CN205506622U - 扬尘传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种扬尘传感器，包括传感器本体，所述本体包括粒子计数器与微处理器；其中，所述粒子计数器包括半导体激光器、镜头组件、样本收集装置及检测装置；所述微处理器包括微粒信号输入模块、自诊断信号输入模块、周期时间选择模块及工作方式选择模块；有益效果为：使用上述方案的扬尘传感器，结构简单，具有高灵敏度，能够实现在同一台仪器上同吋快速测量不同粒径的粉尘浓度，监测结果较为准确。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种大气环境监测仪器，具体涉及一种用于大气环境中多粒径粉尘浓度实吋快速检测的扬尘传感器。
【背景技术】
在测量大气粉尘的各种方法中，光学测量法最快速、灵敏、又极易自动化。光学法的这些优点，给现场监测带来了极大的方便。然而，绝大部分的光学粉尘测量仪器，在测量原理上都采用体散射法，粉尘的粒径分散度组成和其他物理性质的变化直接影响测量结果。另外,目前已有的粉尘检测仪器都只能检测单一粉尘的浓度,如要检测其它粉尘则需更换切割器,给操作带来不便。
综上所述，现有技术存在以下缺陷：现有的光学粉尘测量仪器，对被监测主体兼容性较弱，不能同时监测多种粉尘浓度，功能较为单一，并且，粉尘较为活跃，会影响到现有光学粉尘测量仪器的监测结果。
【实用新型内容】
本实用新型为解决现有技术问题而提供一种新型的扬尘传感器。
本实用新型的技术方案如下：一种扬尘传感器，包括传感器本体，所述本体包括粒子计数器与微处理器；其中，所述粒 子计数器包括半导体激光器、镜头组件、样本收集装置及检测装置；所述微处理器包括微粒信号输入模块、自诊断信号输入模块、周期时间选择模块及工作方式选择模块。
优选方案，所述镜头组件包括光束变换镜、前光栏、后光栏、散射光收集镜组与光陷井。
优选方案，所述样本收集装置包括进样口、吸收嘴、缓冲器及电磁泵。
优选方案，所述检测装置包括光电传感器、参比光放大器、前置放大器及鉴幅器。
优选方案，所述自诊断信号输入模块连接有故障信号输出模块。
优选方案，所述光电传感器电性连接所述前置放大器，所述参比光放大器电性连接所述鉴幅器。
优选方案，所述样本收集装置位于前光栏与光陷井之间，所述半导体激光器射出的激光束依次经过光束变换镜、前光栏、样本收集装置、光陷井、散射光收集镜组、后光栏及光电传感器。
优选方案，所述鉴幅器电性连接所述微处理器。
本实用新型的有益效果为：使用上述方案的扬尘传感器，结构简单，具有高灵敏度，能够实现在同一台仪器上同吋快速测量不同粒径的粉尘浓度，监测结果较为准确。
【附图说明】
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型微处理器工作原理图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
如图1、图2所示，本实用新型的一种扬尘传感器，包括壳体，在所述壳体内设置粒子计数器与微处理器；其中，所述粒子计数器包括半导体激光器1、镜头组件、样本收集装置及检测装置；所述微处理器包括微粒信号输入模块、自诊断信号输入模块、周期时间选择模块及工作方式选择模块；工作方式选择模块，当选择毫克/米3测量档时仪器可进行质量浓度检测；当选择粒/升档时仪器可进行粒子数检测。
所述镜头组件包括光束变换镜2、前光栏3、后光栏7、散射光收集镜组8与光陷井9。
所述样本收集装置包括进样口5、吸收嘴4、缓冲器11及电磁泵10，启动电磁泵10，将被测量样品吸入所述壳体内的测量区。
所述检测装置包括光电传感器6、参比光放大器A 1、前置放大器A2及鉴幅器A3(即电子切割器)。
所述自诊断信号输入模块连接有故障信号输出模块，所述自诊断信号用于检测半导体激光器1和电磁泵10的运转是否正常，当检测到运行异常即启动故障信号输出模块发出警报。
所述光电传感器6电性连接所述前置放大器A2，所述参比光放大器A 1电性连接所述鉴幅器A3。
所述样本收集装置位于前光栏3与光陷井9之间，所述半导体激光器1射出的激光束依次经过光束变换镜2、前光栏3、样本收集装置、光陷井9、散射光收集镜组8、后光栏7及光电传感器6。
所述鉴幅器A3电性连接所述微处理器。
测量原理为，不同粒径大小的粒子经粒子计数器的光电系统转换后，会产生不同幅度(电压)的电脉冲信号，粒径越大，脉冲电压就越高，粒径大小与脉冲电压是一一对应的；信号电压与粒径之间的关系，也叫转换灵敏度；本仪器的粒子计数器转换灵敏度为0.3μm对应61mv,0.5μm对应498mv,1μm对应694mv,2.5μm对应753mv,5μm对应966mv,10μm对应1465mv；若粒子计数器检测到一个脉冲信号为490mv,则这个粒子的大小肯定大于0.3μm而小于0.5μm；当粒子计数器检测到一个脉冲信号为690mv,则这个粒子的大小肯定大于0.3μm而小于1μm；当粒子计数器检测到一个脉冲信号为750mv,则这个粒子的大小肯定大于0.3μm而小于2.5μm；当粒子计数器检测到一个脉冲信号为960mv，则这个粒子的大小肯定大于0.3μm而小于5μm；当粒子计数器检测到一个脉冲信号为1400mv,则这个粒子的大小肯定大于0.3μm而小于10μm。
粒子计数器就是测量大于等于某一粒径的粒子数量的仪器，其内部电路就是统计大于等于某一电压值的脉冲数量的电路，所以仪器对粒子计数器的测量，主要靠转换灵敏度这个参数。
经实验发现，大气粉尘的粒径分布具有明显的特征，其分布函数大致符合如下关系式：ND1/ND2＝(D1/D2)-n，式中：ND1-粒径≥D1的微粒总数(粒/升)，式中：ND2-粒径≥D2的微粒 总数(粒/升)，n为分布指数，此关系式特别适合于0.3-100μm范围内的微粒。
对于某特定场合，即大气粉尘的物理性能相对变动不太大的场合内，如果粒径分布是一个连续函数，则直径在D以及D+dD之间的粉尘量可用dM/dD来表示，这样直径介于D1和D2之间的粉尘总质量可用下式来得：粉尘总量M＝∫D D 2 1(dM/dD)·dD；本仪器就是先统计尘埃粒子数，然后再算出粉尘的质量浓度数。
具体的，波长为650nm的半导体激光束经过光学变换，形成一束具有一定形状的干净测量光束，光束经过测量区与样品流垂直相交，气流中的粉尘颗粒在激光照射下，产生散射光，散射光通过一组镜头，会聚到所述光电转换器上，使粉尘颗粒信号转换成与之相对应的电信号，信号经过放大整形，由鉴幅器A3根据要求将0.5μm-100μm区间的信号分离出来，由鉴幅器A3筛选出来的0.5-100μm之间的粉尘粒子信号直接送至微处理机系统。
本实用新型的有益效果为：使用上述方案的扬尘传感器，结构简单，具有高灵敏度，能够实现在同一台仪器上同吋快速测量不同粒径的粉尘浓度，监测结果较为准确。
Claims (8)
1.扬尘传感器，包括传感器本体，其特征在于，所述本体包括粒子计数器与微处理器；其中，所述粒子计数器包括半导体激光器、镜头组件、样本收集装置及检测装置；所述微处理器包括微粒信号输入模块、自诊断信号输入模块、周期时间选择模块及工作方式选择模块。
2.根据权利要求1所述的扬尘传感器，其特征在于，所述镜头组件包括光束变换镜、前光栏、后光栏、散射光收集镜组与光陷井。
3.根据权利要求2所述的扬尘传感器，其特征在于，所述样本收集装置包括进样口、吸收嘴、缓冲器及电磁泵。
4.根据权利要求3所述的扬尘传感器，其特征在于，所述检测装置包括光电传感器、参比光放大器、前置放大器及鉴幅器。
5.根据权利要求1所述的扬尘传感器，其特征在于，所述自诊断信号输入模块连接有故障信号输出模块。
6.根据权利要求4所述的扬尘传感器，其特征在于，所述光电传感器电性连接所述前置放大器，所述参比光放大器电性连接所述鉴幅器。
7.根据权利要求4所述的扬尘传感器，其特征在于，所述样本收集装置位于前光栏与光陷井之间，所述半导体激光器射出的激光束依次经过光束变换镜、前光栏、样本收集装置、光陷井、散射光收集镜组、后光栏及光电传感器。
8.根据权利要求6所述的扬尘传感器，其特征在于，所述鉴幅器电性连接所述微处理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201521017589.2U CN205506622U (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 扬尘传感器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201521017589.2U CN205506622U (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 扬尘传感器 |
Publications (1)
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| CN205506622U true CN205506622U (zh) | 2016-08-24 |
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ID=56720031
Family Applications (1)
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| CN201521017589.2U Expired - Fee Related CN205506622U (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 扬尘传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107142889A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-08 | 武汉科技大学 | 一种城市内高架桥扬尘监测与智能喷雾降尘系统 |
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2015
- 2015-12-10 CN CN201521017589.2U patent/CN205506622U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN107142889A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-08 | 武汉科技大学 | 一种城市内高架桥扬尘监测与智能喷雾降尘系统 |
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Granted publication date: 20160824 Termination date: 20171210 |