CN207396276U - 空气质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空气质量检测装置，包括：壳体，其上设置有空气入口和空气出口；电路板，其设置在壳体内；激光模组，其用于发出激光光束；光学传感器，其安装在电路板上，用于检测由激光光束照射空气所产生的反射光或散射光；屏蔽罩，其安装在所述电路板上且罩设光学传感器，屏蔽罩上设置有入风口和出风口；风扇，其设置在壳体内，用于将空气吸入和排出壳体。通过设置屏蔽罩，一方面能够隔绝外部信号对光学传感器的干扰，另一方面能够引导空气流动，使气流更集中地经过光学传感器，再一方面能够避免壳体内表面反射的光线照射到光学传感器上。通过上述三个方面的作用，使内部结构的密封性和导通性大大增加，能够大幅提高检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气质量检测，具体地，涉及一种利用激光散射法检测空气中颗粒物浓度的空气质量检测装置。
背景技术
随着工业的飞速发展，全球空气质量正在不断劣化，空气中很多颗粒物都是对健康有害的。尤其是目前备受关注的PM2.5，使人们更加重视空气质量对健康的影响，空气质量检测技术也得到快速发展。其中，激光散射法作为一种反应迅速的粒子检测技术而被许多中高端检测装置所采用，然而，目前一些检测装置由于内部风路结构的密封性和导通性较差，仍存在检测精度不高的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种检测精度更高的空气质量检测装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种空气质量检测装置，包括：壳体，其上设置有空气入口和空气出口；电路板，其设置在所述壳体内；激光模组，其用于发出激光光束；光学传感器，其安装在所述电路板上，用于检测由激光光束照射空气所产生的反射光或散射光；屏蔽罩，其安装在所述电路板上且罩设所述光学传感器，所述屏蔽罩上设置有入风口和出风口；风扇，其设置在所述壳体内，用于将空气吸入和排出所述壳体。
可选地，所述激光模组发出的激光光束的焦点位于所述屏蔽罩内。
可选地，所述壳体包括前壳和后壳，所述后壳包括后壳底板和形成在后壳底板四周的后壳侧壁，所述电路板与所述后壳底板平行设置且相互隔开，所述后壳底板上形成有与所述后壳底板垂直的第一风道隔板和第二风道隔板，所述第一风道隔板和第二风道隔板均与所述电路板抵接，每个隔板的两端均与所述后壳侧壁相连，所述第一风道隔板、第二风道隔板、后壳底板和电路板共同限定出风道，所述屏蔽罩和风扇位于所述风道内。
可选地，所述屏蔽罩包括顶面、以及形成在所述顶面四周的第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述第一侧面和第二侧面相对，所述第三侧面和第四侧面相对，所述入风口设置在所述第一侧面上，所述出风口设置在所述第二侧面上。
可选地，所述第三侧面与所述第一风道隔板贴合，所述第四侧面与所述第二风道隔板贴合。
可选地，所述后壳底板上还形成有与所述后壳底板垂直的第一密封板，该第一密封板的两端分别与所述第一风道隔板和第二风道隔板相连，所述第一密封板与所述电路板抵接，所述第二侧面与所述第一密封板贴合，所述第一密封板上设置有与所述出风口对应的第一密封板开口。
可选地，所述后壳底板上还形成有与所述后壳底板垂直的第二密封板，该第二密封板的两端分别与所述第一风道隔板和第二风道隔板相连，所述第二密封板与所述屏蔽罩的顶面抵接。
可选地，所述空气质量检测装置还包括激光模组支架，所述激光模组通过所述激光模组支架安装在所述电路板上，所述第三侧面上设置有供激光模组支架穿过的第三侧面开口，所述第四侧面上设置有供激光穿出的第四侧面开口，所述第一风道隔板上设置有与所述第三侧面开口对应的第一风道隔板开口，所述第二风道隔板上设置有与所述第四侧面开口对应的第二风道隔板开口。
可选地，所述空气质量检测装置还包括甲醛传感器，该甲醛传感器安装在所述电路板上且位于所述风道内。
可选地，所述空气质量检测装置还包括电池模块，该电池模块安装在所述电路板上且位于所述风道外。
在本实用新型的空气质量检测装置中，通过设置屏蔽罩，一方面能够隔绝外部信号对光学传感器的干扰，另一方面能够引导空气流动，使气流更集中地经过光学传感器，再一方面能够避免壳体内表面反射的光线照射到光学传感器上。通过上述三个方面的作用，使空气质量检测装置内部结构的密封性和导通性大大增加，能够大幅提高光学传感器的检测精度，从而使颗粒物浓度的检测结果更加准确。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是根据本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式的立体图；
图2是根据本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式的立体分解图；
图3是根据本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式，在去除前壳、显示屏和电路板后的内部立体结构图；
图4是根据本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式，在去除前壳、显示屏和电路板后的内部平面结构图，其中，箭头表示空气的流向；
图5是在本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式中，所述空气质量检测装置的后壳的立体结构图；
图6是在本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式中，所述空气质量检测装置的后壳的平面结构图；
图7是根据本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式，在去除后壳后的内部平面结构图；
图8是在本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式中，所述空气质量检测装置的屏蔽罩的立体结构图。
附图标记说明
10壳体 11前壳
12后壳 121后壳底板
122左侧壁 123右侧壁
124上侧壁 125下侧壁
13第一风道隔板 131第一段
132第二段 133第三段
14第二风道隔板 141第一部分
142第二部分 143第三部分
144第四部分 15第一密封板
16第二密封板 17挡板
18空气入口 19空气出口
20电路板 30激光模组
40激光模组支架 50光学传感器
60屏蔽罩 61顶面
62第一侧面 63第二侧面
64第三侧面 65第四侧面
621入风口 631出风口
641第三侧面开口 651第四侧面开口
70风扇 80甲醛传感器
90电池模块 100显示屏
110显示屏支架 120按键
130整体支架
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应附图的图面方向的上、下，这些方位词的使用仅是为了便于描述，不能视为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型空气质量检测装置的一种实施方式包括壳体10、显示屏100、按键120。显示屏100用于显示设备状态和检测结果。按键120用于对检测装置进行操作，例如开关机、状态切换、参数设置等。
如图2至图7所示，壳体10由前壳11和后壳12构成，前壳11在其四周边缘与后壳12相结合，后壳12具有用于容纳将在下文详细描述的各器件的容纳空间。后壳12包括后壳底板121和形成在后壳底板121四周的后壳侧壁，后壳侧壁上设置有空气入口18和空气出口19。显示屏100和按键120设置在前壳11上。后壳12的外侧设置有整体支架130，该整体支架130可以使空气质量检测装置立于桌面上。
如图2至图4所示，壳体10内设置有电路板20、激光模组30、激光模组支架40、显示屏支架110、光学传感器50、风扇70、电池模块90等。电路板20可以通过螺钉安装在前壳11上，并且与后壳底板121保持基本平行(如图6所示)。激光模组支架40、光学传感器50、风扇70、电池模块90安装在电路板20的面向后壳12的一侧，显示屏支架110安装在电路板20的面向前壳11的一侧，激光模组30安装在激光模组支架40上，显示屏100安装在显示屏支架110上。风扇70可以设置在空气出口19处，且风扇70优选为离心风扇，以减小占用空间。风扇70通过工作过程中产生的负压，提供整个检测装置工作的气体循环动力。
其中，电路板20上还安装有屏蔽罩60，该屏蔽罩60罩设在光学传感器50外部，即，光学传感器50位于由屏蔽罩60和电路板20限定出的空间内。如图8所示，屏蔽罩60上设置有入风口621和出风口631，用于空气的流通。屏蔽罩60可以为金属材质，例如不锈钢，或其他导电优良，且具有一定硬度的材料，不以此为限。通过设置屏蔽罩60，一方面能够隔绝外部信号对光学传感器50的干扰，另一方面能够引导空气流动，使气流更集中地经过光学传感器50，再一方面能够避免壳体10内表面反射的光线照射到光学传感器50上。通过上述三个方面的作用，能够大幅提高光学传感器50的检测精度，从而使颗粒物浓度的检测结果更加准确。
激光模组30可以包括激光光源和凹透镜，激光光源发射的光束经凹透镜聚焦在屏蔽罩60内，进一步地，激光光束的焦点可以位于光学传感器50的中心的正上方，如此，可以使光学传感器50的感光效果达到最佳。
屏蔽罩60可以具有任意适当结构。在一种实施方式中，如图8所示，屏蔽罩60可以大体呈立方体形状，并且包括顶面61、第一侧面62、第二侧面63、第三侧面64和第四侧面65，顶面61大体呈矩形，每个侧面从顶面61对应的边缘朝向电路板20延伸。其中，第一侧面62和第二侧面63相对，第三侧面64和第四侧面65相对，入风口621形成在第一侧面62上，出风口631形成在所述第二侧面63上。
在一种实施方式中，如图5和图6所示，后壳底板121的内侧形成有与后壳底板121垂直的第一风道隔板13和第二风道隔板14，每个风道隔板的两端均与后壳侧壁相连，每个风道隔板的上沿可以与电路板20抵接，两个风道隔板与后壳底板121和电路板20共同限定出风道，配合参阅图4，屏蔽罩60和风扇70位于风道内，电池模块90位于风道外，空气入口18和空气出口19位于风道的两端。通过设置风道来引导空气流动，既可以防止风道内的空气进入其它区域(例如，电池模块90所在的区域)，又可以避免风道外的空气进入，保证待检测空气的气流稳定及气压稳定，进一步提高光学传感器50的检测精度。这里，第一风道隔板13和第二风道隔板14可以是形成在后壳12内侧的加强筋。
在一种实施方式中，如图3至图5及图8所示，屏蔽罩60的第三侧面64可以与第一风道隔板13贴合，屏蔽罩60的第四侧面65可以与第二风道隔板14贴合，也就是说，风道在屏蔽罩60处的宽度可以与屏蔽罩60的宽度相等。通过这种方式，使得风道隔板与屏蔽罩60之间基本不存在间隙，从而使风道中的气流能够更集中地经过屏蔽罩60和光学传感器50，进一步提高光学传感器50的检测精度。
为了避免产生干涉，屏蔽罩60的顶面61与后壳底板121之间可以留有间隙。在这种情况下，为了防止气流从屏蔽罩60与后壳底板121之间的间隙流过，在一种实施方式中，如图3、图5和图6所示，后壳底板121上还可以形成有与该后壳底板121垂直的第一密封板15，该第一密封板15的两端分别与第一风道隔板13和第二风道隔板14相连，屏蔽罩60的第二侧面63与该第一密封板15贴合，并且第一密封板15上形成有与第二侧面63上的出风口631对应的第一密封板开口(未标记)。进一步地，如图5和图6所示，后壳底板121上还可以形成有与该后壳底板121垂直的第二密封板16，该第二密封板16的两端分别与所述第一风道隔板13和第二风道隔板14相连，第二密封板16的上沿与所述屏蔽罩60的顶面61抵接。这里，第一密封板15和第二密封板16可以是形成在后壳12内侧的加强筋。
通过后壳12内部的上述结构设计，提高了风道的密封性和导流性，使得从空气入口18进入的空气不会流向风道以外的其他区域，并且几乎全部都要经过屏蔽罩60并被激光照射，因此能够大大提高光学传感器50的检测精度，使得颗粒物浓度的检测结果更加准确。
为了使激光光束的焦点位于屏蔽罩60内，如图8所示，在屏蔽罩60的第三侧面64上可以形成有供激光模组支架40穿过的第三侧面开口641，在第一风道隔板13上可以形成有对应的第一风道隔板开口(未标记)，激光模组30的一端位于风道外，另一端穿过第一风道隔板开口和第三侧面开口641以伸入到屏蔽罩60内。
为了避免屏蔽罩60的第四侧面65反射激光而影响光学传感器50的检测，在一种实施方式中，如图8所示，在第四侧面65上可以形成有第四侧面开口651，在第二风道隔板14上可以形成有对应的第二风道隔板开口(未标记)，激光模组30发射的激光光束从第四侧面开口651和第二风道隔板开口射出。
可选地，如图3和图4所示，本实用新型的空气质量检测装置还可以包括用于检测空气中的甲醛浓度的甲醛传感器80，该甲醛传感器80可以安装在电路板20上且位于风道内。
在一种实施方式中，如图3所示，甲醛传感器80可以设置在第一密封板15的背向屏蔽罩60的一侧且靠近第一密封板开口设置，以此方式，使得从第一密封板开口流出的空气能够尽可能多地流经甲醛传感器80，从而提高甲醛传感器80的检测精度。
风道隔板的形状或走向可以根据元器件的布置方式具体设计，本实用新型对此不做限制。在一种实施方式中，如图6所示，后壳底板121大体呈矩形，后壳侧壁包括形成在后壳底板121四个边缘的左侧壁122、右侧壁123、上侧壁124和下侧壁125，空气入口18形成在左侧壁122上，空气出口19形成在右侧壁123上(配合参阅图4)；第一风道隔板13包括依次相连的第一段131、第二段132和第三段133，第一段131从左侧壁122向右延伸，第二段132从第一段131向下延伸，第三段133从第二段132向右延伸至右侧壁123，第一风道隔板开口形成在第一段131上；第二风道隔板14位于第一风道隔板13的上方，第二风道隔板14包括依次相连的第一部分141、第二部分142、第三部分143和第四部分144，第一部分141从左侧壁122向右延伸，第二部分142从第一部分141向下延伸，第三部分143从第二部分142向右延伸，第四部分144从第三部分143向上延伸至上侧壁124，第二风道隔板开口形成在第三部分143上；第一密封板15从第一风道隔板13的第一段131与第二段132的结合处向上延伸至第二风道隔板14的第三部分143。
在这种实施方式中，配合参阅图3，电池模块90可以布置在第一风道隔板13的下方，激光模组支架40可以一部分位于第一风道隔板13的下方，另一部分位于第一风道隔板13的上方，风扇70可以布置在第二风道隔板14的第四部分144和后壳12的右侧壁123之间，屏蔽罩60和甲醛传感器80可以分别布置在第一密封板15的左右两侧。
进一步地，如图6所示，后壳底板121上还可以形成有与后壳底板121垂直的挡板17，该挡板17从第二风道隔板14的第二部分142的上端向右并向上延伸至后壳12的上侧壁124，挡板17与上侧壁124及第二风道隔板14的第二部分142、第三部分143和第四部分144围成一个空腔，从第二风道隔板开口射出的激光光束照射到挡板17上并在空腔内经过多次反射以耗散能量。通过将挡板17斜向布置，可以避免其反射光进入屏蔽罩60内，减小对光学传感器50的影响。这里，挡板17可以是形成在后壳12内侧的加强筋。
以下简要描述根据本实用新型的一种实施方式的空气质量检测装置的工作原理。
配合参阅图4，检测装置工作时，风扇70转动，从空气出口19吹出空气，壳体10内形成负压，外部空气就会由空气入口18进入，空气进入壳体10后，顺着内部风道的引导，先经过光学传感器50，再经过甲醛传感器80，之后经过风扇70流出壳体10，这样空气经过两个传感器，从而达到检测空气中的颗粒物和甲醛的目的。
颗粒物检测原理为：进入壳体10的气流通过激光光束的焦点，当气流中有颗粒物时，利用颗粒物的反射或散射改变光束，光学传感器50检测到光强的改变，并将光信号转换成电信号传输到电路板20上的处理器，处理器内具有相应的算法，可以计算此时气流中(即，环境中)的颗粒物浓度，并在显示屏100上显示，同时可以通过通讯模块(例如，wifi或GPRS模块)将数据传输到云服务器，进行存储、分析和计算，将结果反馈给用户。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种空气质量检测装置，其特征在于，包括：
壳体(10)，其上设置有空气入口(18)和空气出口(19)；
电路板(20)，其设置在所述壳体(10)内；
激光模组(30)，其用于发出激光光束；
光学传感器(50)，其安装在所述电路板(20)上，用于检测由激光光束照射空气所产生的反射光或散射光；
屏蔽罩(60)，其安装在所述电路板(20)上且罩设所述光学传感器(50)，所述屏蔽罩(60)上设置有入风口(621)和出风口(631)；
风扇(70)，其设置在所述壳体(10)内，用于将空气吸入和排出所述壳体(10)。
2.根据权利要求1所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述激光模组(30)发出的激光光束的焦点位于所述屏蔽罩(60)内。
3.根据权利要求1所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述壳体(10)包括前壳(11)和后壳(12)，所述后壳(12)包括后壳底板(121)和形成在后壳底板(121)四周的后壳侧壁，所述电路板(20)与所述后壳底板(121)平行设置且相互隔开，所述后壳底板(121)上形成有与所述后壳底板(121)垂直的第一风道隔板(13)和第二风道隔板(14)，所述第一风道隔板(13)和第二风道隔板(14)均与所述电路板(20)抵接，每个隔板的两端均与所述后壳侧壁相连，所述第一风道隔板(13)、第二风道隔板(14)、后壳底板(121)和电路板(20)共同限定出风道，所述屏蔽罩(60)和风扇(70)位于所述风道内。
4.根据权利要求3所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述屏蔽罩(60)包括顶面(61)、以及形成在所述顶面(61)四周的第一侧面(62)、第二侧面(63)、第三侧面(64)和第四侧面(65)，所述第一侧面(62)和第二侧面(63)相对，所述第三侧面(64)和第四侧面(65)相对，所述入风口(621)设置在所述第一侧面(62)上，所述出风口(631)设置在所述第二侧面(63)上。
5.根据权利要求4所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述第三侧面(64)与所述第一风道隔板(13)贴合，所述第四侧面(65)与所述第二风道隔板(14)贴合。
6.根据权利要求4所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述后壳底板(121)上还形成有与所述后壳底板(121)垂直的第一密封板(15)，该第一密封板(15)的两端分别与所述第一风道隔板(13)和第二风道隔板(14)相连，所述第一密封板(15)与所述电路板(20)抵接，所述第二侧面(63)与所述第一密封板(15)贴合，所述第一密封板(15)上设置有与所述出风口(631)对应的第一密封板开口。
7.根据权利要求4所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述后壳底板(121)上还形成有与所述后壳底板(121)垂直的第二密封板(16)，该第二密封板(16)的两端分别与所述第一风道隔板(13)和第二风道隔板(14)相连，所述第二密封板(16)与所述屏蔽罩(60)的顶面(61)抵接。
8.根据权利要求4所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述空气质量检测装置还包括激光模组支架(40)，所述激光模组(30)通过所述激光模组支架(40)安装在所述电路板(20)上，所述第三侧面(64)上设置有供激光模组支架(40)穿过的第三侧面开口(641)，所述第四侧面(65)上设置有供激光穿出的第四侧面开口(651)，所述第一风道隔板(13)上设置有与所述第三侧面开口(641)对应的第一风道隔板开口，所述第二风道隔板(14)上设置有与所述第四侧面开口(651)对应的第二风道隔板开口。
9.根据权利要求3所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述空气质量检测装置还包括甲醛传感器(80)，所述甲醛传感器(80)安装在所述电路板(20)上且位于所述风道内。
10.根据权利要求3所述的空气质量检测装置，其特征在于，所述空气质量检测装置还包括电池模块(90)，该电池模块(90)安装在所述电路板(20)上且位于所述风道外。
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