CN114307590B - 一种智能除甲醛装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种智能除甲醛装置，包括底座模块、抽气模块、视觉检测模块、一级喷淋模块以及二级去除模块；所述抽气模块、视觉检测模块、一级喷淋模块以及二级去除模块依次连通；空气被抽气模块吸入视觉检测模块后，经过一级喷淋模块以及二级去除模块后，空气中的甲醛被去除。视觉检测模块中的甲醛显示试纸的颜色深浅与甲醛浓度成正比，该甲醛显示试纸被相机拍照，进过图形处理后经卷积神经网络识别出甲醛浓度，控制器根据该甲醛浓度控制风扇与水泵的转速，从而实现该甲醛去除装置的智能化控制。

Description

一种智能除甲醛装置

技术领域

本发明涉及一种智能除甲醛装置，属于甲醛去除领域。

背景技术

甲醛是一种无色，有刺激性气味的气体，易溶于水、醇、醚，甲醛在工业中有广泛的用途。目前的室内甲醛去除多采用碳吸附、光触媒、负离子、植物吸收、生物去除等方式。然而，目前现有的甲醛去除装置智能化水平低，无法智能的根据甲醛的浓度去适应性的调整甲醛去除装置的运行，使得去除效率一般且存在能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种可以实现智能控制的除甲醛装置，可以实现智能化控制。

本发明是通过以下技术方案实现的：.一种智能除甲醛装置，包括底座模块、抽气模块、视觉检测模块、一级喷淋模块以及二级去除模块；其中，所述一级喷淋模块设置在所述底座模块的顶端；所述抽气模块、视觉检测模块、一级喷淋模块以及二级去除模块依次连通；空气被抽气模块吸入视觉检测模块后，经过一级喷淋模块以及二级去除模块后，空气中的甲醛被去除。

更进一步地，所述底座模块包括底板，所述底板上设置有梯形支撑支撑块，所述梯形支撑块上设置有伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆与所述一级喷淋模块的箱体底端固定连接。

更进一步地，所述抽气模块包括进气筒，所述进气筒内壁沿周向均布设置多个风扇固定杆，所述风扇固定杆与风扇固定连接；所述进气筒一端与所述视觉检测模块的入口侧相连通。

更进一步地，所述视觉检测模块包括检测筒体，所述检测筒体包括依次相连接的锥形入口段、平直段以及向上弯折段，所述向上弯折段与水平线夹角大于45度；所述锥形入口段内壁设置有多个螺旋槽；所述平直段内壁一侧通过相机固定杆安装有相机座，所述相机座固定有相机；所述平直段内壁另一侧固定安装有试纸安装盘，所述试纸安装盘上均布设置有多个第一通气孔；所述试纸安装盘靠近所述相机的一侧设置有甲醛显示试纸；所述相机对准所述甲醛显示试纸以采集所述甲醛显示试纸的图像。

更进一步地，所述一级喷淋模块的箱体的顶端通过螺纹连接有箱盖；所述箱盖上设置有总控制器；所述箱体的下端设置有甲醛过滤生物膜，所述所述箱体上端设置有喷淋板；所述甲醛过滤生物膜将所述箱体腔体分成净化前腔体与净化后腔体；软管一端与所述净化前腔体连接，另一端与所述喷淋板上的进水口连接，所述进水口与排水槽连通，所述排水槽与喷淋管以及喷淋头连通；在所述软管上还设置有水泵以将水溶液从净化后腔体吸至所述喷淋板经所述喷淋头喷出；所述箱体的一侧设置有注水孔，所述注水孔内设置有注水孔堵塞；所述箱体的底端还设置有排水孔，所述排水孔内设置有排水孔堵塞；所述箱体内壁左上侧靠近所述向上弯折段处且位于所述喷淋板下方设置有左挡板，所述箱体内壁右上侧且位于所述喷淋板下方设置有右挡板，所述左挡板)的长度小于所述右挡板的长度，所述左挡板与竖直面的夹角大于所述右挡板与竖直面的夹角。

更进一步地，所述二级去除模块包括二级去除模块安装筒，所述二级去除模块安装筒内腔依次包括紫外灯去除段、化学试剂去除段、活性炭去除段；其中，所述紫外灯去除段包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板形状相同且均设置有多个第二通气孔；所述第一安装板、第二安装板上均设置有多个紫外灯，且位于所述第一安装板上的紫外灯与位于所述第二安装板上的紫外灯相向设置；在所述二级去除模块安装筒的位于所述第一安装板和所述第二安装板之间的内壁上沿周向还设置有多个紫外灯；所述化学试剂去除段包括甲醛化学试剂去除层，所述活性炭去除段包括化学炭吸附层；在所述二级去除模块安装筒尾端螺纹连接有安装筒盖体，所述安装筒盖体通过连接杆安装有甲醛检测传感器。

更进一步地，所述总控制器包括图像识别模块、控制执行模块以及反馈模块；所述相机采集所述甲醛显示试纸的图像后传送给所述图像识别模块，所述图像识别模块对所述甲醛显示试纸的图像进行识别后计算出甲醛含量值，甲醛含量值被传输到所述控制执行模块，所述控制执行模块与所述风扇以及所述水泵电连接，根据所述甲醛含量值控制所述风扇以及所述水泵的转速；所述反馈模块与所述甲醛检测传感器电连接。

更进一步地，所述图像识别模块包括图像处理部分、卷积神经网络部分，所述甲醛显示试纸的图像经过图像处理部分处理后输入已经训练好的卷积神经网络部分，所述卷积神经网络部分输出甲醛含量值。

采用本发明技术方案所能达到的积极效果如下：

1、实现智能化控制。现有的甲醛去除装置，都为比较简单的装置，无法实现智能化控制。本发明通过设置主控制器以及图像识别模块，首次将图形识别与人工智能技术引入到甲醛去除装置中。根据甲醛的检测含量，可以实时动态的调整风扇的转速以及水泵的转速，达到在节约能源的前提下，可以保证甲醛的去除。另外，还设置了甲醛检测传感器以检测甲醛去除效果，实现反馈控制。

2、在检测筒体的锥形入口段内壁设置有多个螺旋槽，空气进入锥形入口段后再螺旋槽的引导下空气发生旋流，从而可以与甲醛显示试纸充分接触，保证检测结果。

3、保证空气与水溶液充分接触，最大程度的保证甲醛去除效果。本发明的检测筒体设置了向上弯折段，且在所述箱体内壁左上侧靠近所述向上弯折段处且位于所述喷淋板下方设置有左挡板，所述箱体内壁右上侧且位于所述喷淋板下方设置有右挡板，所述左挡板的长度小于所述右挡板的长度，所述左挡板与竖直面的夹角大于所述右挡板与竖直面的夹角。当空气进入检测筒体后的入口段后，会从向上弯折段排出，进而从下往上流动。而由于右挡板的长度长于左挡板且右挡板与竖直面的角度小于左挡板。从向上弯折段排出的由下往上的空气一方面会受到左挡板的阻挡，另一方面会从左挡板、右挡板构成的开开口进入，顺着右挡板继续往上流动，从而与由上往下由喷淋管喷出的水溶液相遇，使得含甲醛空气与水溶液充分接触，最大限度的保证水溶液对甲醛的去除。其中，所述左挡板的长度小于所述右挡板的长度，所述左挡板与竖直面的夹角大于所述右挡板与竖直面的夹角，一方面可以增大左、右挡板构成的开口，使得空气容易进入；另一方面，实现右挡板对空气的更好阻挡，使得空气能够更好地顺着右挡板往上流动。最后，通过设置左挡板，左、右挡板对喷淋的水溶液进行阻挡，可以防止喷淋的水溶液进入检测筒体以及二级去除模块安装筒内。

4、本发明采用了水溶液溶解、紫外灯照射以及活性碳吸附多种方式去除，最大程度的保证了甲醛的去除效果。

附图说明

图1为本发明的智能除甲醛装置的整体结构示意图；

图2为一级喷淋模块的箱体的左视图；

图3为第一安装板的左视图；

图4为图1中关于摄像头部分的放大示意图。

图5为图1中关于喷淋板结构部分的放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明涉及的一种智能除甲醛装置，包括底座模块1、抽气模块2、视觉检测模块3、一级喷淋模块4以及二级去除模块5；其中，所述一级喷淋模块4设置在所述底座模块1的顶端；所述抽气模块2、视觉检测模块3、一级喷淋模块4以及二级去除模块5依次连通；空气被抽气模块2吸入视觉检测模块3后，经过一级喷淋模块4以及二级去除模块后，空气中的甲醛被去除。

底座模块1包括底板11，所述底板11上设置有梯形支撑支撑块12，所述梯形支撑块12上设置有伸缩支撑杆13，所述伸缩支撑杆13与所述一级喷淋模块4的箱体411底端固定连接。

所述抽气模块包括进气筒23，所述进气筒内壁沿周向均布设置多个风扇固定杆22，所述风扇固定杆22与风扇21固定连接；所述进气筒23一端与所述视觉检测模块3的入口侧相连通。

所述视觉检测模块3包括检测筒体310，所述检测筒体310包括依次相连接的锥形入口段31、平直段32以及向上弯折段33，所述向上弯折段33与水平线夹角大于45度，以保证空气从下往上流动，参见图1中的所示箭头；所述锥形入口段31内壁设置有多个螺旋槽34，空气进入锥形入口段后，会在螺旋槽的影响下产生旋流，从而与甲醛显示试纸充分接触，保证检测结果的准确性。

参见图5所示，所述平直段32内壁一侧通过相机固定杆37安装有相机座38，所述相机座38固定有相机39；所述平直段32内壁另一侧固定安装有试纸安装盘35，所述试纸安装盘35上均布设置有多个第一通气孔36；所述试纸安装盘35靠近所述相机39的一侧设置有甲醛显示试纸34；所述相机对准所述甲醛显示试纸34以采集所述甲醛显示试纸34的图像。其中，本发明所采用的甲醛显示试纸的测量下限为0.01mg/m³，当空气中甲醛浓度低于0.01mg/m³时，该显色试纸为无色；当甲醛浓度为0.01-0.1mg/m³时，该显色试纸为浅黄色；当甲醛浓度为0.1-0.15mg/m³时，该显示试纸为深黄色；因此，该甲醛检测试纸的色泽深浅与甲醛浓度成正比，颜色变化反映出甲醛相对浓度，从而实现甲醛显示试纸颜色变化与浓度变化的实时关联。

参见图1，所述一级喷淋模块4的箱体411的顶端通过螺纹连接有箱盖41；所述箱盖41上设置有总控制器6；所述箱体411的下端设置有甲醛过滤生物膜45，该过滤生物膜可以对甲醛进行吸附、过滤。所述所述箱体411上端设置有喷淋板415；所述甲醛过滤生物膜45将所述箱体411腔体分成净化前腔体与净化后腔体；软管47一端与所述净化前腔体连接，另一端与所述喷淋板415上的进水口412连接，所述进水口412与排水槽411连通，所述排水槽411与喷淋管413以及喷淋头414连通；在所述软管47上还设置有水泵48以将水溶液从净化后腔体吸至所述喷淋板415经所述喷淋头414喷出；所述箱体411的一侧设置有注水孔49，所述注水孔49内设置有注水孔堵塞44；所述箱体411的底端还设置有排水孔410，所述排水孔410内设置有排水孔堵塞46；所述箱体411内壁左上侧靠近所述向上弯折段33处且位于所述喷淋板415下方设置有左挡板42，所述箱体411内壁右上侧且位于所述喷淋板415下方设置有右挡板43，所述左挡板42的长度小于所述右挡板43的长度，所述左挡板42与竖直面的夹角大于所述右挡板43与竖直面的夹角。

所述二级去除模块5包括二级去除模块安装筒519，所述二级去除模块安装筒519内腔依次包括紫外灯去除段、化学试剂去除段、活性炭去除段；其中，所述紫外灯去除段包括第一安装板51和第二安装板52，所述第一安装板51和第二安装板52形状相同且均设置有多个第二通气孔59；所述第一安装板51、第二安装板52上均设置有多个紫外灯58，且位于所述第一安装板51上的紫外灯58与位于所述第二安装板52上的紫外灯58相向设置；在所述二级去除模块安装筒519的位于所述第一安装板51和所述第二安装板52之间的内壁上沿周向还设置有多个紫外灯58；通过设置环向布置和相对布置的多个紫外灯，构成紫外灯阵列，从而从多个角度无死角的对含甲醛空气进行光照，实现紫外灯对甲醛的去除。

所述化学试剂去除段包括甲醛化学试剂去除层53所述活性炭去除段包括活性炭吸附层54；在所述二级去除模块安装筒519尾端螺纹连接有安装筒盖体55，所述安装筒盖体55通过连接杆56安装有甲醛检测传感器57。

所述总控制器包括图像识别模块、控制执行模块以及反馈模块；所述相机39采集所述甲醛显示试纸34的图像后传送给所述图像识别模块，所述图像识别模块对所述甲醛显示试纸34的图像进行识别。具体而言，所述图像识别模块包括图像处理部分、卷积神经网络部分，所述甲醛显示试纸34的图像经过图像处理部分处理后输入已经训练好的卷积神经网络部分，该训练好的卷积神经网络的输入为甲醛显示试纸34的图像，输出为甲醛浓度值。由于不同颜色深浅的甲醛显示试纸代表不同的甲醛浓度，因此可以采集一定量的训练数据集对卷积神经网络进行训练。将采集到的甲醛显示试纸34的图像处理后输入卷积神经网络，卷积神经网络将能够识别出该颜色深浅的甲醛显示试纸所对应的甲醛浓度。

甲醛浓度值被计算后将被传输到所述控制执行模块，所述控制执行模块与所述风扇21以及所述水泵48电连接，根据所述甲醛含量值控制所述风扇21以及所述水泵48的转速。当甲醛浓度高时，将加大风扇转速以及水泵转速。风扇转速增加，将提高单位时间内空气的吸入量，以提高甲醛的去除速度；而水平转速越快，则单位时间内喷淋的水溶液的体积越多，可以增大与空气的接触面积，提高甲醛去除效率。当甲醛浓度低时，将降低风扇转速以及水泵转速，从而降低甲醛去除速度，节约能源。

反馈模块与所述甲醛检测传感器57电连接，当甲醛传感器显示甲醛浓度低时而风扇转速快时，表面此时甲醛去除效果良好。当甲醛传感器显示甲醛浓度低而风扇转速慢时，表明此时空气中甲醛去除作业接近尾声；当甲醛传感器显示甲醛浓度低而风扇转速高时，表明空气中甲醛并未被有效去除，此时可考虑更换水溶液、炭吸附层、化学试剂去除层等。

Claims (6)

1.一种智能除甲醛装置，包括底座模块(1)、抽气模块(2)、视觉检测模块(3)、一级喷淋模块(4)以及二级去除模块(5)；其中，所述一级喷淋模块(4)设置在所述底座模块(1)的顶端；所述抽气模块(2)、视觉检测模块(3)、一级喷淋模块(4)以及二级去除模块(5)依次连通；空气被抽气模块(2)吸入视觉检测模块(3)后，经过一级喷淋模块(4)以及二级去除模块后，空气中的甲醛被去除；

所述视觉检测模块(3)包括检测筒体(310)，所述检测筒体(310)包括依次相连接的锥形入口段(31)、平直段(32)以及向上弯折段(33)，所述向上弯折段(33)与水平线夹角大于45度；

所述一级喷淋模块(4)包括箱体(411)，所述箱体(411)上端设置有喷淋板(415)，所述箱体(411)内壁左上侧靠近所述向上弯折段(33)处且位于所述喷淋板(415)下方设置有左挡板(42)，所述箱体(411)内壁右上侧且位于所述喷淋板(415)下方设置有右挡板(43)，所述左挡板(42)的长度小于所述右挡板(43)的长度，所述左挡板(42)与竖直面的夹角大于所述右挡板(43)与竖直面的夹角；

所述锥形入口段(31)内壁设置有多个螺旋槽(311)；所述平直段(32)内壁一侧通过相机固定杆(37)安装有相机座(38)，所述相机座(38)固定有相机(39)；

所述一级喷淋模块(4)的箱体(411)的顶端通过螺纹连接有箱盖(41)；所述箱盖(41)上设置有总控制器(6)；

所述箱体(411)的下端设置有甲醛过滤生物膜(45)；

所述总控制器包括图像识别模块、控制执行模块以及反馈模块；

所述平直段(32)内壁另一侧固定安装有试纸安装盘(35)，所述试纸安装盘(35)上均布设置有多个第一通气孔(36)；所述试纸安装盘(35)靠近所述相机(39)的一侧设置有甲醛显示试纸(34)；所述相机(39)对准所述甲醛显示试纸(34)以采集所述甲醛显示试纸(34)的图像；

所述相机(39)采集所述甲醛显示试纸(34)的图像后传送给所述图像识别模块，所述图像识别模块对所述甲醛显示试纸(34)的图像进行识别后计算出甲醛含量值，甲醛含量值被传输到所述控制执行模块，所述控制执行模块与风扇(21)以及水泵(48)电连接，根据所述甲醛含量值控制所述风扇(21)以及所述水泵(48)的转速；所述反馈模块与所述甲醛检测传感器(57)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能除甲醛装置，其特征在于，所述底座模块(1)包括底板(11)，所述底板(11)上设置有梯形支撑块(12)，所述梯形支撑块(12)上设置有伸缩支撑杆(13)，所述伸缩支撑杆(13)与所述一级喷淋模块(4)的箱体(411)底端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能除甲醛装置，其特征在于，所述抽气模块包括进气筒(23)，所述进气筒内壁沿周向均布设置多个风扇固定杆(22)，所述风扇固定杆(22)与风扇(21)固定连接；所述进气筒(23)一端与所述视觉检测模块(3)的入口侧相连通。

4.根据权利要求1所述的一种智能除甲醛装置，其特征在于，所述甲醛过滤生物膜(45)将所述箱体(411)腔体分成净化前腔体与净化后腔体；软管(47)一端与所述净化前腔体连接，另一端与所述喷淋板(415)上的进水口(412)连接，所述进水口(412)与排水槽(416)连通，所述排水槽(416)与喷淋管(413)以及喷淋头(414)连通；在所述软管(47)上还设置有水泵(48)以将水溶液从净化后腔体吸至所述喷淋板(415)经所述喷淋头(414)喷出；所述箱体(411)的一侧设置有注水孔(49)，所述注水孔(49)内设置有注水孔堵塞(44)；所述箱体(411)的底端还设置有排水孔(410)，所述排水孔(410)内设置有排水孔堵塞(46)。

5.根据权利要求1所述的一种智能除甲醛装置，其特征在于，所述二级去除模块(5)包括二级去除模块安装筒(519)，所述二级去除模块安装筒(519)内腔依次包括紫外灯去除段、化学试剂去除段、活性炭去除段；其中，所述紫外灯去除段包括第一安装板(51)和第二安装板(52)，所述第一安装板(51)和第二安装板(52)形状相同且均设置有多个第二通气孔(59)；所述第一安装板(51)、第二安装板(52)上均设置有多个紫外灯(58)，且位于所述第一安装板(51)上的紫外灯(58)与位于所述第二安装板(52)上的紫外灯(58)相向设置；在所述二级去除模块安装筒(519)的位于所述第一安装板(51)和所述第二安装板(52)之间的内壁上沿周向还设置有多个紫外灯(58)；所述化学试剂去除段包括甲醛化学试剂去除层(53)，所述活性炭去除段包括化学炭吸附层(54)；在所述二级去除模块安装筒(519)尾端螺纹连接有安装筒盖体(55)，所述安装筒盖体(55)通过连接杆(56)安装有甲醛检测传感器(57)。

6.根据权利要求1所述的一种智能除甲醛装置，其特征在于，所述图像识别模块包括图像处理部分、卷积神经网络部分，所述甲醛显示试纸(34)的图像经过图像处理部分处理后输入已经训练好的卷积神经网络部分，所述卷积神经网络部分输出甲醛含量值。

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