CN108896105A - 一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪 - Google Patents

一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪，该检测仪包括防护安装壳体(1)、进气防护罩(2)、连接安装臂(3)、安装支架组件(4)、第一传感器电路板(5)、第二传感器电路板(6)、主控电路板(7)、供电电源装置(8)、吸气风扇(9)、连接座板(10)、温湿度传感器(11)和噪声传感器(12)，本发明结构设计新颖紧凑，生产成本低，安装方便快捷，主动吸气杜绝了气象条件的影响，保证了各空气特征指标采集的精确性，可实现空气污染综合指数全参数实时采集和数据上传。

Description

一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪
技术领域
本发明涉及空气检测技术领域，具体涉及一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪。
背景技术
近年来，环境污染问题一直困扰着人们的生活，尤其是大气污染问题愈演愈烈，严重威胁着人们的生命健康。随着国务院办公厅《关于加强环境监管执法的通知》的颁布，各地政府纷纷走上了精准治霾之路。而网格化监测系统因其具有设备外形体积小，制造成本低等特点，可通过科学布点，能有效提升治理雾霾的工作效率，能为环境监管部门提供数据和技术支持等优势，成为了精准治霾的新主流。
但现在国内网格化监测系统布设的监测点位及源解析设备中，大多数采用气体自然流动的接触式样气采集模式及装置，其监测精度很容易受到大风等自然条件的影响，仅能提供某区域大概的空气污染状况，不能保证各种自然条件下的精确测量。
行业现状亟待新思路、新技术的突破。亟需在监测设备小型化、低成本化、监测特征因子全面化的基础上，通过优化结构设计和生产制造，保证各特征因子的测量精度，提供最准确的检测数据，真正做到雾霾治理的精准化。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪，结构设计新颖紧凑，生产成本低，安装方便快捷，主动吸气杜绝了气象条件的影响，保证了各空气特征指标采集的精确性，可实现空气污染综合指数全参数实时采集和数据上传。
本发明采用的技术方案是：一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪，包括防护安装壳体1、进气防护罩2、连接安装臂3、安装支架组件4、第一传感器电路板5、第二传感器电路板6、主控电路板7、供电电源装置8、吸气风扇9、连接座板10、温湿度传感器11和噪声传感器12，防护安装壳体1的外形呈半圆球形状，其内部设置有安装腔13，其外部顶端设置有连接柱14，安装腔13的底部设置有安装柱15，安装腔13的口部设置有安装面16，连接柱14的中间设置有通孔17，通孔17与安装腔13相连通，进气防护罩2的外形呈半圆球形状，其罩口四周设置有连接翻边18，其罩壁上设置有若干个进气孔19，进气防护罩2安装在防护安装壳体1的下方，连接翻边18与安装面16相连接，连接安装臂3的中间设置有排风连接腔20，前端设置有连接孔21，连接孔21与排风连接腔20相连通，排风连接腔20的下方设置有排风口22，排风口22上设置有防护透气盖23，连接安装臂3安装在防护安装壳体1的顶部，连接孔21与连接柱14相连接，安装腔13通过通孔17与排风连接腔20相连通，安装支架组件4包括上安装板24、下安装板25、长支柱26、长连接安装柱27和短连接安装柱28，上安装板24和下安装板25的中间分别设置有过风孔29，上安装板24与安装柱15相连接，下安装板25通过长支柱26与上安装板24相连接，长连接安装柱27固定安装在下安装板25的下面，短连接安装柱28分别固定安装在上安装板24和下安装板25的下面，第一传感器电路板5上设置有通气孔30，第一传感器电路板5的下方安装有PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、总挥发性有机物传感器、氮氧化物传感器和大气压力传感器，第一传感器电路板5通过长连接安装柱27与下安装板25相连接，第二传感器电路板6安装在排风连接腔20内，主控电路板7上设置有3G模块、SD卡模块、以太网通讯模块、串口配置模块、看门狗模块、RS232预留接口和RS485预留接口，主控电路板7通过短连接安装柱28与下安装板25相连接，供电电源装置8包括开关电源31和锂电池32，开关电源31通过短连接安装柱28与上安装板24相连接，锂电池32固定安装在上安装板24的下面，吸气风扇9固定安装在上安装板24的上面，连接座板10固定安装在连接安装臂3的尾端，温湿度传感器11和噪声传感器12分别安装在连接安装臂3上，第一传感器电路板5、第二传感器电路板6、吸气风扇9、开关电源31和锂电池32分别通过数据线与主控电路板7相连接，温湿度传感器11和噪声传感器12分别与第二传感器电路板6相连接。
所述的防护安装壳体1、进气防护罩2和连接安装臂3的材料为一种工程塑料。
所述的安装腔13和排风连接腔20的内壁上设有隔热保温层。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：结构设计新颖紧凑，生产成本低，安装方便快捷，主动吸气杜绝了气象条件的影响，保证了各空气特征指标采集的精确性，可实现空气污染综合指数全参数实时采集和数据上传。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪，包括防护安装壳体1、进气防护罩2、连接安装臂3、安装支架组件4、第一传感器电路板5、第二传感器电路板6、主控电路板7、供电电源装置8、吸气风扇9、连接座板10、温湿度传感器11和噪声传感器12，防护安装壳体1的外形呈半圆球形状，其内部设置有安装腔13，其外部顶端设置有连接柱14，安装腔13的底部设置有安装柱15，安装腔13的口部设置有安装面16，连接柱14的中间设置有通孔17，通孔17与安装腔13相连通，进气防护罩2的外形呈半圆球形状，其罩口四周设置有连接翻边18，其罩壁上设置有若干个进气孔19，进气防护罩2安装在防护安装壳体1的下方，连接翻边18与安装面16相连接，连接安装臂3的中间设置有排风连接腔20，前端设置有连接孔21，连接孔21与排风连接腔20相连通，排风连接腔20的下方设置有排风口22，排风口22上设置有防护透气盖23，连接安装臂3安装在防护安装壳体1的顶部，连接孔21与连接柱14相连接，安装腔13通过通孔17与排风连接腔20相连通，安装支架组件4包括上安装板24、下安装板25、长支柱26、长连接安装柱27和短连接安装柱28，上安装板24和下安装板25的中间分别设置有过风孔29，上安装板24与安装柱15相连接，下安装板25通过长支柱26与上安装板24相连接，长连接安装柱27固定安装在下安装板25的下面，短连接安装柱28分别固定安装在上安装板24和下安装板25的下面，第一传感器电路板5上设置有通气孔30，第一传感器电路板5的下方安装有PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、总挥发性有机物传感器、氮氧化物传感器和大气压力传感器，第一传感器电路板5通过长连接安装柱27与下安装板25相连接，第二传感器电路板6安装在排风连接腔20内，主控电路板7上设置有3G模块、SD卡模块、以太网通讯模块、串口配置模块、看门狗模块、RS232预留接口和RS485预留接口，主控电路板7通过短连接安装柱28与下安装板25相连接，供电电源装置8包括开关电源31和锂电池32，开关电源31通过短连接安装柱28与上安装板24相连接，锂电池32固定安装在上安装板24的下面，吸气风扇9固定安装在上安装板24的上面，连接座板10固定安装在连接安装臂3的尾端，温湿度传感器11和噪声传感器12分别安装在连接安装臂3上，第一传感器电路板5、第二传感器电路板6、吸气风扇9、开关电源31和锂电池32分别通过数据线与主控电路板7相连接，温湿度传感器11和噪声传感器12分别与第二传感器电路板6相连接。
防护安装壳体1、进气防护罩2和连接安装臂3的材料为一种PC+ABS的工程塑料。该材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性，应用在薄壁及复杂形状制品，能保持其优异的性能，以及保持塑料与一种酯组成的材料的成型性。
安装腔13和排风连接腔20的内壁上设有隔热保温层，可使其内部安装的第一传感器电路板5、第二传感器电路板6、主控电路板7、供电电源装置8和吸气风扇9在相对恒定温度的环境中工作。
该主动吸气式球形户外空气质量检测仪采用层次化的设计组装结构，将吸气风扇、安装支架组件、供电电源装置、主控电路板、第一传感器电路板和进气防护罩依次组装在防护安装壳体内，这种结构设计新颖紧凑，安装方便快捷，省时省力，生产效率高，
吸气风扇为主动吸气动力部件，其固定安装在上安装板的上面，位于防护安装壳体的安装腔的最顶部，其通过数据线的连接方式与主控电路板进行数据通信，主控电路板可以通过数字信号控制吸气风扇转速，吸气风扇通过数字信号反馈当前转速，用于指示吸气风扇运行状态。进气防护罩的罩壁上设置有若干个进气孔，上安装板和下安装板的中间分别设置有过风孔，第一传感器电路板上设置有通气孔，这些孔洞和安装腔内壁间的缝隙共同构成一个气体采样通道，使吸入的样气与各气体传感器和颗粒物传感器采集面充分接触，同时可通过对吸气风扇转速的调节，做到定时定量对样气进行采集，保证各特征指标数据采集精度。最后，吸入的样气经通孔进入排风连接腔中，经防护透气盖排出外界。在样气吸入排出的过程中，不仅完成了对样气的空气质量数据检测采集，还通过样气的流动对第一传感器电路板、第二传感器电路板、主控电路板、供电电源装置和吸气风扇进行散热降温。
供电电源装置包括开关电源和锂电池，开关电源上带有充电接口和状态指示灯，开关电源和锂电池分别通过数据线连接到主控电路板上，为整个检测仪系统供电，开关电源通过主控电路板上的线路连接同时为锂电池进行保护性充电，开关电源的交流电源输入端通过交流导线的连接方式在连接安装臂上引出并与外界交流电源连接，方便用户供电，同时开关电源和主控电路板进行数据通信，实时发送锂电池电量信息和交流电掉电信息。
第一传感器电路板、第二传感器电路板、温湿度传感器和噪声传感器组成该检测仪空气质量检测采集核心部件，第一传感器电路板下方安装的PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、总挥发性有机物传感器、氮氧化物传感器和大气压力传感器，通过第一传感器电路板上的数字接口采用数据线的连接方式与主控电路板进行通讯。温湿度传感器和噪声传感器分别与第二传感器电路板相连接，并通过第二传感器电路板的数字接口采用数据线的连接方式与主控电路板进行通讯。
主控电路板是该主动吸气式球形户外空气质量检测仪的核心控制部件，安装在下安装板的下面，位于第一传感器电路板和供电电源装置之间。主控电路板设置有1块3G模块，负责通过无线网络收发数据，1块SD卡模块用于存储采集的历史数据，1块以太网通讯模块，负责通过以太网网络收发数据，1块串口配置模块，用于设备的本地参数配置，1块看门狗模块，提供意外原因导致的死机后自恢复功能，1路RS232预留接口和2路RS485预留接口用于通过引出线的方式接入用户需求的其他传感单元。
该主动吸气式球形户外空气质量检测仪通过连接座板固定安装在支承架上。

Claims (3)

1.一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪，其特征在于，包括防护安装壳体(1)、进气防护罩(2)、连接安装臂(3)、安装支架组件(4)、第一传感器电路板(5)、第二传感器电路板(6)、主控电路板(7)、供电电源装置(8)、吸气风扇(9)、连接座板(10)、温湿度传感器(11)和噪声传感器(12)，防护安装壳体(1)的外形呈半圆球形状，其内部设置有安装腔(13)，其外部顶端设置有连接柱(14)，安装腔(13)的底部设置有安装柱(15)，安装腔(13)的口部设置有安装面(16)，连接柱(14)的中间设置有通孔(17)，通孔(17)与安装腔(13)相连通，进气防护罩(2)的外形呈半圆球形状，其罩口四周设置有连接翻边(18)，其罩壁上设置有若干个进气孔(19)，进气防护罩(2)安装在防护安装壳体(1)的下方，连接翻边(18)与安装面(16)相连接，连接安装臂(3)的中间设置有排风连接腔(20)，前端设置有连接孔(21)，连接孔(21)与排风连接腔(20)相连通，排风连接腔(20)的下方设置有排风口(22)，排风口(22)上设置有防护透气盖(23)，连接安装臂(3)安装在防护安装壳体(1)的顶部，连接孔(21)与连接柱(14)相连接，安装腔(13)通过通孔(17)与排风连接腔(20)相连通，安装支架组件(4)包括上安装板(24)、下安装板(25)、长支柱(26)、长连接安装柱(27)和短连接安装柱(28)，上安装板(24)和下安装板(25)的中间分别设置有过风孔(29)，上安装板(24)与安装柱(15)相连接，下安装板(25)通过长支柱(26)与上安装板(24)相连接，长连接安装柱(27)固定安装在下安装板(25)的下面，短连接安装柱(28)分别固定安装在上安装板(24)和下安装板(25)的下面，第一传感器电路板(5)上设置有通气孔(30)，第一传感器电路板(5)的下方安装有PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、总挥发性有机物传感器、氮氧化物传感器和大气压力传感器，第一传感器电路板(5)通过长连接安装柱(27)与下安装板(25)相连接，第二传感器电路板(6)安装在排风连接腔(20)内，主控电路板(7)上设置有3G模块、SD卡模块、以太网通讯模块、串口配置模块、看门狗模块、RS232预留接口和RS485预留接口，主控电路板(7)通过短连接安装柱(28)与下安装板(25)相连接，供电电源装置(8)包括开关电源(31)和锂电池(32)，开关电源(31)通过短连接安装柱(28)与上安装板(24)相连接，锂电池(32)固定安装在上安装板(24)的下面，吸气风扇(9)固定安装在上安装板(24)的上面，连接座板(10)固定安装在连接安装臂(3)的尾端，温湿度传感器(11)和噪声传感器(12)分别安装在连接安装臂(3)上，第一传感器电路板(5)、第二传感器电路板(6)、吸气风扇(9)、开关电源(31)和锂电池(32)分别通过数据线与主控电路板(7)相连接，温湿度传感器(11)和噪声传感器(12)分别与第二传感器电路板(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪，其特征在于，所述的防护安装壳体(1)、进气防护罩(2)和连接安装臂(3)的材料为一种工程塑料。
3.根据权利要求1所述的一种主动吸气式球形户外空气质量检测仪，其特征在于，所述的安装腔(13)和排风连接腔(20)的内壁上设有隔热保温层。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181127

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