CN110907323A - 一种高精度气溶胶检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高精度气溶胶检测系统，其包括进气口、出气口、连接所述进气口与所述出气口的气流通道和设置在所述气流通道中的检测组件，所述气流通道包括连通所述进气口的浓缩腔体、分别连通所述浓缩腔体与所述出气口的第一检测通道和第二检测通道，由于从进气口进入的气溶胶浓缩后进入第一检测通道，使得检测模块能够对浓缩前检测模块无法检测到的气溶胶进行检测，提高了系统的检测范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种高精度气溶胶光度计检测方法及系统，特别是针对超低浓度气溶胶浓度的测量。
背景技术
随着社会的进步，国家标准越来越严格，工业生产对空气中尘埃浓度要求越来越高，因此采用气溶胶光度计对过滤系统的定期检验成为保证工业生产的重要措施。
目前已有的气溶胶光度计是基于光散射原理，光源发出光经气溶胶颗粒散射，散射光经相关光学透镜组合汇聚至光电接收器，光电接收器根据散射光强度产生相对应的电流信号，经信号处理电路进行放大、滤波、AD转换后进入MCU（微控制单元），MCU采用相关算法可计算出气溶胶颗粒浓度，整个系统主要包括进气口1a、进气阀2a、光学检测模块3a、过滤器4a、流量传感器5a、负压泵6a及出气口7a。目前已有的气溶胶光度计最低可测1ug/m3，广泛应用于洁净室过滤系统的过滤器检测、过滤效率检测等，但是当气溶胶浓度过低时，该系统将无法检测，尤其是高效、超高效过滤器检测过程中。
因此，目前需要一种能够检测较低浓度的气溶胶的检测系统和方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够检测较低浓度的气溶胶的检测系统和方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高精度气溶胶检测系统，其包括进气口、出气口、连接所述进气口与所述出气口的气流通道和设置在所述气流通道中的检测组件，所述气流通道包括连通所述进气口的浓缩腔体、分别连通所述浓缩腔体与所述出气口的第一检测通道和第二检测通道，所述第一检测通道上设置有检测气溶胶浓度的检测模块和检测通过通道的气流量的第一流量传感器，所述第二检测通道上设置有检测通过通道的气流量的第二流量传感器，所述进气口具有直管状的进气通道，所述第一检测通道的入口位于所述进气通道的延长线上。
优选地，所述浓缩腔体包括圆柱状的上腔体和自所述上腔体的底部向下逐渐收缩成圆锥状的下腔体，所述进气通道沿着所述上腔体的中轴线设置，所述第一检测通道的入口位于所述下腔体的底部，所述第二检测通道的入口位于所述上腔体的侧部。
优选地，所述出气口具有出气管道，所述第一检测通道和所述第二检测通道通过流量分流调节模块合并后连接所述出气管道。
进一步优选地，所述流量分流调节模块通过其中的流量调节阀调节通过所述第一检测通道和所述第二检测通道流量的比例。
进一步优选地，所述出气管道上设置有过滤器和气泵。
优选地，所述第一检测通道包括直管状的检测通道和连接所述检测通道和所述出气口的连接通道。
进一步优选地，所述检测通道位于所述进气通道的延长线上。
优选地，所述第二检测通道的直径大于所述第一检测通道的直径。
优选地，所述检测模块包括光源、将光源产生的光线汇聚至所述第一检测通道的透镜模组、收集散射光并将散射光信号转换为电信号的光电转换器件和分析电信号的信号处理模块。
一种高精度气溶胶检测方法，采用上述的一种高精度气溶胶检测系统检测气溶胶的浓度。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
由于气溶胶进入浓缩腔体后气溶胶内的固体或液体质点随着惯性继续向前运动随着部分的气体介质一同进入第一检测通道进行浓度检测和流量检测，而部分其他的气体介质进入侧面的第二检测通道进行流量检测，再根据检测的结果计算从进气口进入的气溶胶的浓度和流量。由于从第二检测通道分流了部分气体介质不带有固体颗粒或液滴，等同于将从进气口进入的气溶胶浓缩后进入第一检测通道，使得检测模块能够对浓缩前检测模块无法检测到的气溶胶进行检测，提高了系统的检测范围。
附图说明
附图1为本发明的原理示意图；
附图2为现有技术的原理示意图。
以上附图中：1、进气口；11、进气通道；2、出气口；21、出气管道；3、浓缩腔体；31、上腔体；32、下腔体；41、第一检测通道；42、第二检测通道；51、第一流量传感器；52、第二流量传感器；6、流量分流调节模块；7、过滤器；8、气泵；91、透镜模组；92、光电转换器件；93、信号处理模块；1a、进气口；2a、进气阀；3a、光学检测模块；4a、过滤器；5a、流量传感器；6a、及负压泵；7a、出气口。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：
参见附图1所示，一种高精度气溶胶检测系统，其包括进气口1、出气口2、连接进气口1与出气口2的气流通道和设置在气流通道中的检测组件，气流通道包括连通进气口1的浓缩腔体3、分别连通浓缩腔体3与出气口2的第一检测通道41和第二检测通道42，第一检测通道41上设置有检测气溶胶浓度的检测模块和检测通过通道的气流量的第一流量传感器51，第二检测通道42上设置有检测通过通道的气流量的第二流量传感器52，进气口1具有直管状的进气通道11，第一检测通道41的入口位于进气通道11的延长线上。
由于气溶胶进入浓缩腔体3后气溶胶内的固体或液体质点随着惯性继续向前运动随着部分的气体介质一同进入第一检测通道41进行浓度检测和流量检测，而部分其他的气体介质进入侧面的第二检测通道42进行流量检测。可以根据检测的结果计算从进气口1进入的气溶胶的浓度和流量。
本实施例中，浓缩腔体3包括圆柱状的上腔体31和自上腔体31的底部向下逐渐收缩成圆锥状的下腔体32，进气通道11沿着上腔体31的中轴线设置，第一检测通道41的入口位于下腔体32的底部，第二检测通道42的入口位于上腔体31的侧部。在其他实施例中，浓缩腔体3的形状还可以为其他的适合浓缩气溶胶的形状。
出气口2具有出气管道21，第一检测通道41和第二检测通道42通过流量分流调节模块6合并后连接出气管道21。流量分流调节模块6通过其中的流量调节阀调节通过第一检测通道41和第二检测通道42流量的比例，出气管道21上设置有过滤器7和气泵8。通过气泵8产生是负压和流调节模块的调节，能准确控制通过第一检测通道41和第二检测通道42的气体比例，从而控制进入第一检测通道41的气溶胶浓度，以使得检测结果更为准确。
优选地，第一检测通道41包括直管状的检测通道和连接检测通道和出气口2的连接通道，检测通道位于进气通道11的延长线上。以使得气溶胶中的固体或液体质点浓度更好地随着惯性被浓缩。
此外，为了降低第二检测通道内的气体流速，本实施例中第二检测通道42的直径大于第一检测通道41的直径。
本实施例中，检测模块包括光源（图中未表示）、将光源产生的光线汇聚至第一检测通道41的透镜模组91、收集散射光并将散射光信号转换为电信号的光电转换器件92和分析电信号的信号处理模块93，在其他实施例中还可以采用其他现有技术的检测模块对气溶胶进行检测，本申请的要点在于浓缩气溶胶，检测模块并非本申请的重点。
此外，在其他实施例中还可以叠加设置多个浓缩腔体3，进一步提升气溶胶的浓度，以提升检测的精确度。
由于从第二检测通道42分流了部分气体介质不带有固体颗粒或液滴，等同于将从进气口1进入的气溶胶浓缩后进入第一检测通道41，使得检测模块能够对浓缩前检测模块无法检测到的气溶胶进行检测。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高精度气溶胶检测系统，其包括进气口、出气口、连接所述进气口与所述出气口的气流通道和设置在所述气流通道中的检测组件，其特征在于：所述气流通道包括连通所述进气口的浓缩腔体、分别连通所述浓缩腔体与所述出气口的第一检测通道和第二检测通道，所述第一检测通道上设置有检测气溶胶浓度的检测模块和检测通过通道的气流量的第一流量传感器，所述第二检测通道上设置有检测通过通道的气流量的第二流量传感器，所述进气口具有直管状的进气通道，所述第一检测通道的入口位于所述进气通道的延长线上。
2.根据权利要求1所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述浓缩腔体包括圆柱状的上腔体和自所述上腔体的底部向下逐渐收缩成圆锥状的下腔体，所述进气通道沿着所述上腔体的中轴线设置，所述第一检测通道的入口位于所述下腔体的底部，所述第二检测通道的入口位于所述上腔体的侧部。
3.根据权利要求1所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述出气口具有出气管道，所述第一检测通道和所述第二检测通道通过流量分流调节模块合并后连接所述出气管道。
4.根据权利要求3所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述流量分流调节模块通过其中的流量调节阀调节通过所述第一检测通道和所述第二检测通道流量的比例。
5.根据权利要求3所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述出气管道上设置有过滤器和气泵。
6.根据权利要求1所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述第一检测通道包括直管状的检测通道和连接所述检测通道和所述出气口的连接通道。
7.根据权利要求6所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述检测通道位于所述进气通道的延长线上。
8.根据权利要求1所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述第二检测通道的直径大于所述第一检测通道的直径。
9.根据权利要求1所述的一种高精度气溶胶检测系统，其特征在于：所述检测模块包括光源、将光源产生的光线汇聚至所述第一检测通道的透镜模组、收集散射光并将散射光信号转换为电信号的光电转换器件和分析电信号的信号处理模块。
10.一种高精度气溶胶检测方法，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的一种高精度气溶胶检测系统检测气溶胶的浓度。
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| CN113466093A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | 比亚迪半导体股份有限公司 | 气溶胶检测装置 |
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