CN204679391U

CN204679391U - 一种pm2.5检测报警装置

Info

Publication number: CN204679391U
Application number: CN201520398751.3U
Authority: CN
Inventors: 程铃; 赵远东; 夏鹏飞; 胥桐; 徐吉
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2025-06-11

Abstract

本实用新型公开了一种PM2.5检测报警装置，包括PM2.5切割器、干燥器、光学测量腔、中央处理器、存储模块、报警模块，光学测量腔包括设置于腔内的滤膜、激光检测器、汇聚透镜、光电探测器；PM2.5切割器的输出端经干燥器与光学测量腔内的滤膜连接，激光检测器发出的激光经滤膜后，被汇聚透镜汇聚到光电探测器，光电探测器与中央处理器连接。本实用新型采用激光散射法测量PM2.5浓度使得成本大为降低，不需人工操作，效率高，且受温湿度的影响小，检测精确度髙；另外，将PM2.5检测技术与报警技术相结合，采用无线传输模块和报警模块，可以在PM2.5浓度超标时及时通知相关单位和个人，有利于保护用户的身体健康。

Description

一种PM2.5检测报警装置

技术领域

本实用新型涉及一种PM2.5检测报警装置，属于光电技术领域。

背景技术

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。与较大的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

PM2.5的直径不足人类头发丝的1/20大小，不易被鼻腔内部的绒毛阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。比如：咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死。另外，PM2.5超标还会对气候、交通等方面造成许多不利影响。

传统的PM2.5检测仪通常采用滤膜称重法、β射线吸收法、微量振荡天平法对大气中PM2.5的含量进行检测。滤膜称重法可以较为精确地测出大气中PM2.5的含量，但需人工操作，程序烦琐时，不能实现自动检测，且不能反映PM2.5浓度的短时间变化情况。β射线吸收法，可实时、自动检测，但生产成本高，有β射线辐射危害。微量振荡天平法的缺点是设备较大且成本较高，作为室外流动测量不方便，对空气湿度变化敏感，受温度影响较大。另外，市场上现有的PM2.5检测仪实现的是单一的检测功能，并没有实现报警功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种PM2.5检测报警装置，采用激光散射法对PM2.5含量进行检测，检测精确度高，且受温湿度的影响小。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种PM2.5检测报警装置，包括PM2.5切割器、干燥器、光学测量腔、中央处理器、存储模块、报警模块，所述光学测量腔包括设置于腔内的滤膜、激光检测器、汇聚透镜、光电探测器；所述PM2.5切割器的输出端经干燥器与光学测量腔内的滤膜连接，激光检测器发出的激光经滤膜后，被汇聚透镜汇聚到光电探测器，光电探测器与中央处理器连接；存储模块、报警模块分别与中央处理器连接；

待测气体依次经PM2.5切割器、干燥器后进入光学测量腔，腔内的滤膜过滤PM2.5粒子，激光检测器发出的激光经滤膜后，被汇聚透镜汇聚到光电探测器，光电探测器将光信号转化为电信号后输出至中央处理器。

作为本实用新型的进一步实施例，该装置还包括显示模块，所述显示模块与中央处理器连接。

作为本实用新型的进一步实施例，该装置还包括无线传输模块，所述无线传输模块与中央处理器连接。

作为本实用新型的优选实施例，所述报警模块为以下装置中的至少一个：蜂鸣器、显示灯。

作为本实用新型的优选实施例，所述显示模块为液晶显示器。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型PM2.5检测报警装置，采用激光散射法测量PM2.5浓度使得成本大为降低，不需人工操作，效率高，且受温湿度的影响小，检测精确度髙。

2、本实用新型PM2.5检测报警装置，将PM2.5检测技术与报警技术相结合，采用无线传输模块和报警模块，可以在PM2.5浓度超标时及时通知相关单位和个人，有利于保护用户的身体健康。

3、本实用新型PM2.5检测报警装置，结构简单，方便实用。

附图说明

图1是本实用新型PM2.5检测报警装置的整体架构图。

图2是本实用新型中光学测量腔的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种PM2.5检测报警装置，包括PM2.5切割器、干燥器、光学测量腔、中央处理器、显示模块、存储模块、报警模块以及无线传输模块，PM2.5切割器经干燥器与光学测量腔连接，光学测量腔、显示模块、存储模块、报警模块以及无线传输模块分别与中央处理器连接。

流量为每小时1立方米的环境空气样品经过PM2.5切割器，滤除所含有的PM10粉尘，成为符合测量要求的PM2.5颗粒物样品气体。

样品气体进入干燥器中进行无热固体干燥，使气体的相对湿度控制在35%以下。

光学测量腔内有激光检测器，当干燥后的气体进入光学测量腔时，颗粒物被收集在可以自动更换的滤膜上。随着样品气体采集的进行，在滤膜上收集的颗粒物越来越多，颗粒物质量也随之增加。当激光检测器发出的激光通过沉积着颗粒物的滤膜时，激光的能量衰减，通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。

由于激光检测器的输出信号能直接反应采集样品前后的滤膜上的颗粒物的变化，中央处理器通过分析激光检测器的信号变化得到一定时段内采集的颗粒物质量数值，经过其处理过后得到PM2.5 浓度信息。中央处理器控制显示模块显示PM2.5浓度数据，通过无线传输模块将PM2.5浓度发送给相关单位和个人。中央处理器将检测到的PM2.5浓度值与存储模块中储存的正常浓度值进行比较，判断浓度值是否超出报警限，当浓度处于正常状态时，中央处理器控制报警模块的绿灯长亮；当浓度超过限定值时，中央处理器则启动报警装置，使蜂鸣器发出报警声，控制LED红灯闪亮，使发光二级管持续闪烁（手动可复位）。

显示模块可以采用液晶显示器，显示模块显示检测到的PM2.5浓度和时间等信息。中央处理器根据光电探测器送来的PM2.5浓度数据，将此数据送到显示模块显示。

无线传输模块用于将PM2.5浓度信息发送到相关单位或个人。当光电探测器将检测到的PM2.5浓度数据传输给中央处理器后，由中央处理器控制无线传输模块将此数据发送给相关单位和个人。

报警模块由蜂鸣器和发光二级管等电路组成，用于报警。当PM2.5检测数据质量超标时，中央处理器发出指令控制报警模块报警，报警模块发出声音报警并伴随LED红灯闪亮。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种PM2.5检测报警装置，其特征在于：包括PM2.5切割器、干燥器、光学测量腔、中央处理器、存储模块、报警模块，所述光学测量腔包括设置于腔内的滤膜、激光检测器、汇聚透镜、光电探测器；所述PM2.5切割器的输出端经干燥器与光学测量腔内的滤膜连接，激光检测器发出的激光经滤膜后，被汇聚透镜汇聚到光电探测器，光电探测器与中央处理器连接；存储模块、报警模块分别与中央处理器连接；

2.如权利要求1所述PM2.5检测报警装置，其特征在于：该装置还包括显示模块，所述显示模块与中央处理器连接。

3.如权利要求1所述PM2.5检测报警装置，其特征在于：该装置还包括无线传输模块，所述无线传输模块与中央处理器连接。

4.如权利要求1所述PM2.5检测报警装置，其特征在于：所述报警模块为以下装置中的至少一个：蜂鸣器、显示灯。

5.如权利要求2所述PM2.5检测报警装置，其特征在于：所述显示模块为液晶显示器。