CN109856023A - 一种油烟检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油烟检测装置，包括采样单元、处理模块、光发射模块及光接收模块，所述光接收模块及光发射模块安装在采样单元中不同侧，光接收模块包括传感单元及透镜，所述透镜设置在采样单元的检测腔与传感单元之间，所述处理模块连接传感单元，光接收模块用于接收经油烟散射后的光线，所述采样单元设置在油烟管道外侧并连通油烟管道。本发明的实质性效果为：提高了光接收模块在工作时接收到的光信号强度，同时减少了杂散光的干扰，提高了检测准确度，同时具有使用寿命较长，操作便捷的特点。
Description
技术领域
本发明涉及烹调烟气的检测领域，特别涉及一种油烟检测装置。
背景技术
在食物烹饪和加工过程中，油脂和食材有机质受热分解或者裂解，并且食材中的水分急剧汽化，同时，燃烧热分解产生了细颗粒物和有害气体，最终形成油脂和食材高温下的挥发物、气溶胶、水汽及细颗粒物所组成的油烟。油烟不但直接危害周边群众的身体健康，而且已经成为城市大气的重要污染源，而使用油烟检测器对餐饮油烟的准确检测是治理油烟的必要的基础环节。
中国专利授权公告号CN 205481203 U，授权公告日2016年08月17日，公开了一种激光油烟传感装置，用于检测排烟管道内的油烟浓度，包括：光发射器，用于发射光源照射排烟管道内的油烟物质；光接收器，用于接收由排烟管道内油烟物质的散射光，并根据散射光的强度与油烟物质浓度的对应关系，将散射光强度信息转化为电信号；输出器，用于根据所述电信号的大小计算出排烟管道内油烟物质的浓度并输出。上述专利中的油烟检测装置采用背散射的方式对油烟进行检测，该装置中光发射器与接收器的位置导致接收时信号光强度较弱，使检测准确度较低，同时对光模块的保护不够，使用寿命短。
发明内容
现有技术的检测装置中光模块设置在同一侧面，导致所能接收到的光信号较弱，且对光模块的保护不够，存在检测准确度低，使用寿命短的问题，本发明提供了一种油烟检测装置，能够提高光模块对光信号的利用效果及模块的可靠性，从而提高检测准确度，以用于检测油烟气体或颗粒物的充分及浓度。
以下是本发明的技术方案。
一种油烟检测装置，包括采样单元、处理模块、光发射模块及光接收模块，所述光接收模块及光发射模块安装在采样单元中不同侧，光接收模块包括传感单元及透镜，所述透镜设置在采样单元的检测腔与传感单元之间，所述处理模块连接传感单元，光接收模块用于接收经油烟散射后的光线，所述采样单元设置在油烟管道外侧并连通油烟管道。将光接收模块与光发射模块设置在不同侧，可以提高光信号接收时的强度，提高检测准确度。
作为优选，所述传感单元包括光电传感器或光纤传感单元，所述光纤传感单元包括耦合波导和光纤耦合器。光接收模块中的传感单元包括了多种可选器件，用于针对不同使用条件来选择。
作为优选，所述耦合波导为SOI脊形波导，透镜采集的散射光信号从SOI脊形波导的端面耦合入SOI脊形波导；所述光纤耦合器为透射型光纤光栅耦合器，SOI脊形波导内的散射光信号通过光耦合效应进入透射型光纤光栅耦合器，然后通过光纤传输到处理模块进行信号处理。使用光纤传感单元使得处理模块接收到的是光信号，现有技术中处理模块处理的是通过光电转换得到的电信号，光电转换的过程中微弱信号由于光电传感器的探测阈值会导致探测信号的失真，通过纯光信号的传输使得油烟检测更加准确，提高了检测精度。
作为优选，所述光接收模块还包括安装管及隔离装置，所述传感单元、透镜及隔离装置均设置在安装管中，所述隔离装置位于在透镜与检测腔之间。隔离装置用于保护光模块，防止油烟气体污染。
作为优选，所述隔离装置包括至少一个吹气单元，所述吹气单元在安装管中以横向或向外呈若干角度吹气。吹气单元可以在不直接接触透镜的情况下对其进行保护。
作为优选，所述安装管相对于采样单元内壁设有一段突出段。突出段可以挡住其他方向反射或折射过来的干扰光，进一步提高光信号采集的准确程度。
作为优选，所述光发射模块包括若干激光发射器，每个激光发射器的出射方向与光接收模块的入口方向的夹角小于等于90度。两个光模块以近似对面对的角度工作，提高光信号的接收强度。
作为优选，还包括通讯模块，所述通讯模块连接处理模块，用于与对应终端设备通讯。通讯模块的存在使本技术方案具有了远程控制的能力。
作为优选，所述通讯模块包括蓝牙模块及以太网模块，所述蓝牙模块用于近距离传输信息或操控，所述以太网模块用于远距离传输信息或运行状态监控。上述两种为相对成熟的技术，可保证高质量的通讯。
本发明的实质性效果为：提高了光接收模块在工作时接收到的光信号强度，同时减少了杂散光的干扰，提高了检测准确度，同时具有使用寿命较长，操作便捷的特点。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的示意图；
图2为图1中A的放大图；
图中：1-光发射模块、2-光接收模块、3-采样单元、4-传感单元、5-透镜、6-吹气单元。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本技术方案作进一步阐述。
实施例：一种油烟检测装置，包括采样单元3、处理模块、光发射模块1及光接收模块2，所述光接收模块2及光发射模块1安装在采样单元3中不同侧，光接收模块2包括传感单元4及透镜5，所述透镜5设置在采样单元3的检测腔与传感单元4之间，所述处理模块连接传感单元4，光接收模块2用于接收经油烟散射后的光线，所述采样单元3设置在油烟管道外侧并连通油烟管道。将光接收模块2与光发射模块1设置在不同侧，可以提高光信号接收时的强度，提高检测准确度。
本实施例中，所述传感单元4包括光纤传感单元4，所述光纤传感单元4包括耦合波导和光纤耦合器。光接收模块2中的传感单元4包括了多种可选器件，用于针对不同使用条件来选择。
本实施例中，所述耦合波导为SOI脊形波导，透镜5采集的散射光信号从SOI脊形波导的端面耦合入SOI脊形波导；所述光纤耦合器为透射型光纤光栅耦合器，SOI脊形波导内的散射光信号通过光耦合效应进入透射型光纤光栅耦合器，然后通过光纤传输到处理模块进行信号处理。使用光纤传感单元4使得处理模块接收到的是光信号，现有技术中处理模块处理的是通过光电转换得到的电信号，光电转换的过程中微弱信号由于光电传感器的探测阈值会导致探测信号的失真，通过纯光信号的传输使得油烟检测更加准确，提高了检测精度。
如图2所示，本实施例中，所述光接收模块2还包括安装管及隔离装置，所述传感单元4、透镜5及隔离装置均设置在安装管中，所述隔离装置位于在透镜5与检测腔之间。隔离装置用于保护光模块，防止油烟气体污染。
本实施例中，所述隔离装置包括至少一个吹气单元6，所述吹气单元6在安装管中以横向或向外呈若干角度吹气。吹气单元6可以在不直接接触透镜5的情况下对其进行保护。
本实施例中，所述安装管相对于采样单元3内壁设有一段突出段。突出段可以挡住其他方向反射或折射过来的干扰光，进一步提高光信号采集的准确程度。
本实施例中，所述光发射模块1包括若干激光发射器，每个激光发射器的出射方向与光接收模块2的入口方向的夹角小于等于90度。两个光模块以近似对面对的角度工作，提高光信号的接收强度。
本实施例中，还包括通讯模块，所述通讯模块连接处理模块，用于与对应终端设备通讯。通讯模块的存在使本实施例具有了远程控制的能力。
本实施例中，所述通讯模块包括蓝牙模块及以太网模块，所述蓝牙模块用于近距离传输信息或操控，所述以太网模块用于远距离传输信息或运行状态监控。上述两种为相对成熟的技术，可保证高质量的通讯。
烟细颗粒物是构成物质相对稳定的球形颗粒物集合，其粒径分布、密度、表面光学特性都比较稳定，是理想的粒子集合光散射法测量对象。因此本实施例能够测定油烟气体或颗粒物成分及浓度等指标，粒子集合光散射颗粒物测定方法：照射颗粒物的光的散射光强度与颗粒物几何尺寸、几何形状、表面光学特性等参数之间存在单调相关关系，对于颗粒物特性基本稳定的污染源颗粒物来说，粒子集合（颗粒物云）散射光的强度随被照射粒子集合的总表面积增加而增大，粒子集合散射光强度与其总表面积成线性关系。因此，通过稳定光束照射被测气体，测定粒子集合散射光的强度即可推知粒子集合的总表面积，在已知颗粒物粒径数谱的前提下，通过颗粒物密度即可计算出颗粒物质量浓度。
应当说明的是，该具体实施例仅用于对技术方案的进一步阐述，不用于限定该技术方案的范围，任何基于此技术方案的修改、等同替换和改进等都应视为在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种油烟检测装置，其特征在于，包括采样单元、处理模块、光发射模块及光接收模块，所述光接收模块及光发射模块安装在采样单元中不同侧，光接收模块包括传感单元及透镜，所述透镜设置在采样单元的检测腔与传感单元之间，所述处理模块连接传感单元，光接收模块用于接收经油烟散射后的光线，所述采样单元设置在油烟管道外侧并连通油烟管道。
2.根据权利要求1所述的一种油烟检测装置，其特征在于，所述传感单元包括光电传感器或光纤传感单元，所述光纤传感单元包括耦合波导和光纤耦合器。
3.根据权利要求2所述的一种油烟检测装置，其特征在于，所述耦合波导为SOI脊形波导，透镜采集的散射光信号从SOI脊形波导的端面耦合入SOI脊形波导；所述光纤耦合器为透射型光纤光栅耦合器，SOI脊形波导内的散射光信号通过光耦合效应进入透射型光纤光栅耦合器，然后通过光纤传输到处理模块进行信号处理。
4.根据权利要求3所述的一种油烟检测装置，其特征在于，所述光接收模块还包括安装管及隔离装置，所述传感单元、透镜及隔离装置均设置在安装管中，所述隔离装置位于在透镜与检测腔之间。
5.根据权利要求4所述的一种油烟检测装置，其特征在于，所述隔离装置包括至少一个吹气单元，所述吹气单元在安装管中以横向或向外呈若干角度吹气。
6.根据权利要求4所述的一种油烟检测装置，其特征在于，所述安装管相对于采样单元内壁设有一段突出段。
7.根据权利要求1或5或6所述的一种油烟检测装置，其特征在于，所述光发射模块包括若干激光发射器，每个激光发射器的出射方向与光接收模块的入口方向的夹角小于等于90度。
8.根据权利要求1或5或6所述的一种油烟检测装置，其特征在于，还包括通讯模块，所述通讯模块连接处理模块，用于与对应终端设备通讯。
9.根据权利要求8所述的一种油烟检测装置，其特征在于，所述通讯模块包括蓝牙模块及以太网模块，所述蓝牙模块用于近距离传输信息或操控，所述以太网模块用于远距离传输信息或运行状态监控。
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