CN111398528A - 环境改善用便携式空气检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环境改善用便携式空气检测系统，包括控制部件、外壳体、控制面板、缸体、微型气泵、气体收容腔、空气检测器件、第一压力检测器和第二压力检测器；缸体内设置滑塞、第一腔体、第二腔体和滑杆；微型气泵的进气口在外壳体外部，微型气泵的出气口与气体收容腔和第二腔体连通；空气检测器件用于检测第二腔体内空气数据，第一压力检测器用于检测第二腔体内压力，第二压力检测器设置于气体收容腔；连通气体收容腔和出气口的管路上设置第一电磁阀，连通第二腔体和出气口的管路上设置第二电磁阀，连通第一腔体和气体收容腔的管路上设置第三电磁阀。本发明提出的技术方案旨在使空气检测系统能同时满足便携性和检测精度要求。

Description

环境改善用便携式空气检测系统

技术领域

本发明涉及空气检测技术领域，具体涉及一种环境改善用便携式空气检测系统。

背景技术

空气检测是指对空气的组成成分的检测，主要是从应用的角度，重点研究的是一定区域内或室内空气检测，其用于检测装饰材料、家具等含有的有害的物质释放到家居或办公环境中的有害物质浓度。通常空气检测主要检测五种污染物：甲醛、苯、氨气、总挥发性有机化合物TVOC、放射性氡等。

现有的空气检测系统包含两种，第一种是便携式，便携式的空气检测系统通常检测精度不够，导致检测误差比较大；第二种是普通的空气检测系统，这种普通的空气检测系统通常包含检测支架、探头、传感器、遥控器等多种元件，元件众多，在检测时需要组装，检测完毕还需要拆卸，并不易携带。

因此，需要提出一种能同时满足便携性和检测精度要求的空气检测系统。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种环境改善用便携式空气检测系统，旨在使空气检测系统能同时满足便携性和检测精度要求。

为实现上述目的，本发明提出的环境改善用便携式空气检测系统，包括控制部件、外壳体、控制面板，以及分别收容于所述外壳体内部的缸体、微型气泵、气体收容腔、空气检测器件、第一压力检测器和第二压力检测器；

所述缸体内设置滑塞，所述滑塞将所述缸体分隔成靠近所述外壳体端部的第一腔体，和靠近所述外壳体中部的第二腔体，所述滑塞的面对所述第一腔体的一侧连接有滑杆，所述滑杆背离所述滑塞的一端从所述缸体穿出至所述外壳体外部；

所述微型气泵的进气口伸出至所述外壳体外部，所述微型气泵的出气口分别通过管路与所述气体收容腔和所述第二腔体连通；

所述气体收容腔通过另设管路与所述第一腔体连通；

所述空气检测器件用于检测第二腔体内空气数据，所述第一压力检测器用于检测所述第二腔体内压力，所述第二压力检测器设置于所述气体收容腔；

连通所述气体收容腔和所述出气口的管路上设置第一电磁阀，连通所述第二腔体和所述出气口的管路上设置第二电磁阀，连通所述第一腔体和所述气体收容腔的管路上设置第三电磁阀；

所述控制面板设置于所述外壳体的外壁，所述微型气泵、所述第一压力检测器、所述第二压力检测器、所述空气检测器件、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述控制面板分别与所述控制部件信号连接。

优选地，所述控制部件用于：

在接收到检测信号后，控制所述第一电磁阀开启、所述第二电磁阀开启，以及第三电磁阀关闭，并控制所述微型气泵向所述气体收容腔和所述第二腔体内充气；

当所述第一压力检测器检测到的压力数据达到第一阈值时，关闭所述第二电磁阀；

当所述第二压力检测器检测到的压力数据达到第二阈值时，关闭所述第一电磁阀；

在所述第一压力检测器检测到的压力数据达到第三阈值时，获取所述空气检测器件的检测数据；其中，所述第一阈值、第二阈值、第三阈值分别大于0Pa；所述第一阈值小于第二阈值；

根据所述检测数据和所述第三阈值确定检测区域的空气质量数据。

优选地，所述控制部件还用于：

控制所述第三电磁阀开启，将所述气体收容腔内的气体向所述第一腔体内排放，从而加速所述第二腔体内的气体压缩速度；

当侦测到所述第一压力检测器检测到的压力数据达到第三阈值时，关闭所述第三电磁阀。

优选地，所述第二腔体连通有排气通道，所述排气通道的背离所述第二腔体的一端通过气嘴连通气体收集球，所述排气通道上设置与所述控制部件信号连接的第四电磁阀，所述气嘴与所述排气通道螺纹连接。

优选地，所述第二腔体设置有泄压管，所述泄压管上设置有与所述控制部件信号连接的第五电磁阀。

优选地，所述控制部件还用于：

控制所述第四电磁阀与所述第五电磁阀的其中一者开启，以使所述第二腔体向所述泄压管或所述气体收集球排气。

优选地，所述外壳体上开设有圆孔，所述圆孔上盖设有能向所述外壳体外部顶伸的弹性伸缩板，所述弹性伸缩板与所述气体收集球的背离所述气嘴的一端相对设置。

优选地，所述滑杆与所述外壳体螺纹连接或滑动连接。

优选地，所述外壳体包括螺纹连接的第一筒体和第二筒体，所述外壳体内部的缸体、微型气泵、气体收容腔、空气检测器件、第一压力检测器和第二压力检测器分别收容于所述第一筒体，所述气体收集球收容于所述第二筒体。

优选地，所述外壳体上开设排气孔。

本发明的技术方案中，通过微型气泵将空气抽入缸体的第二腔体中，并且通过滑塞向第二腔体的推送，实现第二腔体的空气加压作用，从而提升空气内的待检测物质浓度。在第二腔体内完成加压后，获取所述空气检测器件的检测数据，由于待检测物质浓度在空气加压后提升，检测器件检测到的浓度数据更准确，然后，根据加压后的检测数据和气体加压后的压力，即可计算得到常压状态下的空气质量数据，从而本发明可以通过空气压缩提高待检测物质浓度的方法，提升检测精度。并且，本发明将各类检测元件全部集成在外壳体内，通过外壳体的外壁上的控制面板实现系统的操作和数据显示，仅携带空气检测系统一个装置即可完成检测，不需要对检测支架、探头、传感器、遥控器等多种元件分别进行携带、组装、拆卸等，满足了空气检测系统的便携性要求。因此，本发明的技术方案使空气检测系统能同时满足便携性和检测精度要求，从而有利于空气质量的检测和环境改善。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明环境改善用便携式空气检测系统的剖面结构示意图；

图2为图1所示便携式空气检测系统的拆分结构示意图；

图3为图1所示便携式空气检测系统的立体结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	外壳体	11	第一电磁阀
12	第二电磁阀	13	第三电磁阀
				14	第四电磁阀	15	第五电磁阀
16	第一筒体	17	第二筒体
				18	排气孔	2	控制面板
31	滑塞	32	滑杆
				33	第一腔体	34	第二腔体
35	排气通道	36	气体收集球
				37	泄压管	4	微型气泵
5	气体收容腔	6	空气检测器件
				7	第一压力检测器	8	第二压力检测器
10	弹性伸缩板

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1至图3，本发明提供的环境改善用便携式空气检测系统，包括控制部件、外壳体1、控制面板2，以及分别收容于所述外壳体1内部的缸体、微型气泵4、气体收容腔5、空气检测器件6、第一压力检测器7和第二压力检测器8；

所述缸体内设置滑塞31，所述滑塞31将所述缸体分隔成靠近所述外壳体1端部的第一腔体33，和靠近所述外壳体1中部的第二腔体34，所述滑塞31的面对所述第一腔体33的一侧连接有滑杆32，所述滑杆32背离所述滑塞31的一端从所述缸体穿出至所述外壳体1外部；

所述微型气泵4的进气口伸出至所述外壳体1外部，所述微型气泵4的出气口分别通过管路与所述气体收容腔5和所述第二腔体34连通；

所述气体收容腔5通过另设管路与所述第一腔体33连通；

所述空气检测器件6用于检测第二腔体34内空气数据，所述第一压力检测器7用于检测所述第二腔体34内压力，所述第二压力检测器8设置于所述气体收容腔5；

连通所述气体收容腔5和所述出气口的管路上设置第一电磁阀11，连通所述第二腔体34和所述出气口的管路上设置第二电磁阀12，连通所述第一腔体33和所述气体收容腔5的管路上设置第三电磁阀13；

所述控制面板2设置于所述外壳体1的外壁，所述微型气泵4、所述第一压力检测器7、所述第二压力检测器8、所述空气检测器件6、所述第一电磁阀11、所述第二电磁阀12、所述第三电磁阀13和所述控制面板2分别与所述控制部件信号连接。

本发明的技术方案中，通过微型气泵4将空气抽入缸体的第二腔体34中，并且通过滑塞31向第二腔体34的推送，实现第二腔体34的空气加压作用，从而提升空气内的待检测物质浓度。在第二腔体34内完成加压后，获取所述空气检测器件6的检测数据，由于待检测物质浓度在空气加压后提升，检测器件检测到的浓度数据更准确，然后，根据加压后的检测数据和气体加压后的压力，即可计算得到常压状态下的空气质量数据，从而本发明可以通过空气压缩提高待检测物质浓度的方法，提升检测精度。并且，本发明将各类检测元件全部集成在外壳体1内，通过外壳体1的外壁上的控制面板2实现系统的操作和数据显示，仅携带空气检测系统一个装置即可完成检测，不需要对检测支架、探头、传感器、遥控器等多种元件分别进行携带、组装、拆卸等，满足了空气检测系统的便携性要求。因此，本发明的技术方案使空气检测系统能同时满足便携性和检测精度要求，从而有利于空气质量的检测和环境改善。

控制面板2具有控制和显示功能，设置有触控按键，还用于显示测量数据的变化曲线，控制面板2用于接收用户的控制指令和检测指令。

微型气泵4的出气口连通气体收容腔5和缸体的第二腔体34，同时向气体收容腔5和缸体的第二腔体34送气，气体收容腔5起到分流作用，使第二腔体34能缓慢进气，避免进气过快造成不能及时通过第一压力检测器7的压力数据控制微型气泵4的关闭。

气体收容腔5还用于将储存的气体向第一腔体33充气，气体收容腔5的储气作用有利于降低微型气泵4的启动次数，提高设备使用寿命。

滑杆32能够在用户的操作下向第二腔体34的方向移动，以起到压缩第二腔体34内空气体积并提高第二腔体34内待检测物质浓度的作用，滑杆32向第二腔体34的移动可以通过两种方式实现：第一种通过用户手动推送滑杆32实现，第二种通过气体收容腔5向第一腔体33注送气体实现。其中，第一种速度较慢，但易于由用户控制压缩速度；第二种则能使压缩速度显著提升。两种滑杆32加压的方式，能满足客户在不通过情况下的使用要求，提升用户体验效果。

优选地，所述控制部件用于：

在接收到检测信号后，控制所述第一电磁阀11开启、所述第二电磁阀12开启，以及第三电磁阀13关闭，并控制所述微型气泵4向所述气体收容腔5和所述第二腔体34内充气；

当所述第一压力检测器7检测到的压力数据达到第一阈值时，关闭所述第二电磁阀12；

当所述第二压力检测器8检测到的压力数据达到第二阈值时，关闭所述第一电磁阀11；

在所述第一压力检测器7检测到的压力数据达到第三阈值时，获取所述空气检测器件6的检测数据；其中，所述第一阈值、第二阈值、第三阈值分别大于0Pa；所述第一阈值小于第二阈值；

根据所述检测数据和所述第三阈值确定检测区域的空气质量数据。

进一步的，当所述第一压力检测器7检测到的压力数据达到第一阈值，且所述第二压力检测器8检测到的压力数据达到第二阈值时，关闭所述微型气泵4，以停止充气。

具体的，以甲醛浓度测量为例，在甲醛浓度较低的检测区域，检测器件可能不够灵敏，检测到的浓度误差可能会比较大。而在缸体内将采集的空气压缩后(例如，压缩至常压的1.1倍)，单位体积空气中的甲醛浓度会增大，更有利于检测器件检测甲醛的浓度。

通常情况下，气体浓度和压力成一定的比例关系。本发明中，在常压的±10％以内(912-1114kpa)，控制面板2上的读数不会有影响。如果压力超过这个范围，控制面板上的读数是按下式进行修正的结果：

显示浓度＝测量浓度×101kpa/环境压力(kpa)。其中，环境压力为第二腔体34内压力，即，第一压力检测器7的检测压力。

本发明中的气体收容设备、管道的材质及厚度，与设计的压缩压力(第三阈值相关)，此为现有技术，在此不做赘述。此外，在外壳体1、缸体和气体收容腔5中分别可以设置爆破片进行泄压。

进一步的，本发明中第一阈值、第二阈值、第三阈值优选不超过2倍大气压，以保证用户使用安全，且可以忽略温度和压力对检测数据的影响。

进一步的，还可以在第二腔体34内设置温度检测器件，并将温度数据用于空气质量数据的修正。

优选地，所述控制部件还用于：

控制所述第三电磁阀13开启，将所述气体收容腔5内的气体向所述第一腔体33内排放，从而加速所述第二腔体34内的气体压缩速度；

当侦测到所述第一压力检测器7检测到的压力数据达到第三阈值时，关闭所述第三电磁阀13。

在本实施例中，第三电磁阀13开启以使气体收容腔5内的气体向所述第一腔体33内排放，从而加速所述第二腔体34内的气体压缩速度，第三电磁阀13的开度可以根据用户指令调节。

优选地，所述第二腔体34连通有排气通道35，所述排气通道35的背离所述第二腔体34的一端通过气嘴连通气体收集球36，所述排气通道35上设置与所述控制部件信号连接的第四电磁阀14，所述气嘴与所述排气通道35螺纹连接。

气体收集球36可以实现第二腔体34排出气体的收容作用，也可以实现气体采集作用。可以根据用户的调节指令控制第四电磁阀14开度，从而调节气体收集球36的充气速度。气嘴与排气通道35螺纹连接，有利于将气体收集球36与排气通道35通过旋转方式拆装。气体收集球36可以为硅胶球或塑胶球。

优选地，所述第二腔体34设置有泄压管37，所述泄压管37上设置有与所述控制部件信号连接的第五电磁阀15。泄压管37用于实现第二腔体34的泄压。进一步的，当侦测到第一压力检测器7检测到的压力数据超过第三阈值时，可以通过交替控制第二电磁阀12和所述第五电磁阀15的开闭，使第一压力检测器7检测到的压力数据调节至第三阈值。

优选地，所述控制部件还用于：

控制所述第四电磁阀14与所述第五电磁阀15的其中一者开启，以使所述第二腔体34向所述泄压管37或所述气体收集球36排气。

当需要进行气体采样时，可以开启第四电磁阀14且关闭第五电磁阀15。当不需要进行气体采样时，可以关闭第四电磁阀14且开启第五电磁阀15。

优选地，所述外壳体1上开设有圆孔，所述圆孔上盖设有能向所述外壳体1外部顶伸的弹性伸缩板10，所述弹性伸缩板10与所述气体收集球36的背离所述气嘴的一端相对设置。当气体收集球36未充气时，其不能接触到弹性伸缩板10，因此，弹性伸缩板10与外壳体1外壁齐平；当气体收集球36充满气时，其体积膨胀至顶伸弹性伸缩板10，使弹性伸缩板10凸出与外壳体1外壁，提示用户可以将外壳体1打开，并取下气体收集球36。此时，用户控制第四电磁阀14关闭，或者在弹性伸缩板10上设置传感器，在气体收集球36抵触至弹性伸缩板10时，控制第四电磁阀14关闭。

优选地，所述滑杆32与所述外壳体1螺纹连接或滑动连接。本实施例中优选滑杆32与外壳体1螺纹连接，以使滑杆32可控的滑移。

优选地，所述外壳体1包括螺纹连接的第一筒体16和第二筒体17，所述外壳体1内部的缸体、微型气泵4、气体收容腔5、空气检测器件6、第一压力检测器7和第二压力检测器8分别收容于所述第一筒体16，所述气体收集球36收容于所述第二筒体17。螺纹连接的两个筒体，便于用户对外壳体1内部收容元件的拆装、检修和维护。

优选地，所述外壳体1上开设排气孔18。排气孔18数量不限，优选设置于第一筒体16上，用于在微型气泵4、气体收容腔5或缸体的气密性不良时，实现泄压作用。在排气孔18附近可以设置第三压力检测器检测外壳体1内压力，以通过压力检测方式及时排查泄露情况。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，包括控制部件、外壳体、控制面板，以及分别收容于所述外壳体内部的缸体、微型气泵、气体收容腔、空气检测器件、第一压力检测器和第二压力检测器；

所述缸体内设置滑塞，所述滑塞将所述缸体分隔成靠近所述外壳体端部的第一腔体，和靠近所述外壳体中部的第二腔体，所述滑塞的面对所述第一腔体的一侧连接有滑杆，所述滑杆背离所述滑塞的一端从所述缸体穿出至所述外壳体外部；

所述微型气泵的进气口伸出至所述外壳体外部，所述微型气泵的出气口分别通过管路与所述气体收容腔和所述第二腔体连通；

所述气体收容腔通过另设管路与所述第一腔体连通；

所述空气检测器件用于检测第二腔体内空气数据，所述第一压力检测器用于检测所述第二腔体内压力，所述第二压力检测器设置于所述气体收容腔；

连通所述气体收容腔和所述出气口的管路上设置第一电磁阀，连通所述第二腔体和所述出气口的管路上设置第二电磁阀，连通所述第一腔体和所述气体收容腔的管路上设置第三电磁阀；

所述控制面板设置于所述外壳体的外壁，所述微型气泵、所述第一压力检测器、所述第二压力检测器、所述空气检测器件、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述控制面板分别与所述控制部件信号连接。

2.根据权利要求1所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述控制部件用于：

在接收到检测信号后，控制所述第一电磁阀开启、所述第二电磁阀开启，以及第三电磁阀关闭，并控制所述微型气泵向所述气体收容腔和所述第二腔体内充气；

当所述第一压力检测器检测到的压力数据达到第一阈值时，关闭所述第二电磁阀；

当所述第二压力检测器检测到的压力数据达到第二阈值时，关闭所述第一电磁阀；

在所述第一压力检测器检测到的压力数据达到第三阈值时，获取所述空气检测器件的检测数据；其中，所述第一阈值、第二阈值、第三阈值分别大于0Pa；所述第一阈值小于第二阈值；

根据所述检测数据和所述第三阈值确定检测区域的空气质量数据。

3.根据权利要求2所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述控制部件还用于：

控制所述第三电磁阀开启，将所述气体收容腔内的气体向所述第一腔体内排放，从而加速所述第二腔体内的气体压缩速度；

当侦测到所述第一压力检测器检测到的压力数据达到第三阈值时，关闭所述第三电磁阀。

4.根据权利要求1所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述第二腔体连通有排气通道，所述排气通道的背离所述第二腔体的一端通过气嘴连通气体收集球，所述排气通道上设置与所述控制部件信号连接的第四电磁阀，所述气嘴与所述排气通道螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述第二腔体设置有泄压管，所述泄压管上设置有与所述控制部件信号连接的第五电磁阀。

6.根据权利要求5所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述控制部件还用于：

控制所述第四电磁阀与所述第五电磁阀的其中一者开启，以使所述第二腔体向所述泄压管或所述气体收集球排气。

7.根据权利要求4所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述外壳体上开设有圆孔，所述圆孔上盖设有能向所述外壳体外部顶伸的弹性伸缩板，所述弹性伸缩板与所述气体收集球的背离所述气嘴的一端相对设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述滑杆与所述外壳体螺纹连接或滑动连接。

9.根据权利要求4至7中任一项所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述外壳体包括螺纹连接的第一筒体和第二筒体，所述外壳体内部的缸体、微型气泵、气体收容腔、空气检测器件、第一压力检测器和第二压力检测器分别收容于所述第一筒体，所述气体收集球收容于所述第二筒体。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的环境改善用便携式空气检测系统，其特征在于，所述外壳体上开设排气孔。

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