CN208043602U - 一种粉尘检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种粉尘检测装置，包括壳体、控制电路板以及两个粉尘检测组件，控制电路板设于壳体内；壳体内设有第一气路通道和第二气路通道，壳体的一侧壁上设有第一进气口和第二进气口，壳体的另一侧壁上设有第一排气口和第二排气口，第一进气口通过第一气路通道与第一排气口连通，第二进气口通过第二气路通道与第二排气口连通；两个粉尘检测组件分别与控制电路板电连接，且一个粉尘检测组件设于第一气路通道内，另一个粉尘检测组件设于第二气路通道内。本实用新型提供的粉尘检测装置能够有效地实现同时检测车内和车外两处粉尘浓度的功能，同时提高了粉尘检测实时性、反应灵敏度，并能有效地提高使用寿命。

Description

一种粉尘检测装置

技术领域

本实用新型涉及粉尘检测技术领域，尤其是涉及一种粉尘检测装置。

背景技术

目前，粉尘传感器广泛运用于空气清新机、空气净化器、空气调节器、通风设备、环境监控设备等产品中。其中激光粉尘传感器由于其具备测量范围广、一致性好且测量精度高等特点在市场上发展迅速。

现有技术中，为了解决车载激光粉尘传感器只有单路进气通道，导致其只能检测车内粉尘浓度的问题，通常采用在车载激光粉尘传感器上配置切换装置的方案，通过切换装置的气路切换功能，可实现分时检测车内或车外的粉尘浓度，但是，这种方案却不能同时检测车内和车外两处的粉尘浓度，导致传感器的实时性较差、反应不够灵敏；并且，频繁的切换气路操作会使切换装置中的关键机械元件发生金属疲劳和磨损，导致影响传感器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种粉尘检测装置，以解决现有的车载激光粉尘传感器配置切换装置却不能同时检测车内和车外两处的粉尘浓度，而且实时性较差、反应不够灵敏以及传感器使用寿命受到影响的技术问题，从而有效地实现同时检测车内和车外两处粉尘浓度的功能，同时提高了粉尘检测实时性、反应灵敏度以及延长传感器的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种粉尘检测装置，包括壳体、控制电路板以及两个粉尘检测组件，所述控制电路板设于所述壳体内；所述壳体内设有第一气路通道和第二气路通道，所述壳体的一侧壁上设有第一进气口和第二进气口，所述壳体的另一侧壁上设有第一排气口和第二排气口，所述第一进气口通过所述第一气路通道与所述第一排气口连通，所述第二进气口通过所述第二气路通道与所述第二排气口连通；两个所述粉尘检测组件分别与所述控制电路板电连接，且一个所述粉尘检测组件设于所述第一气路通道内，另一个所述粉尘检测组件设于所述第二气路通道内。

作为优选方案，所述粉尘检测装置还包括第一风机和第二风机，所述第一风机设于所述第一排气口上，所述第二风机设于所述第二排气口上，且所述第一风机、所述第二风机分别与所述控制电路板电连接。

作为优选方案，所述粉尘检测组件包括激光导轨组件和激光发生器；所述激光导轨组件包括安装件和接收件，所述安装件固定在所述控制电路板上，所述接收件连接在所述安装件的一端上，且所述接收件与所述控制电路板电连接；

所述安装件靠近所述接收件的侧壁上设有激光通道，所述激光发生器的一端通过引脚连接在所述控制电路板上，所述激光发生器的另一端安装在所述安装件内，且所述激光发生器的激光发射端正对所述激光通道，以使所述接收件检测到穿过所述激光通道的散射光线。

作为优选方案，所述接收件包括用于检测穿过所述激光通道的散射光线的感光件，所述感光件与所述控制电路板电连接，且所述感光件位于所述激光通道的上方；一个所述粉尘检测组件的感光件位于所述第一气路通道内，另一个所述粉尘检测组件的感光件位于所述第二气路通道内。

作为优选方案，所述控制电路板包括运算放大电路和用于处理粉尘数据的微处理器；每一所述粉尘检测组件的感光件的输出端与所述运算放大电路的输入端连接，所述运算放大电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接。

作为优选方案，所述壳体包括底壳和顶壳，所述底壳的空腔内设有第一气路通道槽和第二气路通道槽，所述控制电路板盖合在所述第一气路通道槽上以形成所述第一气路通道，且所述控制电路板盖合在所述第二气路通道槽上以形成所述第二气路通道；所述顶壳密封连接在所述底壳的开口端上。

作为优选方案，所述第一气路通道弯曲成型，所述第二气路通道弯曲成型，且所述第一气路通道和所述第二气路通道对称设置。

作为优选方案，所述粉尘检测装置还包括第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和所述第二进气管分别安装在所述壳体的一侧壁上，且所述第一进气管与所述第一进气口连通，所述第二进气管与所述第二进气口连通。

相比于现有技术，本实用新型实施例的有益效果在于，通过连通所述第一进气口和所述第一排气口的第一气路通道以及连通所述第二进气口和所述第二排气口的第二气路通道，从而构成了双通道检测气路，而且所述第一气路通道和所述第二气路通道相互独立，互不干扰，所述第一气路通道和所述第二气路通道内各自设有一个粉尘检测组件，使得所述粉尘检测装置能够同时检测两处不同环境的粉尘浓度，从而解决了传感器需要配置切换装置却不能同时检测车内和车外两处粉尘浓度的问题，进而有效地提高了粉尘检测实时性和反应灵敏度；同时本实用新型无需采用切换装置，从而避免了切换装置频繁的切换气路操作导致影响传感器的使用寿命，进而提高了所述粉尘检测装置的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的粉尘检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的粉尘检测装置的剖面图；

图3是本实用新型实施例中的壳体的一种剖面图；

图4是本实用新型实施例中的壳体的另一种剖面图；

图5是本实用新型实施例中的粉尘检测装置的爆炸图；

其中，1、第一气路通道；11、第一进气口；12、第一排气口；13、第一风机；14、第一进气管；2、第二气路通道；21、第二进气口；22、第二排气口；23、第二风机；24、第二进气管；3、壳体；31、底壳；32、顶壳；4、粉尘检测组件；41、激光导轨组件；411、安装件；412、接收件；413、激光通道；414、感光件；42、激光发生器；421、引脚；5、控制电路板；6、感应区域；7、安装孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图3，本实用新型优选实施例提供了一种粉尘检测装置，包括壳体3、控制电路板5以及两个粉尘检测组件4，所述控制电路板5设于所述壳体3内；所述壳体3内设有第一气路通道1和第二气路通道2，所述壳体3的一侧壁上设有第一进气口11和第二进气口21，所述壳体3的另一侧壁上设有第一排气口12和第二排气口22，所述第一进气口11通过所述第一气路通道1与所述第一排气口12连通，所述第二进气口21通过所述第二气路通道2与所述第二排气口22连通；两个所述粉尘检测组件4分别与所述控制电路板5电连接，且一个所述粉尘检测组件4设于所述第一气路通道1内，另一个所述粉尘检测组件4设于所述第二气路通道2内。

在本实用新型实施例中，通过连通所述第一进气口11和所述第一排气口12的第一气路通道1以及连通所述第二进气口21和所述第二排气口22的第二气路通道2，从而构成了双通道检测气路，而且所述第一气路通道1和所述第二气路通道2相互独立，互不干扰，所述第一气路通道1和所述第二气路通道2内各自设有一个粉尘检测组件4，使得所述粉尘检测装置能够同时检测两处不同环境的粉尘浓度，从而解决了传感器需要配置切换装置却不能同时检测车内和车外两处粉尘浓度的问题，进而有效地提高了粉尘检测实时性和反应灵敏度；同时本实用新型无需采用切换装置，从而避免了切换装置频繁的切换气路操作导致影响传感器的使用寿命，进而提高了所述粉尘检测装置的使用寿命。所述控制电路板5优选为PCB板，所述控制电路板5的形状与所述壳体3的形状相适配。

应当说明的是，相比于现有技术中车载激光粉尘传感器采用切换装置分时检测车内和车外的粉尘浓度，而由于内部只有一条气路导致切换后气路中会残留上次的气体，测量结果相互干扰；在本实施例中，所述第一气路通道1和所述第二气路通道2构成了所述粉尘检测装置的双通道检测气路，无需配置切换装置即可同时检测车内和车外两处不同环境的粉尘浓度，示例性的，所述第一气路通道1用于检测车内环境的粉尘浓度，所述第二气路通道2用于检测车外环境的粉尘浓度，由于所述第一气路通道1和所述第二气路通道2无需进行切换操作，因此在所述第一气路通道1和所述第二气路通道2内残留的气体仍然是原来检测环境的气体，从而有效地避免了测量结果的相互干扰，无需频繁切换气路，省去了切换后等待气流稳定的时间，极大提高传感器的响应速度，进而提高了所述粉尘检测装置的准确性和可靠性。

请参阅图3和图4，在本实用新型实施例中，应当说明的是，所述第一气路通道1弯曲成型，所述第二气路通道2弯曲成型，从而增加了所述第一气路通道1和所述第二气路通道2在所述底壳31上的长度，从而有利于延长外界空气在所述壳体3内的停留时间，进而使得所述粉尘检测组件4更加充分准确地检测到车内外环境的粉尘浓度；同时，气路通道的弯曲成型设计，使得所述粉尘检测装置的结构更为紧凑，从而有利于减小所述壳体3的体积。

此外，可以理解的，所述第一气路通道1弯曲成型，所述第二气路通道2弯曲成型，使得所述第一气路通道1、所述第二气路通道2内的拐角均为圆角，从而有利于提高分别进入所述第一气路通道1、所述第二气路通道2内空气流动的稳定性，可避免气流产生较大的毒素突变与旋涡回流，影响测量结果。

请参阅图3和图4，在本实用新型实施例中，优选地，所述第一气路通道1和所述第二气路通道2对称设置，以保证车内外空气进入所述第一气路通道1所述第二气路通道2的体积相同，两条气路通道相互独立，互不干扰，可实时检测不同地方的粉尘浓度，如车内外两处；也可用于检测同一处的粉尘浓度，两路结果可相互比较，从而得到更稳定、准确的数据。

请参阅图3和图4，在本实用新型实施例中，所述壳体3包括底壳31和顶壳32，所述底壳31的空腔内设有第一气路通道槽和第二气路通道槽，所述控制电路板5盖合在所述第一气路通道槽上以形成所述第一气路通道1，且所述控制电路板5盖合在所述第二气路通道槽上以形成所述第二气路通道2；所述顶壳32密封连接在所述底壳31的开口端上。可以理解的，所述底壳31的空腔内设有用于构成所述第一气路通道槽和所述第二气路通道槽的多个隔板。所述顶壳32具有保护所述控制电路板5的功能。示例性的，所述控制电路板5呈平板状，在装配所述粉尘检测装置时，所述粉尘检测组件4通过螺母固定方式安装在所述控制电路板5的下表面，所述控制电路板5盖合在所述底壳31的上方，且所述控制电路板5的下表面抵靠在构成所述第一气路通道1和所述第二气路通道2的隔板上，以使所述第一气路通道1和所述第二气路通道2形成两端开口中间密封的通道，进而有利于保证所述第一气路通道1和所述第二气路通道2相互独立，以获得更稳定、准确的数据。

请参阅图3至图5，在本实用新型实施例中，多个所述隔板与所述底壳31侧壁之间形成有至少一个散热腔，由于所述激光发生器42在工作时会产生一定的热量，从而导致所述第一气路通道1和所述第二气路通道2内的温度上升，至少一个所述散热腔有利于散热降温，并增强所述检测装置的散热效果，从而保证所述粉尘检测装置检测粉尘数据的可靠性和准确性。

请参阅图1至图5，在本实用新型实施例中，可以理解的，所述底壳31上设有至少一个安装孔7，以便于所述粉尘检测装置的安装。

请参阅图1、图4和图5，在本实用新型实施例中，所述粉尘检测装置还包括第一风机13和第二风机23，所述第一风机13设于所述第一排气口12上，所述第二风机23设于所述第二排气口22上，且所述第一风机13、所述第二风机23分别与所述控制电路板5电连接。所述第一风机13用于将所述第一气路通道1内的空气输送至外界，所述第二风机23用于将所述第二气路通道2内的空气输送至外界，这样可加快所述第一气路通道1和所述第二气路通道2内的空气流通，有利于所述粉尘检测组件4进行检测，并能够有效地提高所述检测装置的散热效率。可以理解的，所述顶壳32上设有用于装配所述第一风机13和所述第二风机23的凹口，从而便于装配和提高整体的美观性。

请参阅图2，在本实用新型实施例中，所述粉尘检测组件4包括激光导轨组件41和激光发生器42；所述激光导轨组件41包括安装件411和接收件412，所述安装件411固定在所述控制电路板5上，所述接收件412连接在所述安装件411的一端上，且所述接收件412与所述控制电路板5电连接；

所述安装件411靠近所述接收件412的侧壁上设有激光通道413，所述激光发生器42的一端通过引脚421连接在所述控制电路板5上，所述激光发生器42的另一端安装在所述安装件411内，且所述激光发生器42的激光发射端正对所述激光通道413，以使所述接收件412检测到穿过所述激光通道413的散射光线。所述激光发生器42通过所述激光导轨组件41安装在所述控制电路板5上并保持稳定，有利于提高所述激光发生器42的测量精度。

在本实施例中，应当说明的是，一个所述粉尘检测组件4的所述接收件412靠近所述第一进气口11、所述激光发生器42的引脚421靠近所述第一排气口12设置，另一个所述粉尘检测组件4的所述接收件412靠近所述第二进气口21、所述激光发生器42的引脚421靠近所述第二排气口22设置，从而有利于减小气路通道内的散热，进而减小气路通道内热交换对测量空气中粉尘含量的干扰，以提高所述粉尘检测装置的测量精度。

请参阅图2，在本实用新型实施例中，所述接收件412包括用于检测穿过所述激光通道413的散射光线的感光件414，所述感光件414与所述控制电路板5电连接，且所述感光件414位于所述激光通道413的上方；一个所述粉尘检测组件4的感光件414位于所述第一气路通道1内，另一个所述粉尘检测组件4的感光件414位于所述第二气路通道2内。所述接收件412下各自设有一个感应区域6，感应区域6的位置与所述激光通道413的位置持平，且所述感光件414位于所述感应区域6的上方，所述激光发生器42产生的激光通过所述激光通道413进入到所述感应区域6内并产生散射，所述感光件414可接收散射后的激光，并产生相应的信号传输到所述控制电路板5中，由所述控制电路板5进行数据处理，从而得到车内车外的粉尘浓度和粒径分布状况。在本实施例中，应当说明的是，所述感光件414包括但不限于光电二极管。

在本实用新型实施例中，所述控制电路板5包括运算放大电路和用于处理粉尘数据的微处理器；每一所述粉尘检测组件4的感光件414的输出端与所述运算放大电路的输入端连接，所述运算放大电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接。

请参阅图1、图4和图5，在本实用新型实施例中，所述粉尘检测装置还包括第一进气管14和第二进气管24，所述第一进气管14和所述第二进气管24分别安装在所述壳体3的一侧壁上，且所述第一进气管14与所述第一进气口11连通，所述第二进气管24与所述第二进气口21连通。所述第一进气管14和所述第二进气管24用于与空气导管过盈配合连接，以使车外和车内两处不同环境的空气通过空气导管分别进入到所述第一气路通道1和所述第二气路通道2。

请参阅图2、图4和图5，在本实用新型实施例中，所述粉尘检测装置的工作原理是：

所述粉尘检测装置采用光散射原理，通过激光照射空气颗粒物，收集反射后的光信号，利用统计学原理来计算空气中颗粒物的数量或浓度。所述粉尘检测装置要求带有引入微小颗粒物空气的气流通道，通过气流通道将含有颗粒物的空气送入至粉尘传感器的检测端进行光照检测。

具体的，所述第一气路通道1和所述第二气路通道2构成了所述粉尘检测装置的双通道检测气路，分别通过所述第一风机13和所述第二风机23将外界两处空气从所述第一进气口11、所述第二进气口21吸进所述壳体3内，空气分别在所述第一气路通道1和所述第二气路通道2中流动，携带粉尘的空气经过对应的所述粉尘检测组件的感应区域6时，所述激光发生器42发射的激光通过所述激光通道413，在90度方向上安装有所述感光件414，所述感光件414可接收散射后的激光，并转换为电脉冲信号，通过所述运算放大电路进行放大滤波处理，由所述微处理器采集放大后的电脉冲信号，通过特定算法对脉冲信号进行处理，从而得出空气中颗粒物状况。由于所述微处理器运算速度很快，可以在毫秒(ms)级别处理完两个通道的数据，从而实时检测车内车外的粉尘浓度和粒径分布状况。

这样，相比于现有技术中的粉尘激光传感器采用切换装置，本实施例采用双路同时进气的方法，可独立检测两处地方的粉尘浓度，检测结果互不干扰，并提高了所述粉尘检测装置的响应速度，可实时在线检测，从而保证了所述粉尘检测装置的检测精度；此外，本实施例无需机械切换气路，从而有效地提高了所述粉尘检测装置的使用寿命，并降低使用时的噪声。

综上，本实用新型提供了一种粉尘检测装置，其有益效果在于：

(1)通过连通所述第一进气口11和所述第一排气口12的第一气路通道1以及连通所述第二进气口21和所述第二排气口22的第二气路通道2，从而构成了双通道检测气路，而且所述第一气路通道1和所述第二气路通道2相互独立，互不干扰，可实时检测不同环境的粉尘浓度，如车内外两处；也可用于检测同一处的粉尘浓度，两路结果可相互比较，得到更稳定、准确的数据；

(2)所述第一气路通道1和所述第二气路通道2内各自设有一个粉尘检测组件4，使得所述粉尘检测装置能够同时检测两处不同环境的粉尘浓度，从而解决了传感器需要配置切换装置却不能同时检测车内和车外两处粉尘浓度的问题，进而有效地提高了粉尘检测实时性和反应灵敏度；

(3)本实用新型无需采用切换装置，从而避免了切换装置频繁的切换气路操作导致影响传感器的使用寿命，进而提高了所述粉尘检测装置的使用寿命和降低了所述粉尘检测装置使用时的噪声；

(4)所述第一气路通道1和所述第二气路通道2无需进行切换操作，所以在所述第一气路通道1和所述第二气路通道2内残留的气体仍然是原来检测环境的气体，从而有效地避免了测量结果的相互干扰，无需频繁切换气路，省去了切换后等待气流稳定的时间，极大提高传感器的响应速度，进而提高了所述粉尘检测装置的准确性和可靠性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种粉尘检测装置，其特征在于，包括壳体、控制电路板以及两个粉尘检测组件，所述控制电路板设于所述壳体内；所述壳体内设有第一气路通道和第二气路通道，所述壳体的一侧壁上设有第一进气口和第二进气口，所述壳体的另一侧壁上设有第一排气口和第二排气口，所述第一进气口通过所述第一气路通道与所述第一排气口连通，所述第二进气口通过所述第二气路通道与所述第二排气口连通；两个所述粉尘检测组件分别与所述控制电路板电连接，且一个所述粉尘检测组件设于所述第一气路通道内，另一个所述粉尘检测组件设于所述第二气路通道内。

2.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，所述粉尘检测装置还包括第一风机和第二风机，所述第一风机设于所述第一排气口上，所述第二风机设于所述第二排气口上，且所述第一风机、所述第二风机分别与所述控制电路板电连接。

3.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，所述粉尘检测组件包括激光导轨组件和激光发生器，所述激光导轨组件包括安装件和接收件，所述安装件固定在所述控制电路板上，所述接收件连接在所述安装件的一端上，且所述接收件与所述控制电路板电连接；

所述安装件靠近所述接收件的侧壁上设有激光通道，所述激光发生器的一端通过引脚连接在所述控制电路板上，所述激光发生器的另一端安装在所述安装件内，且所述激光发生器的激光发射端正对所述激光通道，以使所述接收件检测到穿过所述激光通道的散射光线。

4.如权利要求3所述的粉尘检测装置，其特征在于，所述接收件包括用于检测穿过所述激光通道的散射光线的感光件，所述感光件与所述控制电路板电连接，且所述感光件位于所述激光通道的上方；一个所述粉尘检测组件的感光件位于所述第一气路通道内，另一个所述粉尘检测组件的感光件位于所述第二气路通道内。

5.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，所述控制电路板包括运算放大电路和用于处理粉尘数据的微处理器；每一所述粉尘检测组件的感光件的输出端与所述运算放大电路的输入端连接，所述运算放大电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接。

6.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，所述壳体包括底壳和顶壳，所述底壳的空腔内设有第一气路通道槽和第二气路通道槽，所述控制电路板盖合在所述第一气路通道槽上以形成所述第一气路通道，且所述控制电路板盖合在所述第二气路通道槽上以形成所述第二气路通道；所述顶壳密封连接在所述底壳的开口端上。

7.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，所述第一气路通道弯曲成型，所述第二气路通道弯曲成型，且所述第一气路通道和所述第二气路通道对称设置。

8.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，所述粉尘检测装置还包括第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和所述第二进气管分别安装在所述壳体的一侧壁上，且所述第一进气管与所述第一进气口连通，所述第二进气管与所述第二进气口连通。