CN104914026A - 粉尘浓度检测方法及粉尘浓度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉尘浓度检测方法和粉尘浓度传感器。粉尘浓度检测方法包括以下步骤：开启第一光源单元并接收所述第一光源单元对应的第一电信号，基于所述第一电信号计算第一粉尘浓度值；当所述第一粉尘浓度值达到第一预定条件时，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态；开启第二光源单元并接收所述第二光源单元对应的第二电信号；基于所述第二电信号第一电信号，或基于第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值；当所述第二电信号或所述第一电信号或所述第一粉尘浓度值达到第二预定条件时，再次开启所述第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。本粉尘浓度检测方法可以在保持一定检测精度的条件下延长第一光源单元的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及颗粒物浓度检测技术领域，特别涉及一种粉尘浓度检测方法及粉尘浓度传感器。
背景技术
随着近几年来空气污染的加剧，空气的质量问题越来越受到人们的关注。粉尘是空气中重要污染物之一，其对人体的危害较大，尤其是小粒径颗粒物。目前，人们采用光学法测量的粉尘浓度传感器检测空气中粉尘的浓度，进而了解空气的质量状态。光学法测量的粉尘浓度传感器一般有红外线散射传感器和激光散射传感器两大类。在现有技术中颗粒物检测传感器内仅仅包含一种光学法测量的粉尘浓度传感器。在仅包含一种光学法测量的粉尘浓度传感器的情况下，单独使用激光散射传感器虽然能够实现颗粒物高精度的检测，但是其激光传感器的寿命较短，其连续工作寿命一般为10000-12000小时左右，无法实现长久使用。而单独使用红外线散射传感器，虽然其连续工作寿命可以达到10万小时左右，但是由于红外线的波长范围为700至1000um，其大于激光的波长655um，如此，红外线散射下其能够检测到的颗粒物粒径最小值为0.5um，而激光散射下够检测到的颗粒物粒径最小值为0.3um，所以单独使用红外线散射传感器无法实现高精度的颗粒浓度检测。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供了一种粉尘浓度检测方法及粉尘浓度传感器，其能够在保持一定检测精度的条件下延长粉尘浓度传感器中第一光源单元的使用寿命。
本发明的具体技术方案是：
一种粉尘浓度检测方法，它包括以下步骤：开启第一光源单元并接收所述第一光源单元对应的第一电信号，基于所述第一电信号计算第一粉尘浓度值；当所述第一粉尘浓度值达到第一预定条件时，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态；开启第二光源单元并接收所述第二光源单元对应的第二电信号；基于所述第二电信号和所述第一电信号，或基于所述第二电信号和所述第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值；当所述第二电信号或所述第一电信号或所述第一粉尘浓度值达到第二预定条件时，再次开启所述第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
优选地，基于所述第二光源单元获得所述第二电信号的波动趋势，基于所述第二电信号的波动趋势，再次开启所述第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
优选地，基于所述第二电信号的波动趋势和所述第一粉尘浓度值计算所述输出粉尘浓度值。
优选地，当所述第一粉尘浓度值稳定后，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态。
优选地，当所述第一粉尘浓度值稳定的时间达到第三预定条件时，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态。
优选地，当所述第一光源单元休眠或关闭时间达到第四预定条件时，开启第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
优选地，当所述第一光源单元和所述第二光源单元其中任一个处于故障状态时，另一个处于正常状态的光源单元开启，基于该处于正常状态的光源单元获得的电信号计算输出粉尘浓度值。
优选地，所述第一光源单元能输出激光，所述第二光源单元能输出红外线。
优选地，所述第一光源单元能输出激光，所述第二光源单元能输出激光。
优选地，所述第一光源单元能输出红外线，所述第二光源单元能输出红外线。
优选地，所述第二光源单元始终处于开启状态，所述第一光源单元能处于间断开启状态。
一种空气净化控制方法，它包括以下步骤：开启第一光源单元并接收所述第一光源单元对应的第一电信号，基于所述第一电信号计算第一粉尘浓度值；当所述第一粉尘浓度值达到第一预定条件时，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态；开启第二光源单元并接收所述第二光源单元对应的第二电信号；基于所述第二电信号和所述第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值；当所述第二电信号或所述第一电信号或所述第一粉尘浓度值达到第二预定条件时，再次开启所述第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值；根据输出粉尘浓度值对过滤装置进行控制。
一种粉尘浓度传感器，它包括：第一光源单元，其用于产生第一种光，并将所述第一种光投射至粉尘检测区域一；第二光源单元，其用于产生第二种光，并将所述第二种光投射至粉尘检测区域二；第一光接收单元，其用于接收第一种光投射过所述粉尘检测区域一经粉尘散射产生的第一散射光，并根据第一散射光产生相应的第一电信号；第二光接收单元，其用于接收第二种光投射过所述粉尘检测区域二经粉尘散射产生的第二散射光，并根据第二散射光产生相应的第二电信号；光源控制单元，其用于控制所述第一光源单元和第二光源单元；电信号处理单元，其用于接收第一电信号得到第一粉尘浓度值，接收第二电信号,基于第二电信号和第一电信号，或基于第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值。
优选地，所述第一光源单元包括激光发射装置和第一透镜，所述第一光接收单元包括激光接收端；所述第二光源单元包括红外发射装置，所述第二光接收单元包括第二透镜和红外接收端。
优选地，所述第一光源单元包括第一激光发射装置，所述第二光源单元包括第二激光发射装置。
优选地，所述第一光源单元包括第一红外发射装置，所述第二光源单元包括第二红外发射装置。
优选地，所述光控制单元控制所述第二光源单元始终处于开启状态，所述第一光源单元能处于间断开启状态。
优选地，所述电信号处理单元包括:计算模块，其用于根据第一电信号和第二电信号计算输出粉尘浓度值；存储模块，用于存储计算输出粉尘浓度值所需的各项参数。
优选地，它还包括具有进气端和出气端的壳体，所述壳体形成有分别与所述进气端和出气端连通的腔室，检测区域一和检测区域二位于所述腔室。
优选地，所述检测区域一和所述检测区域二的部分位置重叠。
优选地，所述检测区域一和所述检测区域二分别位于所述腔室的上下游。
优选地，它还包括具有进气端和出气端的壳体，所述壳体形成有分别与所述进气端和输出气连通的第一通道和第二通道，检测区域一位于第一通道，所述检测区域二位于第二通道。
一种粉尘浓度传感器，其特征在于：它采用了上述中任一所述的粉尘浓度检测方法。
一种空气净化装置，它包括上述中任一所述的粉尘浓度传感器。
一种空气净化装置，它采用了上述中所述的空气净化控制方法。
本发明具有以下显著有益效果：本发明中提出的粉尘浓度检测方法和粉尘浓度传感器同时使用第一光源单元和第二光源单元，通过间断的激活第一光源单元使其处于间断工作状态，进而延长其使用寿命。第二光源单元处于连续工作状态，在第一光源单元处于休眠状态时仍进行测量，当第一光源处于休眠状态时,通过算法设计结合先前工作状态下第一光源单元获得的测量值和第二光源单元得到的持续电信号,在保持一定检测精度的条件下得到输出粉尘浓度值，该输出粉尘浓度值相比于单独使用第二光源单元测得的粉尘浓度值更为精准。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明粉尘浓度检测方法的流程图。
图2为本发明粉尘浓度传感器在第一种实施方式下的结构示意图。
图3为本发明粉尘浓度传感器在第一种实施方式下的原理示意图。
图4为本发明粉尘浓度传感器在第二种实施方式下的结构示意图。
图5为本发明粉尘浓度传感器在第二种实施方式下的原理示意图。
图6为本发明粉尘浓度传感器开机自检的流程示意图。
图7为本发明粉尘传感器检测单元工作模式的流程示意图。
以上附图的附图标记：1、第一光源单元；2、第一光接收单元；3、第二光源单元；4、第二光接收单元；5、电信号处理单元；6、光源控制单元；7、抽气装置；8、第一通道；9、第二通道；10、壳体。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
图1为本发明粉尘浓度检测方法的流程图，如图1所示，一种粉尘浓度检测方法，它包括以下步骤：
开启第一光源单元并接收第一光源单元对应的第一电信号，基于第一电信号计算第一粉尘浓度值。
当第一粉尘浓度值达到第一预定条件时，使得第一光源单元处于关闭或休眠状态。
该步骤具体为，当第一粉尘浓度值稳定后，使得第一光源单元处于关闭或休眠状态。第一预定条件为第一粉尘浓度值稳定。如此，使得第一光源单元处于关闭或休眠状态，可以使第一光源单元的使用时间得到减小，进而延长其使用寿命。
当第一粉尘浓度值稳定的时间达到第三预定条件时，使得第一光源单元处于关闭或休眠状态。第三预定条件为预先设定的第一粉尘浓度值稳定的某一长度时间，当第一粉尘浓度值稳定且其稳定的时间达到某一长度时间时，使得第一光源单元处于关闭或休眠状态。如此，检测到的第一粉尘浓度值稳定时间达到一定时间，说明此时第一粉尘浓度值的稳定程度高，一定时间内的空气中粉尘浓度值变化小，此时无需开启第一光源单元继续检测得到第一粉尘浓度值，可以使其进入关闭或休眠状态，进而使用第二光源单元进行检测。
开启第二光源单元并接收第二光源单元对应的第二电信号。
该步骤具体为，开启第二光源单元并接收第二光源单元对应的第二电信号，其中开启第二光源单元的时间可以与第一光源单元开启的时间相同，也可以早于第一光源单元的开启时间，当然，还可以晚于第一光源单元的开启时间。
基于第二电信号和第一电信号，或基于第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值。
该步骤具体为，基于第二电信号的波动趋势和第一电信号，或基于第二电信号的波动趋势和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值。其中，第一粉尘浓度值为第一光源单元关闭或休眠前获得的最新的第一粉尘浓度值，第一电信号为第一光源单元关闭或休眠前获得的最新的电信号。
当第二电信号或所述第一电信号或所述第一粉尘浓度值达到第二预定条件时，再次开启第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
该步骤具体为，基于第二光源单元获得第二电信号的波动趋势，基于第二电信号的波动趋势，再次开启第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。第二预定条件表示第二信号的波动趋势，当第二信号的波动趋势超过一定程度时，再次开启第一光源单元，根据开启第一光源单元后得到的第一电信号得到粉尘浓度值更新先前得到的第一粉尘浓度值。
当第一光源单元休眠或关闭时间达到第四预定条件时，开启第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
该步骤具体为，第四预定条件表示预先设定的第一光源单元休眠或关闭时间的最长时间长度，当第一光源单元休眠或关闭时间达到预先设定的最长时间长度时，开启第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。如此，当第一光源单元处于休眠或关闭的时间长度内时，第二光源单元获得第二电信号的波动趋势一直处于稳定状态下，当到达预设最长时间长度时可以强制开启第一光源单元，进而在该方法检测下保证得到的输出粉尘浓度值的精度。
第一光源单元能输出激光，第二光源单元能输出红外线。其中，基于第二光源单元得到的第二电信号和第一光源单元获得的第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值的具体算法可以有多种形式，下面举例说明了两种具体算法过程：
算法一，先获取第一光源单元进入休眠或者关闭前的第一粉尘浓度值A，再根据数值A所处的激光浓度范围，基于多次实践和反复试验得到与激光相对应的红外预测系数。
算法二，其具体过程如下，当第一光源单元检测到的粉尘浓度稳定时，得到一个第一电信号处理数据M1，同时读取当前第二光源单元检测的第二电信号得到处理数据N1。多次重复上述步骤，进而得到M1、M2、M3以及N1、N2、N3等数据。对这些数据通过算法逆推可以得到红外预测对应系数的修正值，通过不断自修正预测数据参照表，可以进一步保证通过该表得到的输出粉尘浓度值的准确性。在不断自修正预测数据参照表中的数值后，可以参照算法一中算法步骤输出粉尘浓度值。
在整个粉尘浓度检测方法中，第二光源单元始终处于开启状态，第一光源单元能处于间断开启状态。通过间断的激活第一光源单元，使其处于间断工作状态，进而延长其使用寿命。第二光源单元处于连续工作状态，在第一光源单元处于休眠状态时仍进行测量，通过算法设计结合第一光源单元的测量值和第二光源单元的测量值在保持一定检测精度的条件下得到第一光源单元处于休眠状态时的输出粉尘浓度值，该输出粉尘浓度值相比于单独使用第二光源单元测得的粉尘浓度值更为精准。
在一种优选的实施方式中，当第一光源单元和第二光源单元开启时，检测第一光源单元和第二光源单元是否都能够正常运行。若检测到第一光源单元和第二光源单元其中任一个处于故障状态时，另一个处于正常状态的光源单元开启，基于该处于正常状态的光源单元获得的电信号计算输出粉尘浓度值。当第一光源单元和第二光源单元正常启动后，两者均正常工作，在工作过程中，若第一光源单元和第二光源单元其中任一个处于故障状态时，则另一个处于正常状态的光源单元开启，基于该处于正常状态的光源单元获得的电信号计算输出粉尘浓度值。
在一种优选的实施方式中，在开启第一光源单元并接收第一光源单元对应的第一电信号的同时，开启第二光源单元并接收第二光源单元对应的第二电信号，基于第一电信号计算第一粉尘浓度值，以此时的第一粉尘浓度值和第二电信号作为后续步骤中计算输出粉尘浓度值的基准。如此，在第一光源单元处于关闭或休眠状态前，开启第二光源单元并接收第二光源单元对应的第二电信号，可以预先获得第二电信号，在第一光源单元处于关闭或休眠状态时，可以基于预先获得的大量更新的第二电信号数值和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值，使得计算出的输出粉尘浓度值相比较原有情况下的更为精准。
在一种实施方式中，第一光源单元能输出激光，第二光源单元能输出激光。在一种工作模式下，两个光源单元均处于间断工作的状态,且两个间断工作的时间是相互错开的,保证始终有一个处于检测状态,另一个处于休眠或关闭状态。在另一种工作模式下，可以同时开启第一光源单元和第二光源单元，通过两者测量得到的信号进行互补以得到输出粉尘浓度值，如此减小测量误差。
在一种实施方式中，第一光源单元能输出第一红外线，第二光源单元能输出红外线。同样的，在一种工作模式下，两个红外单元处于间断工作的状态,且两个间断工作的时间是相互错开的,保证始终有一个处于检测状态,另一个处于休眠或关闭状态。在另一种工作模式下，同时开启第一光源单元和第二光源单元，通过两者测量得到的信号进行互补以得到输出粉尘浓度值，如此减小测量误差。
基于上述粉尘浓度检测方法得到一种空气净化控制方法，它包括以下步骤：开启第一光源单元并接收第一光源单元对应的第一电信号，基于第一电信号计算第一粉尘浓度值；当第一粉尘浓度值达到第一预定条件时，使得第一光源单元处于关闭或休眠状态；开启第二光源单元并接收第二光源单元对应的第二电信号；基于第二电信号和第一电信号，或基于第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值；当第二电信号或所述第一电信号或所述第一粉尘浓度值达到第二预定条件时，再次开启第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值；根据输出粉尘浓度值对过滤装置进行控制。
上述空气净化控制方法中，第一光源单元能输出激光，第二光源单元能输出红外线。第二光源单元始终处于开启状态，第一光源单元能处于间断开启状态。在空气净化控制方法中采用上述粉尘浓度检测方法后，其同时使用第一光源单元和第二光源单元，一方面延长了第一光源单元的使用寿命，另外一方面第二光源单元处于连续工作状态，在第一光源单元处于休眠或关闭状态时仍进行测量，通过算法设计结合第一光源单元的测量值和第二光源单元的测量值在保持一定检测精度的条件下得到第一光源单元处于休眠状态时的输出粉尘浓度值，该输出粉尘浓度值相比于单独使用红外线光源测得的粉尘浓度值更为精准。当第一光源单元处于工作状态时，基于第一光源单元得到的输出粉尘浓度值对过滤装置进行控制。当第一光源单元处于休眠或关闭状态时，基于第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值对过滤装置进行控制。
一种粉尘浓度传感器，第一光源单元1，其用于产生第一种光，并将第一种光投射至粉尘检测区域一；第二光源单元3，其用于产生第二种光，并将第二种光投射至粉尘检测区域二；第一光接收单元2，其用于接收第一种光投射过粉尘检测区域一经粉尘散射产生的第一散射光，并根据第一散射光产生相应的第一电信号；第二光接收单元4，其用于接收第二种光投射过粉尘检测区域二经粉尘散射产生的第二散射光，并根据第二散射光产生相应的第二电信号；光源控制单元6，其用于控制第一光源单元1和第二光源单元3；电信号处理单元5，其用于接收第一电信号得到第一粉尘浓度值，接收第二电信号,基于所述第二电信号和所述第一电信号，或基于所述第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值。
电信号处理单元5包括:计算模块，其用于根据第一电信号和第二电信号计算输出粉尘浓度值；存储模块，用于存储计算输出粉尘浓度值所需的各项参数。光控制单元控制第二光源单元3始终处于开启状态，第一光源单元1能处于间断开启状态。
图2为本发明粉尘浓度传感器在第一种实施方式下的结构示意图，如图2所示，本粉尘浓度传感器还包括具有进气端和出气端的壳体10，壳体10形成有分别与进气端和出气端连通的腔室，检测区域一和检测区域二位于腔室。在壳体10的进气端或出气端设置有一抽气装置7，其用于实现腔室内气体的对流，进而便于粉尘浓度传感器的检测以及保证其检测出的粉尘浓度的有效性。在本实施方式中，壳体10形成有与进气端和输出气连通的第一通道8，第一光源单元1、第二光源单元3、第一光接收单元2和第二光接收单元4均设置于第一通道8中。如图2所示，第一光源单元1和第一光接收单元2形成的检测区域一与第二光源单元3和第二光接收单元4形成的检测区域二设置于腔室内第一通道8的上下游。在另外一种情况下，第一光源单元1和第一光接收单元2形成的检测区域一与第二光源单元3和第二光接收单元4形成的检测区域二的部分位置重叠，如此即对同一检测区域内的气体同时进行监测，在一定程度上可以提高检测结果的精确性，减少可能因检测区域一和检测区域二中粉尘浓度不同而导致发生的误差。图3为本发明粉尘浓度传感器在第一种实施方式下的原理示意图，如图3所示，第一检测单元包括第一光源单元1和第一光接收单元2，第二检测单元包括第二光源单元3和第二光接收单元4。第一检测单元和第二检测单元设置于腔室内第一通道8的上下游。气流在抽气装置7的作用下在壳体10内第一通道8中由进气端进入，流经第一检测单元和第二检测单元，通过出气端流出。光源控制单元6和电信号处理单元5可以集成在MCU上。MCU分别与第一检测单元和第二检测单元相电性连接，用于传输电信号。
图4为本发明粉尘浓度传感器在第二种实施方式下的结构示意图，如图4所示，本粉尘浓度传感器它还包括具有进气端和出气端的壳体10，壳体10形成有分别与进气端和输出气连通的第一通道8和第二通道9，检测区域一位于第一通道8，检测区域二位于第二通道9。在壳体10的进气端或出气端设置有一抽气装置7，其用于实现腔室内第一通道8和第二通道9中气体的流通，进而便于粉尘浓度传感器的检测以及保证其检测出的粉尘浓度的有效性。具体为，第一光接收单元2和第一光源单元1位于第一通道8中，第一光接收单元2和第一光源单元1形成检测区域一，其对流经第一通道8中的气体进行粉尘浓度检测。第二光接收单元4和第二光源单元3位于第二通道9中，第二光接收单元4和第二光源单元3形成检测区域二，其对流经第二通道9中的气体进行粉尘浓度检测。图5为本发明粉尘浓度传感器在第二种实施方式下的原理示意图，如图5所示，第一检测单元包括第一光源单元1和第一光接收单元2，第二检测单元包括第二光源单元3和第二光接收单元4。第一检测单元设置于腔室内的第一通道8中，第二检测单元设置于腔室内的第二通道9中。气流在抽气装置7的作用下在壳体10内的第一通道8和第二通道9中由进气端进入，分别流经第一检测单元和第二检测单元，最后通过出气端流出。光源控制单元6和电信号处理单元5可以集成在MCU上，MCU分别与第一检测单元和第二检测单元相电性连接，用于传输电信号。
在一种实施方式中，第一光源单元1可以包括激光发射装置，第二光源单元3包括红外发射装置。在本实施方式中，本发明粉尘浓度传感器的工作流程如下：
图6为本发明粉尘浓度传感器开机自检的流程示意图，如图6所示，粉尘浓度传感器在开机时首先进行自检，判断两个检测单元是否正常。如果两个检测单元正常，则进入双检测单元工作模式；如果两个检测单元中有一个异常,则进入单检测单元工作模式；如果两个都异常,则进行检测单元异常报警。
图7为双检测单元工作模式的流程示意图，如图7所示：步骤1，开始工作后，第一检测单元和第二检测单元持续运行一段时间，例如5min，使两者进入稳定工作状态，当第一检测单元刚运行1min后，第一检测单元反馈第一电信号给电信号处理单元5，电信号处理单元5接收第一电信号得到第一粉尘浓度值，此时，第一粉尘浓度值表示输出粉尘浓度值，粉尘浓度传感器显示输出粉尘浓度值。在此阶段中，第二检测单元持续工作，采集第二电信号，并通过电信号处理单元5进行存储。步骤2，当第一检测单元持续运行一定时间，例如30s，其表示每隔30s进行一次判断，判断第一检测单元是否满足间断工作条件，也就是第一检测单元检测的第一粉尘浓度值是否稳定。若第一粉尘浓度值稳定，则使第一检测单元处于休眠或关闭状态，若第一粉尘浓度不稳定，则第一检测单元再继续运行一定时间。步骤3，第一检测单元处于休眠或关闭状态，此时第二检测单元保持持续工作中，此时，基于第二检测单元持续获得的第二电信号的变化趋势和第一检测单元休眠或关闭前获得的第一粉尘浓度值通过电信号处理单元5计算得到输出粉尘浓度值，粉尘浓度传感器显示此输出粉尘浓度值。其中计算中第二检测单元获得的第二电信号涉及存储在存储模块中第二电信号的规律、变化趋势和第二电信号与第一粉尘浓度值的对应关系等，如此，基于第二电信号和第一检测单元休眠或关闭前获得的第一粉尘浓度值才能计算得到相对精度高于直接通过第二检测单元获得的第二电信号直接转换得到的粉尘浓度值。步骤4，基于第二检测单元获得的第二电信号判断是否满足唤醒第一检测单元的条件，若满足唤醒第一检测单元的条件，则再次开启第一检测单元，进而通过第一检测单元不断更新第一粉尘浓度值。唤醒第一检测单元的条件是第二检测单元获得的第二电信号的稳定程度，当第二检测单元获得的第二电信号不稳定时，唤醒第一检测单元。步骤5，唤醒第一检测单元的条件还包括判断第一检测单元处于休眠或者关闭状态的时间是否达到最长休眠或关闭时间，例如2imn，如果达到最长休眠或关闭时间，则再次开启第一检测单元，返回步骤2。若未达到最长休眠或关闭时间则继续按原有步骤工作。如此，本发明粉尘浓度传感器按照上述步骤进行循环。
在另一种实施方式中，第一光源单元1可以包括第一激光发射装置，第二光源单元3包括第二激光发射装置。在另一种实施方式中，第一光源单元1可以包括第一红外发射装置，第二光源单元3包括第二红外发射装置。在上述两种实施方式中，两个光源单元均处于间断工作的状态,且两个间断工作的时间是相互错开的,保证始终有一个处于检测状态,另一个处于休眠或关闭状态。在上述两种实施方式中，两个光源单元还可以同时开启，通过两者测量得到的信号进行互补以得到输出粉尘浓度值，如此减小测量误差。
一种粉尘浓度传感器，它采用了上述粉尘浓度检测方法。
一种空气净化装置，它包括上述任一种结构的粉尘浓度传感器。
一种空气净化装置，它采用了上述空气净化控制方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (25)
1.一种粉尘浓度检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：
开启第一光源单元并接收所述第一光源单元对应的第一电信号，基于所述第一电信号计算第一粉尘浓度值；
当所述第一粉尘浓度值达到第一预定条件时，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态；
开启第二光源单元并接收所述第二光源单元对应的第二电信号；
基于所述第二电信号和所述第一电信号，或基于所述第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值；
当所述第二电信号或所述第一电信号或所述第一粉尘浓度值达到第二预定条件时，再次开启所述第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
2.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：基于所述第二光源单元获得所述第二电信号的波动趋势，基于所述第二电信号的波动趋势，再次开启所述第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
3.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：基于所述第二电信号的波动趋势和所述第一粉尘浓度值计算所述输出粉尘浓度值。
4.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：当所述第一粉尘浓度值稳定后，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态。
5.根据权利要求4所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：当所述第一粉尘浓度值稳定的时间达到第三预定条件时，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态。
6.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：当所述第一光源单元休眠或关闭时间达到第四预定条件时，开启第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值。
7.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：当所述第一光源单元和所述第二光源单元其中任一个处于故障状态时，另一个处于正常状态的光源单元开启，基于该处于正常状态的光源单元获得的电信号计算输出粉尘浓度值。
8.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：所述第一光源单元能输出激光，所述第二光源单元能输出红外线。
9.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：所述第一光源单元能输出激光，所述第二光源单元能输出激光。
10.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：所述第一光源单元能输出红外线，所述第二光源单元能输出红外线。
11.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于：所述第二光源单元始终处于开启状态，所述第一光源单元能处于间断开启状态。
12.一种空气净化控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：
开启第一光源单元并接收所述第一光源单元对应的第一电信号，基于所述第一电信号计算第一粉尘浓度值；
当所述第一粉尘浓度值达到第一预定条件时，使得所述第一光源单元处于关闭或休眠状态；
开启第二光源单元并接收所述第二光源单元对应的第二电信号；
基于所述第二电信号和所述第一电信号，或基于所述第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值；
当所述第二电信号或所述第一电信号或所述第一粉尘浓度值达到第二预定条件时，再次开启所述第一光源单元，从而更新第一粉尘浓度值；
根据输出粉尘浓度值对过滤装置进行控制。
13.一种粉尘浓度传感器，其特征在于,它包括：
第一光源单元，其用于产生第一种光，并将所述第一种光投射至粉尘检测区域一；
第二光源单元，其用于产生第二种光，并将所述第二种光投射至粉尘检测区域二；
第一光接收单元，其用于接收第一种光投射过所述粉尘检测区域一经粉尘散射产生的第一散射光，并根据第一散射光产生相应的第一电信号；
第二光接收单元，其用于接收第二种光投射过所述粉尘检测区域二经粉尘散射产生的第二散射光，并根据第二散射光产生相应的第二电信号；
光源控制单元，其用于控制所述第一光源单元和第二光源单元；
电信号处理单元，其用于接收第一电信号得到第一粉尘浓度值，接收第二电信号,基于所述第二电信号和所述第一电信号，或基于所述第二电信号和第一粉尘浓度值计算输出粉尘浓度值。
14.根据权利要求13所述的粉尘浓度传感器，其特征在于：所述第一光源单元包括激光发射装置，所述第二光源单元包括红外发射装置。
15.根据权利要求13所述的粉尘浓度传感器，其特征在于：所述第一光源单元包括第一激光发射装置，所述第二光源单元包括第二激光发射装置。
16.根据权利要求13所述的粉尘浓度传感器，其特征在于：所述第一光源单元包括第一红外发射装置，所述第二光源单元包括第二红外发射装置。
17.根据权利要求13所述的粉尘浓度传感器，其特征在于：所述光控制单元控制所述第二光源单元始终处于开启状态，所述第一光源单元能处于间断开启状态。
18.根据权利要求13所述的粉尘浓度传感器，其特征在于，所述电信号处理单元包括:
计算模块，其用于根据第一电信号和第二电信号计算输出粉尘浓度值；
存储模块，用于存储计算输出粉尘浓度值所需的各项参数。
19.根据权利要求13所述的粉尘浓度传感器，其特征在于，它还包括具有进气端和出气端的壳体，所述壳体形成有分别与所述进气端和出气端连通的腔室，检测区域一和检测区域二位于所述腔室。
20.根据权利要求19所述的粉尘浓度传感器，其特征在于，所述检测区域一和所述检测区域二的部分重叠。
21.根据权利要求19所述的粉尘浓度传感器，其特征在于，所述检测区域一和所述检测区域二分别位于所述腔室的上下游。
22.根据权利要求19所述的粉尘浓度传感器，其特征在于:它还包括具有进气端和出气端的壳体，所述壳体形成有分别与所述进气端和输出气连通的第一通道和第二通道，检测区域一位于第一通道，所述检测区域二位于第二通道。
23.一种粉尘浓度传感器，其特征在于：它采用了权利要求1至11中任一所述的粉尘浓度检测方法。
24.一种空气净化装置，其特征在于：它包括权利要求13至22中任一所述的粉尘浓度传感器。
25.一种空气净化装置，其特征在于：它采用了权利要求12所述的空气净化控制方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20150916 Assignee: A. O. SMITH (CHINA) ENVIRONMENTAL PRODUCTS Co.,Ltd. Assignor: AOSMITH (China) water heater Co.,Ltd. Contract record no.: X2022990000446 Denomination of invention: Dust concentration detection method and dust concentration sensor Granted publication date: 20180807 License type: Common License Record date: 20220729 |