CN206847688U - 一种基于激光散射法的油烟在线监控仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于激光散射法的油烟在线监控仪，包括由气流管依次连接的油烟检测单元、过滤器及流量检测单元，油烟检测单元与流量检测单元均与信号处理器相连，所述油烟检测单元前端连接有稀释气吹入器，所述信号处理器还包括运行状态检测模块，所述运行状态检测模块通过霍尔传感器连接至风机和净化器电路，信号处理模块将监测信息传输至服务器。该在线监测仪采用激光散射法，检测精度高。浓度检测单元加设稀释气吹入器，减弱了油烟物质对光电器件的腐蚀性及污染性，增加设备使用寿命，无需频繁检修。缓冲瓶及气流管加热膜的设置，可有效去除采样气流中的冷凝水滴，避免水滴影响浓度参数。

Description

一种基于激光散射法的油烟在线监控仪

技术领域

本实用新型属于油烟监控仪器领域，尤其涉及一种基于激光散射法的油烟在线监控仪。

背景技术

随着饮食行业的飞速发展，其油烟排放量也快速增长。其排放的油烟对环境造成了很大的危害，并对附近居民的生活造成不良影响。针对餐饮业油烟污染问题，国家环保部严令要求全国各省、市、自治区、直辖市环境保护局将油烟污染问题列入正常环境管理工作范围；严格禁止油烟污染源的无组织排放，无通风设备和净化装置的要强制安装通风设施和净化装置，最大允许排放浓度不得超过2.0mg/m³。

由于油烟排放具有间断性，其排放浓度也不断变化，因此油烟检测需持续监测，在线油烟检测仪成为油烟排放监控的发展趋势。现有的在线油烟检测仪采用油烟传感器如二氧化锡传感器进行油烟浓度检测，由于传感器受油烟的腐蚀作用严重，导致检测仪检测精度出现偏差，其使用寿命十分有限。

实用新型内容

本实用新型针对现有的油烟在线检测仪检测精度低，使用寿命有限的技术问题，提出一种基于光散射法检测油烟浓度，检测精度高，使用寿命长的油烟在线监控仪，该油烟检测仪可同时监控风机和净化器的使用状态。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于激光散射法的油烟在线监控仪，包括由气流管依次连接的油烟检测单元、过滤器及流量检测单元，油烟检测单元与流量检测单元均与信号处理器相连，所述信号处理器包括浓度分析模块、流量分析模块及无线传输模块，所述油烟检测单元前端连接有稀释气吹入器，所述信号处理器还包括运行状态检测模块，所述运行状态检测模块通过霍尔传感器连接至风机和净化器电路，无线传输模块将监测信息传输至服务器。

作为优选，所述稀释气吹入器包括由软管依次连接的稀释气过滤器、流量计及稀释气泵。

作为优选，所述油烟检测单元包括光发射器、气室及光接收器，光发射器发射激光照射气室内的待检测气体，光接收器接受经油烟颗粒物散射后的光线并将光信号转化为电信号传输至浓度分析模块。

作为优选，所述光接收器包括光传感器和凸透镜，所述凸透镜设置在光传感器前部。

作为优选，还包括采样杆，采样杆包括油烟管，油烟管与气流管的进气端之间连接有缓冲瓶。

作为优选，所述气流管的进气端包覆有加热膜。

作为优选，还包括温度检测单元，所述信号处理器还包括温度分析模块，温度检测单元检测温度信号并传输至温度分析模块。

作为优选，所述温度检测单元包括安装在采样杆内的烟温线管，烟温线管内安装有温度传感器。

作为优选，所述流量检测单元包括真空泵及孔板流量计。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、该在线监测仪采用激光散射法，检测精度高。且浓度检测单元安装在排烟管道外，避免受烟道内高温高湿油烟气流的影响，设备的使用寿命长，同时受现场环境影响较小，防污染能力强。

2、浓度检测单元加设稀释气吹入器，一定程度上减弱了油烟物质对光电器件的腐蚀性及污染性，增加设备使用寿命，无需频繁检修。

3、缓冲瓶及气流管加热膜的设置，可有效去除采样气流中的冷凝水滴，避免水滴影响浓度参数。

4、浓度数据、温度数据、流量数据均可经无线传输模块传输至服务器，可以分析不同时段油烟浓度的最大、最小及平均值，操作简单方便。

附图说明

图1为本实用新型监控仪的总体结构示意图；

图2为本实用新型监控仪的原理框图；

图3为本实用新型监控仪的内部结构示意图；

以上各图中：1、烟道；2、采样杆；21、油烟管；22、烟温线管；3、机箱；31、顶盖；32、油烟检测单元；33、过滤器；34、真空泵；35、气流管；36、断路器；37、信号处理器；4、缓冲瓶；5、服务器；6、风机；7、净化器；8、天线。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施例做具体说明。

实施例：如图1所示，一种基于激光散射法的油烟在线监控仪，包括采样杆、机箱及服务器。所述机箱内安装有信号处理器及与信号处理器相连的浓度检测单元、流量检测单元、温度检测单元，所述信号处理器包括处理浓度检测单元检测到的油烟浓度信号的浓度分析模块、处理流量检测单元检测到的气路流量信号的流量分析模块以及处理温度检测单元检测到的烟道温度信号的温度分析模块，各单元与信号处理器配合，可得到油烟浓度、气路流量及烟道内油烟气体温度参数。所述信号处理器还包括无线传输模块，将各项检测参数传输至服务器，经服务器可远程监控经烟道排出的烟气情况，并可根据时间分析排放情况。

本实施例中所述信号处理单元采用STM32系列单片机（如STM32F103VCT6）。流量检测单元包括孔板流量计和真空泵，真空泵将油烟气流经采样头吸入气流管，流经浓度检测单元后，经过滤器流出，然后由孔板流量计测量压力参数并传输至流量分析模块，得到流量值。过滤器将油烟气流内的油滴、颗粒物过滤掉，可有效避免油烟颗粒物对流量计的污染和腐蚀，保障流量检测单元的使用寿命和检测数据准确性。无线传输模块包括GPRS传输模块和内置天线或外置天线。

为避免某些企业私自关闭净化器和风机，该在线监控仪的信号处理器设置检测净化器和风机运行状态的运行状态检测模块，净化器和风机的电路中均接入霍尔传感器，并将霍尔传感器的输出端与运行状态检测模块连接，霍尔传感器检测净化器和风机的电机电流，并将电流信号传输至运行状态检测模块，通过电流大小即可判断净化器和风机的运行状态。

所述采样杆伸入烟道内，用于抽取烟道内烟气，其包括包括油烟管和烟温线管，油烟管通过气流管将烟气导入油烟浓度检测单元，烟温线管内安装有温度传感器，温度传感器检测温度信号传输至温度分析模块。由于经烟道排出的烟气中含有水汽，水汽冷凝成小液滴会影响油烟浓度参数，本实施例油烟管与浓度检测单元之间连接有缓冲瓶。油烟气流首先流入缓冲瓶，其温度降低，流速变慢，可以减轻对后部各检测单元期间的腐蚀。同时油烟气流中包含的大量水滴冷凝后滴落入缓冲瓶内。为进一步避免，残留的小水滴对检测结果造成影响，本实施例所述浓度检测单元进气端的气流管上包覆有加热膜。加热膜对油烟气流进行加热，可将冷凝水滴蒸发，变成水蒸气。

所述浓度检测单元包括光发射器、气室以及光接收器，光发射器发射激光照射气室内的待检测气体，光接收器接受经油烟颗粒物散射后的光线并将光信号转化为电信号传输至浓度分析模块。本实施例中所述光发射器采用激光发射器FU532D5-C6.5，光接收器采用红外硅光电池BPW34S，烟气经经气流管导入气室。所述光发射器发射的激光照射到气室内的油烟颗粒物上，油烟颗粒物在经过检测位置时产生散射光，光接收器接收散射光并将光信号通过光信号处理转化成电信号发送给浓度分析模块，最终通过信号处理单元分析处理得到油烟浓度。

由于油烟物质对光电器件的腐蚀性及污染性，通常油烟监控仪使用寿命都十分有限，需要经常更换油烟传感器。本实施例针对以上问题，在油烟检测单元前端设置稀释气吹入器，通过吹入洁净气体，稀释气室内的油烟气体，所述稀释气吹入器包括由软管依次连接的稀释气过滤器、流量计及稀释气泵。外部气体经气泵吸入过滤器过滤后，将洁净气体由软管输入至气室，将气室内的油烟气体进行稀释，减弱油烟颗粒对光电器件的腐蚀。流量计选用孔板流量计，孔板流量计计量稀释气流量，并传输至浓度分析模块，进行数据补偿。

机箱上方还设置有防雨顶盖，防止雨水进入机箱。机箱内还安装断路器，可控制监控仪的电源通断，一遍检修方便安全。

本监测仪的浓度检测单元安装在排烟管道外，避免受烟道内高温高湿油烟物质的影响，设备的使用寿命长，同时受现场环境影响较小，防污染能力强。浓度数据可经无线传输模块传输至服务器，可以分析不同时段油烟浓度的最大、最小及平均值，操作简单方便。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：包括由气流管依次连接的油烟检测单元、过滤器及流量检测单元，油烟检测单元与流量检测单元均与信号处理器相连，所述信号处理器包括浓度分析模块、流量分析模块及无线传输模块，所述油烟检测单元前端连接有稀释气吹入器，所述信号处理器还包括运行状态检测模块，所述运行状态检测模块通过霍尔传感器连接至风机和净化器电路，无线传输模块将监测信息传输至服务器。

2.根据权利要求1所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：所述稀释气吹入器包括由软管依次连接的稀释气过滤器、流量计及稀释气泵。

3.根据权利要求1所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：所述油烟检测单元包括光发射器、气室及光接收器，光发射器发射激光照射气室内的待检测气体，光接收器接受经油烟颗粒物散射后的光线并将光信号转化为电信号传输至浓度分析模块。

4.根据权利要求3所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：所述光接收器包括光传感器和凸透镜，所述凸透镜设置在光传感器前部。

5.根据权利要求1所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：还包括采样杆，采样杆包括油烟管，油烟管与浓度分析模块之间连接有缓冲瓶。

6.根据权利要求5所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：所述浓度分析模块气流管的进气端包覆有加热膜。

7.根据权利要求1所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：还包括温度检测单元，所述信号处理器还包括温度分析模块，温度检测单元检测温度信号并传输至温度分析模块。

8.根据权利要求7所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：所述温度检测单元包括安装在采样杆内的烟温线管，烟温线管内安装有温度传感器。

9.根据权利要求8所述的基于激光散射法的油烟在线监控仪，其特征在于：所述流量检测单元包括真空泵及孔板流量计。