CN110927031A - 颗粒物感测传感器组件 - Google Patents

颗粒物感测传感器组件 Download PDF

Info

Publication number
CN110927031A
CN110927031A CN201910458061.5A CN201910458061A CN110927031A CN 110927031 A CN110927031 A CN 110927031A CN 201910458061 A CN201910458061 A CN 201910458061A CN 110927031 A CN110927031 A CN 110927031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
particulate matter
housing
air
sensor assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910458061.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110927031B (zh
Inventor
延冻院
金明浚
吴尚昊
林采根
催俊豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Hanon Systems Corp
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Hanon Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp, Hanon Systems Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN110927031A publication Critical patent/CN110927031A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110927031B publication Critical patent/CN110927031B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
    • G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0096—Investigating consistence of powders, dustability, dustiness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1486—Counting the particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • G01N2021/151—Gas blown

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

颗粒物感测传感器组件可以包括壳体、风扇电机、光源以及光接收传感器。壳体中形成气流通道，从外部流入其中的空气在所述气流通道中流动；风扇电机设置于壳体内部，用于使空气从外部流入气流通道；光源发射光使光与流入气流通道的空气相交；光接收传感器配置为接收被通过气流通道的空气中包含的尘埃散射的光。其中，所述气流通道配置为：气流从壳体外部流入其中的区域的截面积大于从光源发出的光与流动的空气相交的区域的截面积。

Description

颗粒物感测传感器组件
与相关申请的交叉引用
本申请要求2018年9月20日提交的韩国专利申请第10-2018-0113135号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于检测空气中包含的颗粒物的浓度的颗粒物感测传感器，更具体地涉及一种颗粒物感测传感器组件，其用于防止尘埃吸附在光源或者光接收元件上，防止由于尘埃吸附导致的输出值降低，并且不需要定期清除吸附的尘埃。
背景技术
由于散布在空气中的颗粒物能够造成多种呼吸性疾病，因此空气中包含的颗粒物可以被管理在适当或更低的水平。
特别地，最近，直径小于等于2.5μm的超细颗粒物(PM2.5)的危害性被广泛得知，人们对空气中颗粒物的关注度进一步提高。
在车辆内部等封闭空间内，通过检测室内空气的颗粒物的浓度，并通过使用空气净化装置净化空气，可以管理颗粒物的浓度。
图1示出了根据相关技术的颗粒物感测传感器组件100。壳体111中形成了通道，空气从外部通过入口111a流入该通道，并且风扇电机115设置为用于使空气流入壳体111，因此当风扇电机115运转时，包含尘埃的空气从外部流入壳体。此外，壳体111中设置有光源121和光接收传感器125，该光接收传感器125接收从光源121发射的光。从光源121发射的红外线被流动通过通道的空气中包含的尘埃散射。被尘埃散射的红外射线通过阻止紫外线和可见光的带通滤波器123，随后由聚光透镜124收集。如此一来，由光接收传感器125接收到的红外线被用于测量空气中的颗粒物的浓度。
然而，根据相关技术的传统的颗粒物感测传感器组件100有一个问题，即，当所述组件使用了较长时间时，尘埃会吸附至与气流接触的组件上，例如，配置为保护光源121的透明板122，带通滤波器123等等。
光接收传感器125接收到的光的量由于颗粒物的吸附而减少，因此存在颗粒物感测传感器组件100的检测性能会变差的问题。
另外，为了解决颗粒物的吸附造成的问题，不便之处在于：颗粒物感测传感器组件100需要定期拆开以清除颗粒物。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种颗粒物感测传感器组件，其配置为防止流入其中的空气中包含的颗粒物吸附，并且即使在长期使用之后也能够保持灵敏。
为了实现上述目标，根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件可以包括壳体、风扇电机、光源以及光接收传感器。壳体中形成气流通道，从外部流入其中的空气在所述气流通道中流动；风扇电机设置于壳体内部，用于使空气从外部流入气流通道；光源发射光使光与流入气流通道的空气相交；光接收传感器配置为接收被通过气流通道的空气中包含的尘埃散射的光。其中，所述气流通道可以配置为：气流从壳体外部流入其中的区域的截面积大于从光源发出的光与流动的空气相交的区域的截面积。
气流通道可以包括入口部分，空气从壳体外部流入所述入口部分，所述入口部分在预定的长度具有预定的截面积；以及检测部分，其连接至所述入口部分，所述检测部分的截面积小于入口部分的截面积，并且所述检测部分与从光源发射的光相交。
壳体可以具有在其中形成的光路部分，所述光路部分与气流通道连通以将从光源发射的光传播至所述气流通道。
在连接入口部分和检测部分的颈部部分中，气流通道中的气流方向从壳体的宽度方向改变为壳体的高度方向。
颈部部分可以形成为其内壁逐渐趋近于面向壳体的外壁，以减小颈部部分截面积。
检测部分可以形成为其截面积在空气流动方向上先减小后增加。
气流通道的截面积可以在气流通道与光路部分连通的区域处具有最小值。
所述光路部分上形成有尘埃收集部分，并且所述尘埃收集部分是在垂直于光路部分的方向上形成的空间。
所述多个尘埃收集部分可以沿光路部分以一定间隔形成。
所述尘埃收集部分形成为具有不同的截面积。
所述尘埃收集部分可以形成为：其截面积随着与光源之间的距离增加而减小。
消光部分可以与光路部分同轴地形成，以使得通过气流通道并入射至所述消光部分的光在其中被消除。
消光部分可以包括：反射面，其配置为将通过气流通道的光反射进入所述消光部分；多个倾斜面，其重复形成，以使得在所述反射面上反射的光被消除。
光接收传感器可以配置于与所述光路部分垂直的方向上。
光源可以发射传播至流入气流通道中的空气的激光束。
光接收传感器可以是光电二极管，其接收被流入气流通道的尘埃散射的光，并且控制器配置为通过处理从光接收传感器输出的信号来确定尘埃的浓度。
壳体可以设置有盖子，所述盖子配置为封闭壳体的内部，所述盖子中可以具有形成于其内部的入口，并且所述盖子与所述气流通道连通以使得空气从壳体外部流入气流通道。
盖子可以设置有在其上形成的用于使空气从通风口流入壳体的进气口，所述通风口使空气流入车辆内部，并设置有配置为用于密封壳体的接触垫。
壳体可以具有在其一侧形成的安装孔，以及可以通过所述安装孔以将壳体紧固至通风口的紧固件。
紧固件可以为紧固螺栓，通风口可以设置有在其上形成的突出出来的安装部分，并且所述紧固螺栓螺纹接合至所述安装部分。
本发明的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1是示例性地显示了根据相关技术的颗粒物感测传感器组件内部的截面图。
图2是示例性地显示了根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件的立体图。
图3是沿图2中的线I-I所获得的截面图，并且显示了根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件的内部。
图4是沿图3中的线II-II所获得的截面图。
图5是示例性地显示了根据本发明的示例性实施方案的空气流入颗粒物感测传感器组件所沿的路径的立体图。
图6是示例性地显示了根据本发明的示例性实施方案的空气流入颗粒物感测传感器组件的状态的截面图。
图7是沿图6中的线III-III所获得的截面图。
图8是示例性地详细显示了在根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件中气流与红外线彼此相交的区域的截面图。
图9是显示了在根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件中，尘埃被收集至尘埃收集部分的过程以及光在消光部分中被消除的状态的截面图。
图10是示例性地显示了根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件设置于车辆的一侧的示例的截面图。
应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记指代本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。另一方面，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
下面，根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器将参照附图进行详细描述。
根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件1包括：壳体11、风扇电机15、光源21以及光接收传感器25，在壳体11中形成气流通道11a，从外部流入的空气流动通过气流通道11a；风扇电机15设置于壳体11内部，用于使空气从外部流入气流通道11a；光源21发射光以使得光与流入气流通道11a的空气相交；光接收传感器25配置为接收被通过气流通道11a的空气包含的尘埃散射的光。
气流通道11a(其中有空气流动)形成于壳体11内，将在随后描述的其他结构构件安装在壳体内。
气流通道11a形成于壳体11内部，以允许从外部流入其中的空气在所述气流通道中流动。气流通道11a包括入口部分11aa、检测部分11ab以及颈部部分11ac，空气从外部流入该入口部分11aa；检测部分11ab配置为检测流入气流通道11a的空气中包含的尘埃；颈部部分11ac连接入口部分11aa以及检测部分11ab。
入口部分11aa配置为在入口部分11aa内形成空气(从外部流入入口部分11a的空气)的涡流，以防止具有相对较大颗粒尺寸的尘埃流入检测部分11ab。入口部分11aa形成为沿着壳体11的一个方向在预定的长度上具有预定的截面积。随后入口部分11aa的截面积减小，并且通过颈部部分11ac与检测部分11ab连接，所述颈部部分将气流方向改变为垂直于入口部分11aa的方向。在入口部分11aa中，以壳体11的高度方向流入入口部分11aa的空气的流动方向改变为壳体11的宽度方向。
连接至入口部分11aa的颈部部分11ac的截面积小于入口部分11aa的截面积，并且颈部部分11ac使得气流通道11a的方向从壳体11的宽度方向改变为壳体11的高度方向。因此，在入口部分11aa内，从外部流入入口部分的气流中产生涡流，从而使得具有相对较大直径(大约10μm或更大)的尘埃留在入口部分11aa内，同时具有较小直径的尘埃通过颈部部分11ac移动至检测部分11ab。
如上所述，由于具有大颗粒尺寸的尘埃主要被阻挡在入口部分11aa，所以光源21或者光接收传感器25可以避免受到具有大颗粒尺寸的尘埃的污染，因此颗粒物感测传感器组件1的耐久性可以得到提高。
此外，通过移除入口部分11aa中具有大颗粒尺寸的尘埃并允许具有小颗粒尺寸的尘埃流入检测部分11ab，可以在检测部分11ab中进行测量的尘埃的颗粒尺寸能够得到控制。例如，通过在入口部分11aa中阻挡PM10或以上的尘埃，则例如PM2.5的超细颗粒物的浓度可以由检测部分11ab测量。
检测部分11ab通过颈部部分11ac连接至入口部分11aa。检测部分11ab形成为使得空气线性流动以检测流入气流通道11a的空气中包含的尘埃。同时，为了防止尘埃吸附在下述的光源21上，在从光源21发射的光进行投射的区域处空气的流速达到最大。当空气的流速增加时，尘埃难以从流动的空气中分离。因此，通过增加气流通道11a中的空气流速，可以防止尘埃向光源21移动。同时，为了增加流动通过气流通道11a的空气的流速，气流通道11a形成为具有随着空气流动方向先减小后增加的截面积。当检测部分11ab的中间部分的截面积小于入口和出口每一处的截面积时，中间部分的空气流速会增加，因此可以防止尘埃向光源21移动。也就是说，检测部分11ab形成为检测部分的截面积从入口部分11aa沿空气流动方向减小，在气流与从光源21发出的光相交的区域达到最小值，然后再次增加。当空气流入检测部分11ab时，空气流速在截面积最小的区域达到最大值，因此可以防止尘埃从气流通道11a向光源21移动。
在颈部部分11ac，入口部分11aa的截面积变小，并且气流通道11a的方向发生改变。颈部部分11ac使得气流通道11a的方向由壳体11的高度方向改变为壳体11的宽度方向。此外，颈部部分11ac以其截面积逐渐减小的状态连接至检测部分11ab。颈部部分11ac形成为：为了逐渐减小截面积，其内壁逐渐趋近于面向壳体11的外壁。在气流通道11a的颈部部分11ac中，换句话说，面向壳体的外壁的方向仅仅从壳体11的宽度方向改变为壳体11的高度方向，但是内壁逐渐趋近于外壁，并且同时，内壁的方向从壳体11的宽度方向改变为壳体11的高度方向。
盖子12连接至壳体11以封闭壳体11的内部。入口12a形成在盖子12的一侧并且贯通盖子12以允许空气从外部流入气流通道11a。
接触垫13安装在盖子12上，以密封当本发明的颗粒物感测传感器组件安装时空气流入壳体所通过的区域。
风扇电机15设置于壳体11内的气流通道11a的出口侧，以使得空气从外部流入气流通道11a。
连接器17安装在壳体11的一侧，其配置为提供使光源21和风扇电机15运行所需要的电力，并且配置为输出从光接收传感器25输出的测量值或者确定的颗粒物的浓度值。
光源21安装在壳体11中，以发射用于检测颗粒物的光。在本发明的示例性实施方案中，配置为发射激光束的激光模块作为光源21，当激光束被气流通道11a中的颗粒物散射后，光接收传感器测量散射后的光以检测空气中包含的颗粒物。
光路部分22是光源发射的光传播所沿的路径。光路部分22形成于壳体11中，并且相对于气流通道11a垂直地延伸，并且光路部分22的一个端部与气流通道11a连通。同时，光路部分22形成为：光路部分22与气流通道11a连通的区域处的直径不使空气流向光源21，但同时允许从光源发射的光通过。例如，通过使光路部分22与气流通道11a连通的区域直径形成为大约1mm，从光源21发射的光通过该区域并向气流通道11a传播，但是空气不从气流通道11a朝着光源21流入光路部分22，因此可以防止气流中包含的尘埃流入光源。
尘埃收集部分23以垂直于光路部分22的方向形成于光路部分22上。尘埃收集部分23是以垂直于光路部分22的轴线方向形成的空间，并且即使颗粒物进入光路部分22，颗粒物也会在尘埃收集部分23中被收集和积累，以防止颗粒物移动至光源21。
多个尘埃收集部分23在光路部分22的纵向方向上以一定的间隔形成。由于多个尘埃收集部分23形成于光路部分22，因此光源21和气流通道11a之间的区域具有这样的构造，即截面反复地被光路部分22和尘埃收集部分23改变。因此，即使尘埃从气流通道11a进入光路部分22时，尘埃也会被收集在尘埃收集部分23中，从而不会使尘埃流向光源21。
消光部分24与光路部分22同轴地形成。具有在其中形成的空间的消光部分24在气流通道11a与光路部分22连通的区域相对的一侧处形成。消光部分24使通过气流通道11a的光在其中被消除。当没有被尘埃散射的光被反射并入射至光接收传感器25时，光接收传感器25的测量值会产生误差。因此，消光部分24使光在其中被消除，从而没有被颗粒物散射而通过了气流通道11a的光被反射并且不会入射至光接收传感器25。
对于消光部分24的内部结构(见图9)，消光部分24包括反射面24a和倾斜面24b，所述反射面24a配置为将通过了气流通道11a的光反射进入消光部分24中，所述倾斜面24b配置为使被反射面24a反射的光被消除。反射面24a形成为相对于光路部分22倾斜。通过了光路部分22的光在反射面24a上被反射以使得从光源21发射的光被反射进入消光部分24的内部。多个倾斜面24b反复形成于消光部分24。倾斜面24b形成为具有不高的高度，并且具有该结构的多个倾斜面重复地形成。由于重复地形成的倾斜面24b布置为截面为锯齿的形式，因此入射至消光部分24的光被消除，从而反射的光被防止入射至光接收传感器25上。
在此，反射面24a和倾斜面24b形成为不像镜面一样光滑。由于消光部分24是光在其中进行消除的元件，所以消光部分24的内部可以不必形成为像镜面一样光滑。
光接收传感器25设置于壳体11内。光接收传感器25可以是检测到光时输出电信号的光电二极管。光接收传感器25在与光路部分22垂直的方向上布置(见图4)，从而当被流入气流通道11a的空气中包含的颗粒物散射的光入射至光接收传感器上时，光接收传感器输出与散射的光成比例的信号。
从光接收传感器25输出的信号在颗粒物感测传感器组件1中设置的控制器30中进行信号处理，并且控制器配置为使用处理过的信号确定包含在流入气流通道11a的空气中的颗粒物的浓度(μg/m3)，并通过连接器17输出确定的值。同时，虽然如上文描述，信号处理和确定可以在颗粒物感测传感器组件1中执行以从颗粒物感测传感器组件输出颗粒物的浓度，但是颗粒物感测传感器组件1也可以直接输出光接收传感器25的信号，那么颗粒物感测传感器组件1所安装至的设备中的控制器30可以执行信号处理和计算，以获得颗粒物的浓度。
图10显示了根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件1安装在车辆上以检测向车辆内部供应的空气中包含的颗粒物的示例。
用于向车辆内部供应空气的通风口42设置于防撞垫41内，所述防撞垫41设置于汽车内部的前方。通过将根据本发明的示例性实施方案的颗粒物感测传感器组件1安装在通风口42后表面，向车辆内部供应的空气中包含的颗粒物的浓度可以得到测量。
空气进入颗粒物感测传感器组件1所通过的进气口42a形成于通风口42，并且颗粒物感测传感器组件1设置为使得进气口42a和入口部分12a相互连通。同时，接触垫13位于进气口42a和入口部分12a之间，从而防止进气口42a和入口部分12a相互连接的区域处的空气泄漏或空气流入。
颗粒物感测传感器组件1随后使用紧固件(例如紧固螺栓43)紧固至通风口42。通过安装孔11b后，紧固螺栓43与安装部分42b螺纹接合，因此颗粒物感测传感器组件1可以紧固至车辆内的通风口42内部。
当颗粒物感测传感器组件1按上述方式紧固至通风口42时，任何必要时刻都可以测量向车辆内部供应的空气中包含的颗粒物的浓度。
在测量颗粒物的浓度后，当车辆内部的颗粒物的浓度高于参考值时，外部空气被禁止进入车辆，并且车辆内部设置的空气净化器运行，从而可以管理车辆内部的空气质量。
根据本发明的具有上述配置的颗粒物感测传感器组件，在流入组件的尘埃中具有相对较大颗粒直径的尘埃无法流入内部，这减小了内部尘埃的浓度。由于空气流动的优化，与空气一同流至光路的尘埃的移动被尽可能多地阻挡，因此减少了光源或者光接收传感器受到污染的现象。而且，即使一些尘埃向光源移动了，通过尘埃收集部分，也可以防止光源被污染。
如上所述，由于光源和光接收传感器的污染通过上述方式降低了，因此排除了定期清理颗粒物感测传感器组件内部的不便，且因此可以降低清理内部所需的时间和费用。
另一方面，通过使得从光源发射的光中未入射至光接收传感器的光被消除，可以提高光接收传感器的准确度。
为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上面的”，“下面的”，“里面的”，“外面的”，“上”，“下”，“上面的”，“下面的”，“向上的”，“向下的”，“前面”，“后面”，“后”，“里面”，“外面”，“内部地”，“外部地”，“内部的”，“外部的”，“里边的”，“外边的”，“前边的”以及“后边的”等等用于参考在图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (20)

1.一种颗粒物感测传感器组件，包括：
壳体，其包括气流通道，从壳体外部流入的空气流动通过所述气流通道；
风扇电机，其安装在壳体内，并配置为使空气从壳体外部流入所述气流通道；
光源，其配置为发射光以使光与流入气流通道的空气相交；以及
光接收传感器，其配置为接收被通过气流通道的空气中包含的尘埃散射的光，
其中，所述气流通道配置为：空气从壳体外部流入的区域的截面积大于从光源发射的光与流动的空气相交的区域的截面积。
2.根据权利要求1所述的颗粒物感测传感器组件，其中，所述气流通道包括：
入口部分，空气从壳体外部流入所述入口部分，所述入口部分在预定的长度上具有预定的截面积；以及
检测部分，其连接至所述入口部分，并且所述检测部分的截面积小于入口部分的预定的截面积，并且所述检测部分与从光源发射的光相交。
3.根据权利要求2所述的颗粒物感测传感器组件，其中，所述壳体进一步包括：
光路部分，其与所述气流通道连通，以将从光源发射的光传播至所述气流通道。
4.根据权利要求3所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述壳体进一步包括连接所述入口部分和所述检测部分的颈部部分；
所述颈部部分配置为将从壳体的宽度方向通过的气流的方向改变为壳体的高度方向。
5.根据权利要求4所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述颈部部分形成为：随着颈部部分的内壁趋近于面向壳体的外壁，颈部部分的截面积减小。
6.根据权利要求2所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述检测部分形成为：其截面积在空气流动方向上先减小后增加。
7.根据权利要求3所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述气流通道的截面积在气流通道与光路部分连通的区域处具有最小值。
8.根据权利要求3所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述光路部分上形成有尘埃收集部分，并且所述尘埃收集部分是在垂直于光路部分的方向上形成的空间。
9.根据权利要求8所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
尘埃收集部分有多个，以形成多个尘埃收集部分；
所述多个尘埃收集部分沿光路部分以预定间隔形成。
10.根据权利要求9所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述多个尘埃收集部分形成为具有不同的截面积。
11.根据权利要求10所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述多个尘埃收集部分形成为：所述多个尘埃收集部分的每个的截面积随着与光源之间的距离增加而减小。
12.根据权利要求3所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
消光部分与所述光路部分同轴地形成，以使得通过气流通道并入射至所述消光部分的光在消光部分中被消除。
13.根据权利要求12所述的颗粒物感测传感器组件，其中，所述消光部分包括：
反射面，其配置为将通过气流通道的光反射进入所述消光部分；以及
多个倾斜面，所述多个倾斜面按间隔形成，以使得在所述反射面上反射的光在所述多个倾斜面上被散射之后，在所述反射面上反射的光被消除。
14.根据权利要求3所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述光接收传感器安装在与所述光路部分垂直的方向上。
15.根据权利要求1所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述光源发射传播至流入气流通道中的空气的激光束。
16.根据权利要求1所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述光接收传感器是光电二极管，其接收被流入气流通道的尘埃散射的光；
连接至所述光接收传感器的控制器配置为：通过处理从光接收传感器输出的信号来确定尘埃的浓度。
17.根据权利要求1所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述壳体设置有盖子，所述盖子配置为封闭壳体的内部；
所述盖子具有形成在其中的入口，所述入口与所述气流通道连通以使得空气从壳体外部流入气流通道。
18.根据权利要求17所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述盖子设置有接触垫，所述接触垫使得壳体和进气口之间密封，所述进气口使空气从通风口流入壳体，所述通风口将空气吹送至车辆的内部。
19.根据权利要求18所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述壳体具有在其侧部形成的安装孔；
紧固件配置为通过所述安装孔以将壳体紧固至通风口。
20.根据权利要求19所述的颗粒物感测传感器组件，其中，
所述紧固件为紧固螺栓；
所述通风口包括在其上形成的突出出来的安装部分，并且所述紧固螺栓接合至所述安装部分。
CN201910458061.5A 2018-09-20 2019-05-29 颗粒物感测传感器组件 Active CN110927031B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0113135 2018-09-20
KR1020180113135A KR102598425B1 (ko) 2018-09-20 2018-09-20 미세먼지 감지 센서 어셈블리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110927031A true CN110927031A (zh) 2020-03-27
CN110927031B CN110927031B (zh) 2024-07-02

Family

ID=69725693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910458061.5A Active CN110927031B (zh) 2018-09-20 2019-05-29 颗粒物感测传感器组件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10962462B2 (zh)
KR (1) KR102598425B1 (zh)
CN (1) CN110927031B (zh)
DE (1) DE102019207221A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6734153B2 (ja) * 2015-09-16 2020-08-05 三菱マテリアル株式会社 被測定物の温度、粉塵の温度及び粉塵の濃度を計測する方法
CN112461852A (zh) * 2020-11-06 2021-03-09 中广核核电运营有限公司 电路板的清洁检测方法、系统、装置、设备和存储介质
KR102277486B1 (ko) * 2021-02-22 2021-07-14 센시리온오토모티브솔루션즈코리아 주식회사 차량용 미세먼지 센서의 브라켓 장치
CN113418840B (zh) * 2021-06-22 2024-07-09 西石(厦门)科技股份有限公司 一种气体检测装置和车载尾气检测系统
CN116380740B (zh) * 2023-05-16 2023-08-08 江苏省环境监测中心 一种废气浓度检测机构及其使用方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4264206A (en) * 1976-09-23 1981-04-28 The Kimmon Electric Co., Ltd. Dust particle analyzer
JPH1090161A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Toshiba Corp 微粒子集塵計測方法および微粒子集塵計測装置
US6184537B1 (en) * 1996-05-03 2001-02-06 Vision Products Pty Ltd. Detection of airborne pollutants
JP2002195929A (ja) * 2000-12-25 2002-07-10 Matsushita Electric Works Ltd ダストセンサー及びこれを用いた空気清浄機
EP1347543A2 (en) * 2002-03-22 2003-09-24 Fanuc Ltd Laser oscillator
JP2003337086A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Shimadzu Corp 大気中の浮遊粒子状物質の捕集装置
US6965240B1 (en) * 2002-04-01 2005-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Apparatus and methods for analyzing particles using light-scattering sensors and ionization sensors
CN105651673A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 北京怡和嘉业医疗科技有限公司 滤芯的效能检测装置、检测方法及呼吸机
CN205538672U (zh) * 2016-04-26 2016-08-31 黑龙江科技大学 一种基于激光散射原理的空气中颗粒物质量浓度检测装置
US20160370301A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Particle sensing device and air conditioner including the same
JP2017138223A (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 三菱電機株式会社 微小物検出装置
US20170268994A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Omron Corporation Particle sensor, and electronic device provided with same
CN107328695A (zh) * 2017-09-01 2017-11-07 北京攀藤科技有限公司 颗粒物质量浓度传感器及颗粒物质量浓度检测方法
WO2018124814A1 (ko) * 2017-01-02 2018-07-05 엘지이노텍(주) 광 감지 소자 및 입자 센싱 장치
KR20180079713A (ko) * 2017-01-02 2018-07-11 엘지이노텍 주식회사 입자 센싱 장치
KR20180082159A (ko) * 2017-01-10 2018-07-18 엘지이노텍 주식회사 입자 센싱 장치
CN108426805A (zh) * 2017-02-02 2018-08-21 霍尼韦尔国际公司 颗粒物质传感器中的前向散射
CN207816772U (zh) * 2018-02-05 2018-09-04 成都森舍智能科技有限公司 一种空气颗粒物传感器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930003937Y1 (ko) * 1991-08-14 1993-06-25 주식회사 금성사 진공청소기의 오물흡입감지장치
JP4690789B2 (ja) * 2005-06-15 2011-06-01 興和株式会社 大気中微粒子測定装置
KR100991614B1 (ko) 2009-04-15 2010-11-04 호서대학교 산학협력단 광전식 연기감지기의 점검장치
KR101154236B1 (ko) * 2011-09-21 2012-06-18 (주)랩코 슬림형 공기중 부유입자 측정센서
JP2017146175A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 富士電機株式会社 粒子測定装置
KR101966492B1 (ko) * 2016-03-25 2019-04-05 현대자동차주식회사 차량용 먼지 센서
KR20180067188A (ko) * 2016-12-12 2018-06-20 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 먼지 센서
KR20180082076A (ko) * 2017-01-10 2018-07-18 현대자동차주식회사 유속 제어 기능을 갖는 먼지센서

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4264206A (en) * 1976-09-23 1981-04-28 The Kimmon Electric Co., Ltd. Dust particle analyzer
US6184537B1 (en) * 1996-05-03 2001-02-06 Vision Products Pty Ltd. Detection of airborne pollutants
JPH1090161A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Toshiba Corp 微粒子集塵計測方法および微粒子集塵計測装置
JP2002195929A (ja) * 2000-12-25 2002-07-10 Matsushita Electric Works Ltd ダストセンサー及びこれを用いた空気清浄機
EP1347543A2 (en) * 2002-03-22 2003-09-24 Fanuc Ltd Laser oscillator
US6965240B1 (en) * 2002-04-01 2005-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Apparatus and methods for analyzing particles using light-scattering sensors and ionization sensors
JP2003337086A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Shimadzu Corp 大気中の浮遊粒子状物質の捕集装置
KR20160149724A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 삼성전자주식회사 먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기
US20160370301A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Particle sensing device and air conditioner including the same
CN105651673A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 北京怡和嘉业医疗科技有限公司 滤芯的效能检测装置、检测方法及呼吸机
JP2017138223A (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 三菱電機株式会社 微小物検出装置
US20170268994A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Omron Corporation Particle sensor, and electronic device provided with same
CN107192646A (zh) * 2016-03-15 2017-09-22 欧姆龙株式会社 颗粒传感器、以及具备该颗粒传感器的电子设备
CN205538672U (zh) * 2016-04-26 2016-08-31 黑龙江科技大学 一种基于激光散射原理的空气中颗粒物质量浓度检测装置
WO2018124814A1 (ko) * 2017-01-02 2018-07-05 엘지이노텍(주) 광 감지 소자 및 입자 센싱 장치
KR20180079713A (ko) * 2017-01-02 2018-07-11 엘지이노텍 주식회사 입자 센싱 장치
KR20180082159A (ko) * 2017-01-10 2018-07-18 엘지이노텍 주식회사 입자 센싱 장치
CN108426805A (zh) * 2017-02-02 2018-08-21 霍尼韦尔国际公司 颗粒物质传感器中的前向散射
CN107328695A (zh) * 2017-09-01 2017-11-07 北京攀藤科技有限公司 颗粒物质量浓度传感器及颗粒物质量浓度检测方法
CN207816772U (zh) * 2018-02-05 2018-09-04 成都森舍智能科技有限公司 一种空气颗粒物传感器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张敏;周鑫玲;王向军;高玉成;: "基于光散射原理的尘埃粒子检测仪", 仪器仪表学报, no. 12 *
邓勤;: "基于光信号统计分析的粉尘浓度检测方法", 中州煤炭, no. 03, 25 March 2016 (2016-03-25) *
高波;库校东;: "基于光散射测量方法的粉尘传感器及应用", 电器, no. 1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10962462B2 (en) 2021-03-30
KR102598425B1 (ko) 2023-11-06
CN110927031B (zh) 2024-07-02
US20200096430A1 (en) 2020-03-26
DE102019207221A1 (de) 2020-03-26
KR20200033619A (ko) 2020-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110927031B (zh) 颗粒物感测传感器组件
KR102421014B1 (ko) 미립자 센서 장치
US9995667B2 (en) Portable device for detecting and measuring particles entrained in the air
JP4351676B2 (ja) 空中浮遊病原体検出システム
TWI430209B (zh) 煙偵測器
KR101905275B1 (ko) 입자 센서 및 그것을 구비한 전자 기기
EP2633282B1 (en) An improved low cost apparatus and method for the detection of a fluid-borne particle
US7355706B2 (en) Particle detection system implemented with an immersed optical system
US10119908B2 (en) Particle sensor
JP2007057360A (ja) 粒子検出装置及びそれに使用される粒子検出方法
KR20170097391A (ko) 미세 먼지 감지용 센서장치
GB2474235A (en) Detection of fluid-bourne particles
JP2018141679A (ja) 粉塵センサ
JP2006189337A (ja) 微粒子測定装置
US20060192968A1 (en) Optical assembly
US3535531A (en) High-volume airborne-particle light scattering detector system having rectangularly shaped elongated scanning zone
JP2008225539A (ja) 煙感知器
EP3958230B1 (en) Photoelectric smoke sensor tube
WO2017169685A1 (ja) 粒子検出センサ
US20220050053A1 (en) Modular photoelectric smoke sensor tube
KR20200001219U (ko) 입자 검출 센서
JPS6335395Y2 (zh)
KR20220034262A (ko) 광학 챔버용 커튼 유동 설계
KR102375070B1 (ko) 듀얼타입 굴뚝 먼지측정 장치
JP2581838B2 (ja) 光散乱式粒子検知センサ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant