CN104697821A - 空气检测装置、其空气采样装置及方法 - Google Patents

空气检测装置、其空气采样装置及方法 Download PDF

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丘守庆
许申生
李鹏
程高明
何家明
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Abstract

本发明涉及空气检测装置、其空气采样装置及方法，该空气采样装置包括壳体，壳体的顶部和底部分别设置气孔，壳体内设置VOC传感器和颗粒物采样单元，所述VOC传感器具有加热元件。该空气检测装置它包括上述空气采样装置和用于根据采样结果计算相应检测结果的信号处理装置。该空气采样方法基于上述空气采样装置实现，包括给VOC传感器施加加热电压使VOC传感器达到检测温度，对VOC传感器的加热同时使空气产生热对流，使环境空气经所述气孔进入所述壳体内，从而分别被VOC传感器和颗粒物采样单元采样。本采样装置体积小、成本低，且能够同时采样空气颗粒物和VOC。

Description

空气检测装置、其空气采样装置及方法
技术领域
    本发明涉及对环境空气进行检测的空气采样装置及方法，以及采用该空气采样装置的空气检测装置。
背景技术
现有的空气采样装置通常只能实现单一检测，例如仅能实现颗粒物检测、或者VOC（挥发性有机化合物）检测。而且，其对空气的采样是通过泵或风扇来产生气体流动，该方法导致采样装置体积大、成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型化、低成本的空气采样装置及方法。
本发明提供的一种空气采样装置包括壳体，壳体的顶部和底部分别设置气孔，壳体内设置VOC传感器和颗粒物采样单元，所述VOC传感器具有加热元件。
在上述的空气采样装置中，优选地，所述颗粒物采样单元包括光发射器以及由凸透镜组和光电接受器组成的采样通道，采样通道的光轴与光发射器的光轴相交。
在上述的空气采样装置中，优选地，所述壳体包括扁平的矩形主体部和从矩形主体部第一角部向外突出的延长部，所述光电接受器安装于所述延长部内，延长部外设置电磁屏蔽罩。
本发明提供的空气采样方法基于上述任意一项所述的空气采样装置实现，该空气采样方法包括给VOC传感器施加加热电压使VOC传感器达到检测温度，对VOC传感器的加热同时使空气产生热对流，使环境空气经所述气孔进入所述壳体内，从而分别被VOC传感器和颗粒物采样单元采样。
本发明还提供了一种空气检测装置，它包括空气采样装置和用于根据采样结果计算相应检测结果的信号处理装置，其中，所述空气采样装置为上述任意一项所述的空气采样装置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
其利用空气采样装置壳体上的气孔结合VOC传感器预热过程产生空气对流，实现环境空气进出空气采样装置的壳体，被空气采样装置内的VOC传感器和颗粒物采样单元分别采样，不需要设置泵或风扇，因此能够大大减小空气采样装置的体积和降低成本。
此外，本空气采样装置能够同时采样空气颗粒物和VOC。
附图说明
图1为一实施例空气采样装置的爆炸图；
图2为其面壳的结构示意图；
图3为其底壳的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1至3所示，本空气采样装置包括壳体1，壳体1由面壳1a和底壳1b组成，壳体1的顶部设置第一气孔11，壳体1的底部设置第二气孔12，壳体1内设置VOC传感器2和颗粒物采样单元3。
VOC传感器2可以采用市售的各种VOC传感器，如日本 FIGARO公司的TGS2442传感器。这些VOC传感器由半导体层构成的传感芯片和一个与它集成在一起的加热元件构成，检测时需要先通过加热元件加热使传感器达到相应的温度，其利用电导率随VOC气体浓度的变化而变化的特性来实现对VOC浓度的检测。
颗粒物采样单元3包括光发射器31、由凸透镜组32和光电接受器33组成的采样通道，采样通道的光轴（即凸透镜组32和光电接受器33的光轴）与光发射器31的光轴相交。本实施例中凸透镜组32由两个凸透镜构成（图中仅示出了一个），两个凸透镜共轴。凸透镜组32还可以由一个或多个凸透镜构成。颗粒物检测采用的是光学散射法，更具体地说，是利用颗粒物对入射光的散射作用，被光束照射的颗粒物对光散射，向某一方向散射的光被聚焦后经检测器检测，在一定范围内检测信号与颗粒物浓度成比例。
壳体1包括扁平的矩形主体部13和从矩形主体部13第一角部向外突出的延长部14，光电接受器33安装于所述延长部14内，延长部14外设置电磁屏蔽罩4。
用上述空气采样装置进行空气采样的方法：给VOC传感器2施加加热电压使VOC传感器2达到检测温度，对VOC传感器2的加热同时会使空气产生热对流，使壳体1内的空气经第一气孔11流出壳体1，环境空气经第二气孔12进入壳体1内从而分别被VOC传感器2和颗粒物采样单元3采样。
将上述空气采样装置与电路部分（如图1中的电路板5）结合，即可构成空气检测装置。电路部分包括用于根据VOC传感器2和颗粒物采样单元3的采样结果计算相应检测结果的信号处理装置，还包括对VOC传感器2进行温度控制的控制装置。

Claims (5)

1.一种空气采样装置，其特征在于：该空气采样装置包括壳体，壳体的顶部和底部分别设置气孔，壳体内设置VOC传感器和颗粒物采样单元，所述VOC传感器具有加热元件。
2.根据权利要求1所述的空气采样装置，其特征在于：所述颗粒物采样单元包括光发射器以及由凸透镜组和光电接受器组成的采样通道，采样通道的光轴与光发射器的光轴相交。
3.根据权利要求2所述的空气采样装置，其特征在于：所述壳体包括扁平的矩形主体部和从矩形主体部第一角部向外突出的延长部，所述光电接受器安装于所述延长部内，延长部外设置电磁屏蔽罩。
4.一种空气检测装置，包括空气采样装置和用于根据采样结果计算相应检测结果的信号处理装置，其特征在于，所述空气采样装置为权利要求1至3任意一项所述的空气采样装置。
5.一种空气采样方法，其特征在于：该空气采样方法基于权利要求1至3任意一项所述的空气采样装置实现，该空气采样方法包括给VOC传感器施加加热电压使VOC传感器达到检测温度，对VOC传感器的加热同时使空气产生热对流，使环境空气经所述气孔进入所述壳体内，从而分别被VOC传感器和颗粒物采样单元采样。
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