CN109975188A - 一种双路pm2.5检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双路PM2.5检测装置,PCB板背面设有风道壳体,壳体和风道壳体一体注塑成形,风道壳体分为内通道和外通道,内通道和外通道独立设置,内通道和外通道内均设有激光检测模组和加热电阻,车内采集通道与内通道连接,车外采集通道与外通道连接,风道壳体设有内外通道共用的出风口,风机设置在PCB板背面,MCU和温度传感器设置在PCB板上,激光检测模组、加热电阻、风机和温度传感器均与MCU通信的连接。本发明用于检测汽车内、外的空气质量,检测用户周边空气质量环境状态,内外通道独立设计,通过一个风机实现了实时检测功能,通道内部增加除冷凝结构,在低温工况下产品通过加热电阻除掉冷凝水。
Description
技术领域
本发明属于PM2.5检测技术领域,具体涉及一种双路PM2.5检测装置。
背景技术
细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。 随着人们对空气质量的要求越来越高,特别是对空气粉尘过敏、患有呼吸道疾病等人对空气质量的要求,人们越来越希望能够清楚的掌握个人空间的空气质量,尤其是经常使用的汽车车厢内部的空气质量。
公开号CN207816771U公开了一种车载双通道PM2.5检测装置,其技术上有很多局限性,产品体积大(基本尺寸:85*65*63mm),在整车布局上,空间局限性很大,不利于安装;检测周期长,其由步进电机控制,风门片在内外通道口循环切换,一个检测周期需要40s(内通道20s,外通道20s),大大减小了检测效率;在-0℃工作时,由于车内外的温度差,在产品内部出现冷凝水现象,而激光检测模组是不能区分雾和霾,导致检测值失真,在低浓度的环境下,产品出现爆表现象;产品后期维护,PM2.5传感器在检测空气质量的过程中,同时空气中的微小颗粒时间长了,会有灰尘堆积的现象,造成检测精度下降,产品的使用寿命降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种产品体积小,检测效率高,具有除冷凝功能,可以在低温环境下进行工作的一种双路PM2.5检测装置。
为达上述目的,本发明的主要技术解决手段是提供一种双路PM2.5检测装置,其特征在于,包括壳体、PCB板、风机、MCU、温度传感器、车外采集通道和车内采集通道,PCB板设置在壳体内,PCB板背面设有风道壳体,壳体和风道壳体一体注塑成形,风道壳体分为内通道和外通道,内通道和外通道独立设置,内通道和外通道内均设有激光检测模组和加热电阻,车内采集通道与内通道连接,车外采集通道与外通道连接,风道壳体设有内外通道共用的出风口,风机设置在PCB板背面,MCU和温度传感器设置在PCB板上,激光检测模组、加热电阻、风机和温度传感器均与MCU通信的连接。
作为一种改进,车外采集通道包括采集管、快速转接头、密封胶圈、采集头安装支架、粗滤泡棉和粗滤盖帽,快速转接头连接在采集管上,采集头安装支架通过快速转接头与采集管连接,采集头安装支架和快速转接头之间设有密封胶圈,采集头安装支架前端内部设有粗滤泡棉,采集头安装支架前端外侧设有粗滤盖帽。
作为一种改进,风道壳体和PCB板之间设有密封垫。
作为一种改进,还包括上屏蔽罩和下屏蔽罩,上屏蔽罩和下屏蔽罩分别设置在壳体上下两侧上。
作为一种改进,还包括风机减震支架,风机设置在风机减震支架内。
作为一种改进,内通道和外通道内均设有多个整流板。
本发明有益效果是:1、在检测方面,实现实时检测功能,5s内可读值,符合汽车级-40℃~+85℃温度试验要求,产品体积小,更利于装配要求;
2、内外检测通道独立设计,通道内部增肌除冷凝结构,在低温工况下产品通过加热电阻除掉冷凝水;
3、为实现内外通道不相互串气、漏气现象,风道与壳体为一体,内外风道独立设计,分别由两个激光模组检测,可同时检测车内车外的空气质量;
4、在PM2.5检测模块外通道增加了粗滤结构,在检测过程中过滤掉了直径0.3mm的灰尘,有效减少产品内部的灰尘堆积问题,提高了产品的使用寿命,保证了后期产品的维护,产品在使用2-3年后,可以将粗滤采集头换掉,有效保护产品,延长产品的使用寿命;
5、风道与壳体为一体注塑产品,密封垫装配在风道与PCB板之间,PCB板由ST2.0自攻螺钉固定,螺钉的压紧力密封住风道,使内外通道密封,不会漏气;
6、屏蔽罩有效屏蔽电磁感应等干扰,避免误测。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图,
图2是本发明图1实施例的爆炸图,
图3是本发明图1实施例风道的结构示意图,
图4是本发明图1实施例的壳体的截面图,
图5是本发明图1实施例中车外采集通道的结构示意图,
图中:壳体1、PCB板2、风机3、车外采集通道4、车内采集通道5、风道壳体6、内通道7、外通道8、激光检测模组9、加热电阻10、出风口11、密封垫12、上屏蔽罩13、下屏蔽罩14、风机减震支架15、整流板16、采集管17、快速转接头18、密封胶圈19、采集头安装支架20、粗滤泡棉21、粗滤盖帽22。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对的数量的限制。
如图1至图3所示,本实施例所描述的一种双路PM2.5检测装置,其特征在于,包括壳体1、PCB板2、风机3、MCU、温度传感器、车外采集通道4和车内采集通道5,所述PCB板2设置在壳体1内,PCB板2背面设有风道壳体6,所述壳体1和风道壳体6一体注塑成形,所述风道壳体6分为内通道7和外通道8,内通道7和外通道8独立设置,内通道7和外通道8内均设有激光检测模组9和加热电阻10,车内采集通道5与内通道7连接,车外采集通道4与外通道8连接,风道壳体6设有内外通道共用的出风口11,所述风机3设置在PCB板2背面,所述MCU和温度传感器均设置在PCB板2上,所述激光检测模组9、加热电阻10、风机3和温度传感器均与MCU通信的连接。工作时,装置通电,风机2开始工作,风机2不间断的将车外、车内空气吸入内外通道内,气流经过内外通道到达激光检测模组9处进行检测,激光检测模组9将检测数据传输至MCU。
其中,本发明可同时检测车内车外的空气质量情况, 5s可读出PM2.5数值,检测误差5%,响应时间短,检测精度高,产品体积为60*60*30,整个模块体积小,在整车空间布局上,容易装配,受空间局限性小。
如图5所示,车外采集通道4包括采集管17、快速转接头18、密封胶圈19、采集头安装支架20、粗滤泡棉21和粗滤盖帽22,所述快速转接头18连接在采集管17上,采集头安装支架20通过快速转接头18与采集管17连接,采集头安装支架20和快速转接头18之间设有密封胶圈19,采集头安装支架20前端内部设有粗滤泡棉21,采集头安装支架20前端外侧设有粗滤盖帽22。PM2.5模块是检测空气质量的,在检测空气的同时,模块内部容易产生空气堆积,大颗粒灰尘进入PM2.5检测模块内,影响检测精度,特别是外通到检测系统。PM2.5模块在售后维护上,一直是整个行业领域中的瓶颈,在此方案上增加了粗滤的结构方案,粗滤可过滤掉直径0.3mm的灰尘颗粒,有效减小检测通道内灰尘的堆积,在产品后期维护时,粗滤根据PM2.5模块使用情况,而进行更换,保证PM2.5检测模块的使用寿命。
值得一提的是,在-0℃极端工作条件下,PM2.5会出现冷凝现象影响检测精度,当传感器检测到有冷凝时,MCU会启动加热电阻,使风道通过的空气加热,可达到除冷凝的效果,由此提高检测精度。MCU设定温度值-0℃,温度传感器检测到设定值后,MCU输出指令,启动加热电阻10,加热电阻10功率0.5W,1min升温10℃,迅速将空气中的冷凝水蒸发掉,达到除冷凝效果。
MCU发出指令,开始工作,风机启动,风机3同时将内外通道的空气吸入PM2.5模组内,模组在ON-OFF之间,一直向终点端口输出读值,达到实时检测;PM2.5模组上电后,5s内读值,响应速度十分快速。
如图4所示,作为一种改进的具体实施方式,所述风道壳体6和PCB板2之间设有密封垫12,在密闭性方面,双路PM2.5检测装置对于密闭性要求较高,内外通道不能相互串气,漏气现象,PM2.5风道与壳体为一体,内外风道独立设计,数据采集分别由两个激光检测模组9检测,PCB板2通过螺栓固定在壳体1上,壳体1与PCB板2之间装配密封垫12,将内外通道隔离开,在内通道遇到高浓度的PM2.5值是,不会影响外通道的检测值。
作为一种改进的具体实施方式,还包括上屏蔽罩13和下屏蔽罩14,所述上屏蔽罩13和下屏蔽罩14分别设置在壳体1上下两侧上,屏蔽罩有效屏蔽电磁感应等干扰,避免误测。
作为一种改进的具体实施方式,还包括风机减震支架15,所述风机3设置在风机减震支架15内。
作为一种改进的具体实施方式,所述内通道7和外通道8内均设有多个整流板16,由于风机的吸风量较大,风道结构通过分流、整流,降低气流流速,气流趋于平缓,可提高检测精度。
另外,本发明与汽车连接使用时,PM2.5传感器总成由Battery供电,AC判断整车电源状态切换至ON档时,唤醒PM2.5,整个检测系统开始工作,风机3产生负压,将车内和车外的空气吸入PM2.5检测模块内,吸入的空气通过检测管道、通过温度传感器、检测空气流量、到达激光检测发射器处,激光检测仪瞬间放大PM2.5,经过软件判断及识别,将PM2.5浓度值反馈给AC处理器,再由AC通过CAN发送至HUD进行显示。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种双路PM2.5检测装置,其特征在于,包括壳体(1)、PCB板(2)、风机(3)、MCU、温度传感器、车外采集通道(4)和车内采集通道(5),所述PCB板(2)设置在壳体(1)内,PCB板(2)背面设有风道壳体(6),所述壳体(1)和风道壳体(6)一体注塑成形,所述风道壳体(6)分为内通道(7)和外通道(8),内通道(7)和外通道(8)独立设置,内通道(7)和外通道(8)内均设有激光检测模组(9)和加热电阻(10),车内采集通道(5)与内通道(7)连接,车外采集通道(4)与外通道(8)连接,风道壳体(6)设有内外通道共用的出风口(11),所述风机(3)设置在PCB板(2)背面,所述MCU和温度传感器均设置在PCB板(2)上,所述激光检测模组(9)、加热电阻(10)、风机(3)和温度传感器均与MCU通信的连接。
2.根据权利要求1所述的双路PM2.5检测装置,其特征在于,所述车外采集通道(4)包括采集管(17)、快速转接头(18)、密封胶圈(19)、采集头安装支架(20)、粗滤泡棉(21)和粗滤盖帽(22),所述快速转接头(18)连接在采集管(17)上,采集头安装支架(20)通过快速转接头(18)与采集管(17)连接,采集头安装支架(20)和快速转接头(18)之间设有密封胶圈(19),采集头安装支架(20)前端内部设有粗滤泡棉(21),采集头安装支架(20)前端外侧设有粗滤盖帽(22)。
3.根据权利要求1所述的双路PM2.5检测装置,其特征在于,所述风道壳体(6)和PCB板(2)之间设有密封垫(12)。
4.根据权利要求1所述的双路PM2.5检测装置,其特征在于,还包括上屏蔽罩(13)和下屏蔽罩(14),所述上屏蔽罩(13)和下屏蔽罩(14)分别设置在壳体(1)上下两侧上。
5.根据权利要求1所述的双路PM2.5检测装置,其特征在于,还包括风机减震支架(15),所述风机(3)设置在风机减震支架(15)内。
6.根据权利要求1所述的双路PM2.5检测装置,其特征在于,所述内通道(7)和外通道(8)内均设有多个整流板(16)。
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