CN105547952A - 一种空气质量检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种空气质量检测仪，包括：风扇、激光发生器、硅光电池、光电二极管、模拟信号调理电路、模数转换电路、计算判断电路和显示器，其中，所述激光发生器，设置在所述风扇的出风方向上，其出光方向与所述硅光电池的光照面平行；所述光电二极管，其输入端与所述硅光电池连接，其输出端与所述模拟信号调理电路的输入端连接；所述模拟信号调理电路的输出端与所述模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与所述计算判断电路的输入端连接，所述计算判断电路的输出端连接所述显示器。通过本发明的技术方案，能实现利用激光光源对空气中固体颗粒物浓度的检测。
Description
技术领域
本发明涉及空气质量检测装置，具体涉及一种空气质量检测仪。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们环保意识也逐渐增强，空气污染问题已经引起广泛的社会关注。所谓空气污染，指空气中含有一种或多种超量的污染物，这些污染物破坏生物链，甚至伤害到人类、动植物的生命。
空气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病，对植物的危害主要表现在抑制其生理机制，使生长不良，抗病虫能力减弱。此外，空气污染还能对气候产生不良影响，如降低能见度，减少太阳的辐射，导致城市佝偻病率的增加。而且，大气污染物还会腐蚀物品，影响产品质量。因此，为了应对空气污染，空气质量检测设备应运而生。
目前的空气质量检测设备，多为依靠红外线传感器对环境中的固体颗粒物进行检测，然而红外线传感器对外界光线场合要求较高，在阳光下受干扰较大，反射物体的光波吸收特性对固体颗粒物含量的检测精度影响较大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种空气质量检测仪，实现利用激光光源对空气中固体颗粒物浓度的检测。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种空气质量检测仪，包括：风扇、激光发生器、硅光电池、光电二极管、模拟信号调理电路、模数转换电路、计算判断电路和显示器，其中，
所述激光发生器，设置在所述风扇的出风方向上，其出光方向与所述硅光电池的光照面平行；所述光电二极管，其输入端与所述硅光电池连接，其输出端与所述模拟信号调理电路的输入端连接；所述模拟信号调理电路的输出端与所述模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与所述计算判断电路的输入端连接，所述计算判断电路的输出端连接所述显示器。
优选地，所述空气质量检测仪，还包括电荷放大电路，所述电荷放大电路的输入端与所述光电二极管的输出端连接，所述电荷放大电路的输出端与所述模拟信号调理电路的输入端连接。
优选地，所述计算判断电路包括存储器，所述存储器预存有不同固体颗粒物浓度所对应的空气质量等级，及不同固体颗粒物浓度所对应的防护建议措施。
优选地，所述激光发生器，设置在所述风扇的出风方向上，其出光方向与所述风扇的出风方向垂直；所述硅光电池的光照面与所述风扇的出风方向垂直。
优选地，所述空气质量检测仪，还包括与所述模拟信号调理电路输入端连接的空气温度传感器和空气湿度传感器。
优选地，所述空气质量检测仪，还包括与所述模拟信号调理电路输入端连接的TVOC传感器。
优选地，所述空气质量检测仪，还包括与所述计算判断电路输入端连接的时钟电路。
优选地，所述空气质量检测仪，还包括与所述计算判断电路输出端连接的扬声器。
优选地，所述空气质量检测仪，还包括设置在所述硅光电池光照面正前方的固体大颗粒撞击壁及设置在所述激光发生器正下方的灰尘收集槽，所述固体大颗粒撞击壁由透明材料制成。
本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
风扇提供稳定的气流，将固体颗粒物吹到激光发生器的出光方向，激光发生器发出的光线照射到固体颗粒物上后，发生散射，设置在激光发生器90°方向的硅光电池会检测到散射的光线，与硅光电池连接的光电二极管将光信号转变成电信号后输出给模拟信号调理电路；模拟信号调理电路输出的模拟信号经过模数转换电路后变为数字电脉冲信号，计算判断电路根据所述数字电脉冲信号的高度以及单位时间的电脉冲数量，计算出空气中固体颗粒物的浓度，并通过显示器将所述浓度显示给用户。通过本发明提供的这种空气质量检测仪，能实现利用激光光源对空气中固体颗粒物浓度的检测。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种空气质量检测仪的示意框图；
图2为本发明另一实施例提供的一种空气质量检测仪的示意框图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图1为本发明一实施例提供的一种空气质量检测仪的示意框图，参见图1，本实施例提供的一种空气质量检测仪，包括：
风扇100、激光发生器101、硅光电池102、光电二极管103、模拟信号调理电路104、模数转换电路105、计算判断电路106和显示器107，其中，
所述激光发生器101，设置在所述风扇100的出风方向上，其出光方向与所述硅光电池102的光照面平行；所述光电二极管103，其输入端与所述硅光电池102连接，其输出端与所述模拟信号调理电路104的输入端连接；所述模拟信号调理电路104的输出端与所述模数转换电路105的输入端连接，所述模数转换电路105的输出端与所述计算判断电路106的输入端连接，所述计算判断电路106的输出端连接所述显示器107。
通过上述技术方案可知，风扇提供稳定的气流，将固体颗粒物吹到激光发生器的出光方向，激光发生器发出的光线照射到固体颗粒物上后，发生散射，设置在激光发生器90°方向的硅光电池会检测到散射的光线，与硅光电池连接的光电二极管将光信号转变成电信号后输出给模拟信号调理电路；模拟信号调理电路输出的模拟信号经过模数转换电路后变为数字电脉冲信号，计算判断电路根据所述数字电脉冲信号的高度以及单位时间的电脉冲数量，计算出空气中固体颗粒物的浓度，并通过显示器将所述浓度显示给用户。通过本发明提供的这种空气质量检测仪，能实现利用激光光源对空气中固体颗粒物浓度的检测。
图2为本发明一实施例提供的一种空气质量检测仪的示意框图，参见图2，进一步地，所述空气质量检测仪，还包括电荷放大电路108，所述电荷放大电路108的输入端与所述光电二极管103的输出端连接，所述电荷放大电路108的输出端与所述模拟信号调理电路104的输入端连接。
可以理解的是，光电二极管输出的电压信号很微弱，增设电荷放大电路，可以将光电二极管输出的电压信号强度放大到模拟信号调理电路可以识别的程度，有利于后续电路的信号处理，相当于增强了空气质量检测仪的信号捕捉灵敏度。
优选地，所述计算判断电路106包括存储器(附图中未示出)，所述存储器预存有不同固体颗粒物浓度所对应的空气质量等级，及不同固体颗粒物浓度所对应的防护建议措施。
可以理解的是，由于存储器预存有不同固体颗粒物浓度所对应的空气质量等级，及不同固体颗粒物浓度所对应的防护建议措施，所以计算判断电路可以计算出固体颗粒物浓度，并能根据计算出的固体颗粒浓度判断出当前的空气质量等级，及用户应该采取何种防护措施，并通过显示器显示给用户。
参见图2，进一步地，所述激光发生器101，设置在所述风扇100的出风方向上，其出光方向与所述风扇100的出风方向垂直；所述硅光电池102的光照面与所述风扇100的出风方向垂直。
可以理解的是，风扇和激光发生器及硅光电池保持这样的位置关系，风扇可以将更多的固体颗粒物吹到激光发生器的出光方向上，使硅光电池检测到更多的固体颗粒物，相当于提高了空气质量检测仪的检测灵敏度。
参见图2，进一步地，所述空气质量检测仪，还包括与所述模拟信号调理电路104输入端连接的空气温度传感器110和空气湿度传感器109。
可以理解的是，增设空气温度传感器和空气湿度传感器，本发明能实现空气湿度和空气温度的检测，并通过显示器显示给用户。
参见图2，进一步地，所述空气质量检测仪，还包括与所述模拟信号调理电路104输入端连接的TVOC传感器111。
可以理解的是，增设TVOC传感器，本发明能实现空气中总挥发性有机物的检测，并通过显示器显示给用户。
参见图2，进一步地，所述空气质量检测仪，还包括与所述计算判断电路106输入端连接的时钟电路112。
可以理解的是，增设时钟，本发明能通过显示器向用户显示当前日期和时间。
参见图2，进一步地，所述空气质量检测仪，还包括与所述计算判断电路106输出端连接的扬声器113。
可以理解的是，增设扬声器，本发明能实现向用户语音播报空气质量，如果空气质量较差，可以向用户发出提醒。
优选地，所述空气质量检测仪，还包括设置在所述硅光电池光照面正前方的固体大颗粒撞击壁(附图中未示出)及设置在所述激光发生器正下方的灰尘收集槽(附图中未示出)，所述固体大颗粒撞击壁由透明材料制成。
可以理解的是，增设固体大颗粒撞击壁和灰尘收集槽，可使硅光电池及与硅光电池连接的电路免受灰尘、粉尘以及其它大颗粒污染物的影响，从而提高耐用性。
综上，本发明提供的这种空气质量检测仪，风扇提供稳定的气流，将固体颗粒物吹到激光发生器的出光方向，激光发生器发出的光线照射到固体颗粒物上后，发生散射，设置在激光发生器90°方向的硅光电池会检测到散射的光线，与硅光电池连接的光电二极管将光信号转变成电信号后输出给模拟信号调理电路；模拟信号调理电路输出的模拟信号经过模数转换电路后变为数字电脉冲信号，计算判断电路根据所述数字电脉冲信号的高度以及单位时间的电脉冲数量，计算出空气中固体颗粒物的浓度，并通过显示器将所述浓度显示给用户。通过本发明提供的这种空气质量检测仪，能实现利用激光光源对空气中固体颗粒物浓度的检测。
另外，由于增设了空气温度传感器和空气湿度传感器，本发明能实现空气湿度和空气温度的检测，并通过显示器显示给用户；由于增设了TVOC传感器，本发明能实现空气中总挥发性有机物的检测，并通过显示器显示给用户；由于增设了时钟，本发明能通过显示器向用户显示当前日期和时间；由于增设了扬声器，本发明能实现向用户语音播报空气质量，如果空气质量较差，可以向用户发出提醒。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种空气质量检测仪，其特征在于，包括：风扇、激光发生器、硅光电池、光电二极管、模拟信号调理电路、模数转换电路、计算判断电路和显示器，其中，
所述激光发生器，设置在所述风扇的出风方向上，其出光方向与所述硅光电池的光照面平行；所述光电二极管，其输入端与所述硅光电池连接，其输出端与所述模拟信号调理电路的输入端连接；所述模拟信号调理电路的输出端与所述模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与所述计算判断电路的输入端连接，所述计算判断电路的输出端连接所述显示器。
2.根据权利要求1所述的空气质量检测仪，其特征在于，还包括电荷放大电路，所述电荷放大电路的输入端与所述光电二极管的输出端连接，所述电荷放大电路的输出端与所述模拟信号调理电路的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的空气质量检测仪，其特征在于，所述计算判断电路包括存储器，所述存储器预存有不同固体颗粒物浓度所对应的空气质量等级，及不同固体颗粒物浓度所对应的防护建议措施。
4.根据权利要求1所述的空气质量检测仪，其特征在于，所述激光发生器，设置在所述风扇的出风方向上，其出光方向与所述风扇的出风方向垂直；所述硅光电池的光照面与所述风扇的出风方向垂直。
5.根据权利要求1所述的空气质量检测仪，其特征在于，还包括与所述模拟信号调理电路输入端连接的空气温度传感器和空气湿度传感器。
6.根据权利要求1所述的空气质量检测仪，其特征在于，还包括与所述模拟信号调理电路输入端连接的TVOC传感器。
7.根据权利要求1所述的空气质量检测仪，其特征在于，还包括与所述计算判断电路输入端连接的时钟电路。
8.根据权利要求1所述的空气质量检测仪，其特征在于，还包括与所述计算判断电路输出端连接的扬声器。
9.根据权利要求1～8任一项所述的空气质量检测仪，其特征在于，还包括设置在所述硅光电池光照面正前方的固体大颗粒撞击壁及设置在所述激光发生器正下方的灰尘收集槽，所述固体大颗粒撞击壁由透明材料制成。
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