颗粒物浓度，从而使检测结果更全面和准确。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种车载颗粒物浓度检测仪，包括外壳、激光粉尘浓度传感器、采样泵、采样分配阀，所述激光粉尘浓度传感器固定于外壳内；所述采样分配阀安装于外壳的外部，该采样分配阀包括阀体、滑动安装于阀体内腔的阀芯，该阀体上设置有用于对低浓度粉尘环境进行采样的低浓度采样口、用于对高浓度粉尘环境进行采样的高浓度采样口、与激光粉尘浓度传感器的进气口连通的导出口；该低浓度采样口、高浓度采样口和导出口均与阀体内腔连通，该阀芯上设置有低浓度通道和高浓度通道，该阀芯有阀芯动力装置驱动滑动使低浓度采样口和导出口对接连通或高浓度采样口和导出口对接连通；所述采样泵的抽吸口与激光粉尘浓度传感器的出气口通过连通腔室对接连通，所述采样泵的排出口与外壳外部连通。
作为一种优选的方案，所述阀芯动力装置为电动推杆，该电动推杆的自由端与阀芯传动连接，该电动推杆的固定端与阀体固定连接。
作为另一种优选的方案，所述阀芯动力装置包括电机和滚珠丝杠机构，该电机固定于阀体上，该滚珠丝杠机构传动安装于电机的输出轴和阀芯之间。
作为一种优选的方案，所述高浓度通道的上口和下口处于同一竖直位置，所述高浓度通道将高浓度采样口与导出口对接连通时，高浓度采样口、上口和下口均处于同一竖直位置。
作为一种优选的方案，所述激光粉尘浓度传感器包括壳体、激光光源、光电探测器和球面反光镜，该壳体固定于外壳内，该壳体内设置有粉尘浓度检测腔，该激光粉尘浓度传感器的进气口和出气口设置于壳体上且直线排列，该进气口和出气口与粉尘浓度检测腔连通；该激光光源安装于壳体上，激光光源的光线发射方向与出气口轴线垂直；所述光电探测器和球面反光镜分别位于发射方向的两侧；所述球面反光镜包括一体成型的镜体和法兰板，所述外壳上设置有与法兰板尺寸匹配的通孔，所述壳体上设置有与镜体相适配的嵌孔，所述镜体嵌入嵌孔内，所述法兰板设置于通孔内且与壳体可拆卸连接。
作为一种优选的方案，所述镜体与壳体之间设置有密封圈。
作为一种优选的方案，所述连通腔室内可拆卸安装有粉尘过滤装置。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该检测仪上设置有采样分配阀，采样分配阀上设置有可与车内环境连通的低浓度采样口，与车外环境连通的高浓度采样口；通过阀芯来转换检测环境，从而即可检测车内颗粒物浓度，又可检测车外颗粒物浓度，两者环境的浓度可形成对比，从而使检测结果更加全面，检测数据具备对比性。
又由于所述高浓度通道的上口和下口处于同一竖直位置，所述高浓度通道将高浓度采样口与导出口对接连通时，高浓度采样口、上口和下口均处于同一竖直位置，因此，由于车外的环境中含有颗粒物的浓度相比车内高，那么在阀芯选择检测高浓度时，高浓度采样口、上口和下口均处于同一竖直位置，那么空气流动的通道笔直而无弯曲位置，从而避免颗粒物沉积造成浓度检测结果不准确。
又由于所述激光粉尘浓度传感器包括壳体、激光光源、光电探测器和球面反光镜，该壳体固定于外壳内，该壳体内设置有粉尘浓度检测腔，该激光粉尘浓度传感器的进气口和出气口设置于壳体上且直线排列，该进气口和出气口与粉尘浓度检测腔连通；该激光光源安装于壳体上，激光光源的光线发射方向与出气口轴线垂直；所述光电探测器和球面反光镜分别位于发射方向的两侧；所述球面反光镜包括一体成型的镜体和法兰板，所述外壳上设置有与法兰板尺寸匹配的通孔，所述壳体上设置有与镜体相适配的嵌孔，所述镜体嵌入嵌孔内，所述法兰板设置于通孔内且与壳体可拆卸连接，因此，无需拆开外壳即可将球面反光镜拆出清理，使拆卸清理更加方便，延长测试仪的使用寿命，提高测结果的准确性。
又由于所述连通腔室内可拆卸安装有粉尘过滤装置，因此，从激光粉尘浓度传感器的出气口导出的含尘空气在进入到采样泵之前经过了粉尘过滤装置的过滤，从而较为洁净的空气进入采样泵内不会对其内部造成损坏，延长采样泵的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的球面反光镜的安装结构示意图；
附图中：1.外壳；2.激光粉尘浓度传感器；21.进气口；22.出气口；23.球面反光镜；231.镜体；232.法兰板；24.壳体；25.粉尘浓度检测腔；3.采样分配阀；31.高浓度采样口；32.低浓度采样口；33.阀体；34.阀芯；35.高浓度通道；351.上口；352.下口；36.低浓度通道；37.阀芯动力装置；4.粉尘过滤装置；5.采样泵。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明中描述的上、下、左、右是以图1中检测仪放置的方位确定的，同时本发明中描述的低浓度和高浓度并不需要有具体数值的界定，是两个浓度不同的环境比较而得出的。
如图1、2所示，一种车载颗粒物浓度检测仪，包括外壳、激光粉尘浓度传感器、采样泵、采样分配阀。
所述激光粉尘浓度传感器固定于外壳内，所述激光粉尘浓度传感器包括壳体、激光光源、光电探测器和球面反光镜，该壳体固定于外壳内，该壳体内设置有粉尘浓度检测腔，壳体上设置有进气口和出气口，该进气口和出气口设置直线排列，该进气口和出气口与粉尘浓度检测腔连通；该激光光源安装于壳体上，激光光源的光线发射方向与出气口轴线垂直；所述光电探测器和球面反光镜分别位于发射方向的两侧；所述球面反光镜包括一体成型的镜体和法兰板，所述外壳上设置有与法兰板尺寸匹配的通孔，所述壳体上设置有与镜体相适配的嵌孔，所述镜体嵌入嵌孔内，所述法兰板设置于通孔内且与壳体可拆卸连接。所述镜体与壳体之间设置有密封圈。该激光粉尘浓度传感器的检测原理是利用激光光源产生光束，光束遇到含有颗粒物的空气则会发生散射，散射后的光束经过球面反光镜反射到光电探测器中，光电探测器将其转化为电信号；不同浓度颗粒物所产生的散射程度不同，从而可实时检测出颗粒物的浓度。该球面反光镜直接从外壳的通孔安装于壳体嵌孔内，无需拆卸外壳和壳体，提高清理的效率。
所述采样分配阀安装于外壳的外部，该采样分配阀包括阀体、滑动安装于阀体内腔的阀芯，该阀体上设置有用于对低浓度粉尘环境进行采样的低浓度采样口、用于对高浓度粉尘环境进行采样的高浓度采样口、与激光粉尘浓度传感器的进气口连通的导出口；该低浓度采样口、高浓度采样口和导出口均与阀体内腔连通，该阀芯上设置有低浓度通道和高浓度通道，该阀芯有阀芯动力装置驱动滑动使低浓度采样口和导出口对接连通或高浓度采样口和导出口对接连通。其中，该阀芯动力装置至少有以下两种方案：一种是利用电动推杆，该电动推杆的自由端与阀芯传动连接，该电动推杆的固定端与阀体固定连接。通电使电动推杆可推动阀芯滑动，从而使低浓度采样口、低浓度通道、导出口对接连通或高浓度采样口、高浓度通道和导出口对接连通。另一种方案是利用电机和滚珠丝杠机构完成上述动作；该电机固定于阀体上，该滚珠丝杠机构传动安装于电机的输出轴和阀芯之间，电机正转或者反转可带动丝杠前进或后退，从而驱动阀芯滑动。其中，所述高浓度通道的上口和下口处于同一竖直位置，所述高浓度通道将高浓度采样口与导出口对接连通时，高浓度采样口、上口和下口均处于同一竖直位置，由于颗粒物是漂浮在空气中，粒径小，空气流动的过程中，若变向转弯就会在转弯处产生沉积，而本身空气的颗粒物浓度并不是非常高，一旦产生沉积，这样严重的影响测量结果的准确性，因此，高浓度采样口、上口和下口均处于同一竖直位置可减少颗粒物沉积。
所述采样泵固定于外壳内，采样泵的抽吸口与激光粉尘浓度传感器的出气口通过连通腔室对接连通，所述采样泵的排出口与外壳外部连通。所述连通腔室内可拆卸安装有粉尘过滤装置。其实，连通腔室也可以是一个管道，粉尘过滤装置设置在管道中同样可实现上述目的。
该颗粒物浓度检测仪可应用的领域并不局限于汽车上，从该颗粒物浓度检测仪的检测原理可知，该颗粒物浓度检测仪可适用于两种不同颗粒物浓度的环境的检测；例如，该检测仪可适用于室内、室外浓度检测对比；可适用于空调的进风口和出风口处颗粒物浓度的检测对比等，其应用领域不限制本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种车载颗粒物浓度检测仪，其特征在于：包括外壳、激光粉尘浓度传感器、采样泵、采样分配阀，所述激光粉尘浓度传感器固定于外壳内；所述采样分配阀安装于外壳的外部，该采样分配阀包括阀体、滑动安装于阀体内腔的阀芯，该阀体上设置有用于对低浓度粉尘环境进行采样的低浓度采样口、用于对高浓度粉尘环境进行采样的高浓度采样口、与激光粉尘浓度传感器的进气口连通的导出口；该低浓度采样口、高浓度采样口和导出口均与阀体内腔连通，该阀芯上设置有低浓度通道和高浓度通道，该阀芯有阀芯动力装置驱动滑动使低浓度采样口和导出口对接连通或高浓度采样口和导出口对接连通；所述采样泵的抽吸口与激光粉尘浓度传感器的出气口通过连通腔室对接连通，所述采样泵的排出口与外壳外部连通。
2.如权利要求1所述的一种车载颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述阀芯动力装置为电动推杆，该电动推杆的自由端与阀芯传动连接，该电动推杆的固定端与阀体固定连接。
3.如权利要求1所述的一种车载颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述阀芯动力装置包括电机和滚珠丝杠机构，该电机固定于阀体上，该滚珠丝杠机构传动安装于电机的输出轴和阀芯之间。
4.如权利要求1或2或3所述的一种车载颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述高浓度通道的上口和下口处于同一竖直位置，所述高浓度通道将高浓度采样口与导出口对接连通时，高浓度采样口、上口和下口均处于同一竖直位置。
5.如权利要求4所述的一种车载颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述激光粉尘浓度传感器包括壳体、激光光源、光电探测器和球面反光镜，该壳体固定于外壳内，该壳体内设置有粉尘浓度检测腔，该激光粉尘浓度传感器的进气口和出气口设置于壳体上且直线排列，该进气口和出气口与粉尘浓度检测腔连通；该激光光源安装于壳体上，激光光源的光线发射方向与出气口轴线垂直；所述光电探测器和球面反光镜分别位于发射方向的两侧；所述球面反光镜包括一体成型的镜体和法兰板，所述外壳上设置有与法兰板尺寸匹配的通孔，所述壳体上设置有与镜体相适配的嵌孔，所述镜体嵌入嵌孔内，所述法兰板设置于通孔内且与壳体可拆卸连接。
6.如权利要求5所述的一种车载颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述镜体与壳体之间设置有密封圈。
7.如权利要求6所述的一种车载颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述连通腔室内可拆卸安装有粉尘过滤装置。
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