CN105606506A - 一种低噪音激光粉尘传感器及控制方法 - Google Patents

一种低噪音激光粉尘传感器及控制方法 Download PDF

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刘志强
何涛
李柏林
尹成俊
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Abstract

本发明涉及一种低噪音激光粉尘传感器及控制方法,包括激光光路、轴流风扇、时间判断模块，其特征是：还包括一电压控制部。电压范围设置在3.3—5V之间,并在此电压范围设置四种电压控制模式，分别为V0、V1、V2、V3，其中V0、V1为夜间模式，电压优选为3.3V；其中V2、V3为白天模式，电压优选为5V。在实际测量时，选择电压控制模式：V0、V1、V2、V3的任意一种，精度值P的范围在±15—20%之间，噪音范围控制在20—30dB(A)之间。

Description

一种低噪音激光粉尘传感器及控制方法
技术领域
本发明涉及一种能对空气中悬浮颗粒物质量浓度进行精确测量的装置，具体的涉及一种低噪音激光粉尘传感器及控制方法。
背景技术
随着人口增长和工业化发展等因素，各种污染物和悬浮颗粒物大量增加，导致雾霾的产生，给人们的生活和身体健康造成了不良影响，因此，对于空气中悬浮颗粒物检测技术的研究刻不容缓。
激光粉尘检测仪现已广泛应用于各领域，目前的激光粉尘检测仪的气流采样装置采用气泵，根据激光粉尘仪的设计要求和使用特点，需要对寿命提出更高的要求，而传统的气泵发热后极易烧坏，将直接导致激光粉尘检测仪的使用寿命缩短。于是，现有技术提出了利用风扇代替气泵作为采气元件，大大提高了激光粉尘检测仪的检测寿命。近年来随着雾霾天气的日益严重，民用空气检测仪需求越来越旺盛，因此，需考虑在民用领域中使用激光粉尘检测仪噪音指标的检测，噪音太大会影响居民的睡眠质量，引来投诉等系列售后问题，将增加运营维护成本。专利文献CN105115867A(一种激光粉尘传感器)，提出了一种激光粉尘传感器的结构方案，并未考虑风扇的噪音因素如何解决；另外专利文献CN204514761U(激光粉尘传感器)，也公开了一种激光粉尘传感器光路结构方案，其采用的抽气元件也是风扇，同样也未考虑风扇的噪音问题。
综上可见，目前亟待开发一种解决激光粉尘检测仪用风扇降噪技术，使得激光粉尘测试仪在全速工作时，风扇的噪音能够控制在一个相对舒适的范围，尤其是解决当居民在夜间休息时，噪音控制在30分贝以下。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种可精确测量空气中悬浮颗粒物质量浓度，同时可有效降低激光粉尘传感器噪音的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种低噪音激光粉尘传感器，包括激光光路、轴流风扇，其特征在于：还包括一电压控制部，电压范围设置在3.3—5V之间,并在此电压范围设置四种电压控制模式，分别为V0、V1、V2、V3，其中V0、V1为夜间模式，电压优选为3.3V；其中V2、V3为白天模式，电压优选为5V。
上述的一种低噪音激光粉尘传感器控制方法，其特征是，还包括一时间判断模块，用于在设定的时间段内选择电压供电模式。
上述的一种低噪音激光粉尘传感器控制方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1、选择电压控制部四种电压控制模式V0、V1、V2、V3的任意一种，标定转速为n2，同时测得电压值为U1时，风扇转速为n1；
步骤2、测量粉尘浓度值C1；
步骤3、利用轴流风扇转速n1修正粉尘浓度，得到修正后粉尘浓度值C2，其中
步骤4、利用粉尘浓度值，确定一种低噪音激光粉尘传感器精度值P：
当C2＞100μg/m3时，P为-15～15％；
当C2≤100μg/m3时，P为-15～15μg/m3；
当C2＞100μg/m3，P为-20～20％；
当C2≤100μg/m3，P为-20～20μg/m3。
本发明结构紧凑，测试精度高，可有效降低测试噪音。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的测试流程图。
图3为本发明的电压控制图。
具体实施方式
实施例一
根据时间判断模块设置当前活动状态，选择电压控制部的电压控制模式为夜间模式V0，电压U1为3.3V，测试数据如下：
实施例二
根据时间判断模块设置当前活动状态，选择电压控制部的电压控制模式为夜间模式V1，电压U1为3.6V，测试数据如下：
实施例三
根据时间判断模块设置当前活动状态，选择电压控制部的电压控制模式为白天模式V2，电压U1为4V，测试数据如下：
实施例四
根据时间判断模块设置当前活动状态，选择电压控制部的电压控制模式为白天模式V3，电压U1为5V，测试数据如下：
由此可见，居民在在夜间休息时，对环境舒适程度要求高，需有效控制激光粉尘测试仪的噪音，在保证测试精度不受影响的前提下，通过内置时间判断模块来选择工作模式：例如设置19:00—7:00为睡眠、休息时间，时间判断模块将当前状态指令发送给电压控制部，选择V0/V1夜间模式，可有效降低噪音，提高居民的睡眠质量；居民在白天活动频繁，对环境噪音的要求相对没有夜间高，例如设置8:00—18:00为工作时间，时间判断模块将当前状态指令发送给电压控制部，选择V2/V3夜间模式，测试精度较夜间模式有所提高，激光粉尘测试仪的测试效率提高，同时噪音能够控制在30dB(A)以内。另外，V0、V1、V2、V3四种模式的选择不受昼夜影响，若居民选择在白天休息，也可智能选择为夜间模式；居民选择在夜间工作，也可智能选择为白天模式。

Claims (3)

1.一种低噪音激光粉尘传感器，包括激光光路、轴流风扇，其特征在于：还包括一电压控制部，电压范围设置在3.3—5V之间,并在此电压范围设置四种电压控制模式，分别为V0、V1、V2、V3，其中V0、V1为夜间模式，电压优选为3.3V；其中V2、V3为白天模式，电压优选为5V。
2.根据权利要求1所述的一种低噪音激光粉尘传感器控制方法，其特征是还包括一时间判断模块，用于在设定的时间段内选择电压供电模式。
3.根据权利要求1所述的一种低噪音激光粉尘传感器控制方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1、选择电压控制部四种电压控制模式V0、V1、V2、V3的任意一种，标定转速为n2，同时测得电压值为U1时，风扇转速为n1；
步骤2、测量粉尘浓度值C1；
步骤3、利用轴流风扇转速n1修正粉尘浓度，得到修正后粉尘浓度值C2，其中
步骤4、利用粉尘浓度值，确定一种低噪音激光粉尘传感器精度值P：
当C2＞100μg/m3时，P为-15～15％；
当C2≤100μg/m3时，P为-15～15μg/m3；
当C2＞100μg/m3，P为-20～20％；
当C2≤100μg/m3，P为-20～20μg/m3。
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