CN205826469U - Pm2.5激光传感器 - Google Patents

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王政
黄兴
王启
李晓桃
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Abstract

本实用新型公开了一种PM2.5激光传感器,包括外壳体、风扇、风扇安装板、电路板和检测腔体;风扇安装板、电路板、检测腔体分别固定于外壳体内;外壳体上设有进风孔和排风孔;风扇固定于风扇安装板上;电路板表面固定有激光发射管和硅光电池,电路板上设有引风孔和出风槽,出风槽导通至排风孔;检测腔体包括入风腔,光感测定腔和出风腔;入风腔上设有入风孔,出风腔上设有正对出风槽的出风孔;光感测定腔通过气流喷嘴连通入风腔、通过出风管连通出风腔,光感测定腔上设有感光孔;激光发射管和硅光电池伸入光感测定腔中;激光发射管朝向感光孔上方射出激光射线,硅光电池位于感光孔处。本实用新型具有结构紧凑,适于安装使用,成本低廉的优势。

Description

PM2.5激光传感器
技术领域
[0001]本实用新型属于环境监测技术领域,具体来说涉及一种PM2.5激光传感器。
背景技术
[0002]随着技术的进步,各种环境监测类传感器越来越多的进入人们的生活之中。传统的测量空气中PM2.5浓度的检测传感器是通过光散射法原理,根据探测颗粒物对给定光的散射光来计算颗粒物浓度。其根据光源不同主要分为红外传感器和激光传感器两种。其中,红外传感器的问题是本身发射光强有限,只对大颗粒有响应,无法探测小颗粒、且仅能用加热电阻来推动采样气流,采样数较少,受环境温度和光照影响比较大,产品精度和一致性较差。而现有的激光传感器其进风口和出风口分列设备的两端,造成在实际应用中安装不便,此外,为保障空气流动的稳定,避免在传感器内部形成气旋和涡流,传感器的进出风口往往设计的比较复杂,并进一步造成传感器体积偏大,在实际应用中不便于安装。此外,现有的激光传感器多选用内置高精度AD转换芯片导致整体电路成本较高。如何克服上述一系列问题是本领域技术人员需要研究的方向。
实用新型内容
[0003]为克服上述缺陷,本申请提供了 一种PM2.5激光传感器。
[0004]其采用的具体技术方案如下:
[0005] —种PM2.5激光传感器,包括外壳体、风扇、风扇安装板、电路板和检测腔体;所述风扇安装板、电路板、检测腔体分别固定于外壳体内,且所述电路板位于风扇安装板和检测腔体之间;所述外壳体上设有进风孔和排风孔;所述风扇固定于风扇安装板上,所述进风孔正对风扇的背面,所述电路板正对风扇的正面;所述电路板表面固定有激光发射管和硅光电池,所述电路板上设有引风孔和出风槽,所述出风槽导通至排风孔;所述检测腔体包括入风腔,光感测定腔和出风腔;所述入风腔上设有正对引风孔的入风孔,所述出风腔上设有正对出风槽的出风孔;所述光感测定腔通过气流喷嘴连通入风腔、通过出风管连通出风腔,所述光感测定腔上设有感光孔,所述感光孔位于气流喷嘴和出风管之间;所述激光发射管和硅光电池伸入光感测定腔中;所述激光发射管朝向感光孔上方射出激光射线,所述硅光电池位于感光孔处,用于感应感光孔处的散射光强。
[0006]通过采用这种技术方案:在风扇转动时,将出风腔内的空气由排风孔中吹出,令外壳体内产生负压。造成外部气体由进风孔吸入外壳体中,该气体经入风腔通过气流喷嘴进入光感测定腔中并由出风管流入出风腔使压力平衡。气流喷嘴的设计防止这个过程中吸入的气体形成气旋和涡流。过程中,气流中的颗粒因物粒径不同产生不同的光散射强度,通过硅光电池收集感光孔处光信号的强度和脉冲数量,即可知道粒子的粒径和数量,再根据单位时间的空气流速计算采用空气的容积,即可计算出单位体积空气的PM2.5浓度。
[0007] 优选的是,上述PM2.5激光传感器中:所述入风孔和出风孔位于外壳体的同一侧面上。
[0008]通过采用这种技术方案:使PM2.5激光传感器在实际应用于各类设备时安装更为方便,只需将PM2.5激光传感器壳体上由进风口和出风口的一面与被测空气接触就可以实现PM2.5检测。
[0009]更优选的是,上述PM2.5激光传感器中:所述电路板的电路采用积分电路和非线性放大电路。
[0010]通过采用这种技术方案:采用非线性放大降低信号采集电路的成本,不需要高精度和高分辨率的AD转换芯片,降低成本。
[0011]进一步优选的是,上述PM2.5激光传感器中:所述外壳体以金属屏蔽壳构成。更进一步优选的是,上述PM2.5激光传感器中:所述进风孔共有三个,皆呈扇形且在同心圆上等距分布。
[0012]与现有技术相比,本实用新型具有结构紧凑,适于安装使用,成本低廉的优势。
附图说明
[0013]图1为本实用新型实施例1的第一爆炸结构示意图;
[0014]图2为本实用新型实施例1的第二爆炸结构示意图;
[0015]图3为图1中检测腔体的主视结构示意图。
[0016]附图标记和具体部件名称对应关系如下:
[0017] 1、外壳体;2、风扇;3、风扇安装板;4、电路板;5、检测腔体;11、进风孔;12、排风孔;41、激光发射管;42、硅光电池;43、引风孔;44、出风槽;51、入风腔;52、光感测定腔;53、出风腔;511、入风孔;531、出风孔;521、气流喷嘴;522、出风管;523、感光孔。
具体实施方式
[0018]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0019]如图1-3所示本实用新型的实施例1:
[0020] 一种PM2.5激光传感器,包括外壳体1、风扇2、风扇安装板3、电路板4和检测腔体5。其中,所述外壳体I以金属屏蔽壳构成。所述风扇安装板3、电路板4、检测腔体5分别固定于外壳体I内,且所述电路板4位于风扇安装板3和检测腔体5之间;所述外壳体I上设有位于同一侧面上的进风孔11和排风孔12;所述进风孔11共有三个,皆呈扇形且在同心圆上等距分布。所述风扇2固定于风扇安装板3上,所述排风孔12正对风扇2的背面,所述电路板4正对风扇2的正面;所述电路板4的电路采用积分电路和非线性放大电路。所述电路板4表面固定有激光发射管41和硅光电池42,所述电路板4上设有引风孔43和出风槽44,所述出风槽44导通至排风孔12;所述检测腔体5包括入风腔51、光感测定腔52和出风腔53;所述入风腔51上设有正对引风孔43的入风孔511,所述出风腔53上设有正对出风槽44的出风孔531;所述光感测定腔52通过气流喷嘴521连通入风腔51、通过出风管522连通出风腔53,所述光感测定腔52上设有感光孔523,所述感光孔523位于气流喷嘴521和出风管522之间;所述激光发射管41和硅光电池42伸入光感测定腔52中;所述激光发射管41朝向感光孔523上方射出激光射线,所述硅光电池42位于感光孔523处,用于感应所述感光孔523处的散射光强。
[0021]实践中,其工作过程如下:
[0022]风扇2转动,使出风腔13内的气体在风扇2的转动下从出气孔531中经出风槽44流动至排风孔12,由排风孔12吹出外壳体I,令外壳体I内产生负压。在该负压的作用下,外壳体I的外部气体由进风孔11吸入,经引风孔43由入风孔511进入所述入风腔51,该气流自入风腔51通过气流喷嘴521进入光感测定腔52中。并由出风管522流入出风腔53中,使外壳体I内部的气压达到平衡。过程中,激光发射管41对感光孔523上方发射检测激光。此时,硅光电池42通过感光孔523收集光信号的强度和脉冲数量气流中的颗粒因物粒径不同产生不同的光散射强度,即可知道粒子的粒径和数量,再根据单位时间的空气流速计算采用空气的容积,即可计算出单位体积内空气的PM2.5浓度。
[0023]以上所述,仅为本实用新型的具体实施例,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种PM2.5激光传感器,其特征在于:包括外壳体(1)、风扇(2)、风扇安装板(3)、电路板(4)和检测腔体(5); 所述风扇安装板(3)、电路板(4)、检测腔体(5)分别固定于外壳体(I)内,且所述电路板(4)位于风扇安装板(3)和检测腔体(5)之间; 所述外壳体(I)上设有进风孔(11)和排风孔(12); 所述风扇(2)固定于风扇安装板(3)上,所述排风孔(12)正对风扇(2)的背面,所述电路板(4)正对风扇(2)的正面; 所述电路板(4)表面固定有激光发射管(41)和硅光电池(42),所述电路板(4)上设有引风孔(43)和出风槽(44),所述出风槽(44)导通至排风孔(12); 所述检测腔体(5)包括入风腔(51),光感测定腔(52)和出风腔(53);所述入风腔(51)上设有正对引风孔(43)的入风孔(511),所述出风腔(53)上设有正对出风槽(44)的出风孔(531); 所述光感测定腔(52)通过气流喷嘴(521)连通入风腔(51)、通过出风管(522)连通出风腔(53),所述光感测定腔(52)上设有感光孔(523),所述感光孔(523)位于气流喷嘴(521)和出风管(522)之间; 所述激光发射管(41)和硅光电池(42)伸入光感测定腔(52)中;所述激光发射管(41)朝向感光孔(523)上方射出激光射线,所述硅光电池(42)位于感光孔(523)处,用于感应感光孔(523)处的散射光强。
2.如权利要求1所述一种PM2.5激光传感器,其特征在于:所述进风孔(11)和排风孔(12)位于外壳体(I)的同一侧面上。
3.如权利要求1所述一种PM2.5激光传感器,其特征在于:所述电路板(4)的电路采用积分电路和非线性放大电路。
4.如权利要求1所述一种PM2.5激光传感器,其特征在于:所述外壳体(I)以金属屏蔽壳构成。
5.如权利要求1所述一种PM2.5激光传感器,其特征在于:所述进风孔(II)共有三个,皆呈扇形且在同心圆上等距分布。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107179267A (zh) * 2017-07-03 2017-09-19 博耐尔汽车电气系统有限公司 一种激光pm2.5传感器封装装置及汽车
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