CN208206737U - 一种激光粉尘传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光粉尘传感器，该传感器包括一壳体，所述壳体上设置进风口，壳体内设置有与所述进风口连通的通风道；抽气装置，所述抽气装置可拆卸设在所述壳体的外侧面上；激光发射器，所述安装于所述壳体内部，所述激光发射器用于发射激光照射经过所述通风道的气流；电路板，所述电路板设置于壳体内部，所述电路板上的设置有光电检测传感器、MCU，所述光电检测传感器将所接收所述激光照射于所述气流中的粒子而散射产生的光信号转化为电信号传送给MCU，MCU通过处理所述电信号以获得所述气流的粒子的大小、个数及浓度，本实用新型的传感器，由于结构简单、紧凑、激光发射器安装稳定，从而提高粉尘检测的精度，降低检测结果的输出误差。

Description

一种激光粉尘传感器

技术领域

本发明属于粉尘检测领域，具体涉及一种激光粉尘传感器。

背景技术

激光粉尘传感器模块是采用光学散射原理检测空气中粉尘的浓度，传感器内置一个激光发射二极管和一个光电检测传感器，工作时，先由激光发射二极管对准检测区发射激光脉冲，激光在遇到粉尘时会产生散射光，部分散射光返回到光电检测传感器，光电检测传感器将获的光信号转化为电信号，再通过分析电路进一步分析电信号中的散射光的强度、脉冲频率、波长幅度等信息来反映空气中粉尘的浓度情况。现有的激光粉尘传感器检测精度不够，输出结果不一致。另外现有激光粉尘传感器一般持续性工作导致其激光管寿命不长，从而影响整个传感器的寿命，而在实际应用中且有许多场景是不需要激光传感器持续工作。此外现有传感器的风扇转速难于保持一致，导致检测结果不准确，检测结果偏差范围很大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，检测精度高、检测结果一致性好，可适用多场景的激光粉尘传感器。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：

粉尘检测的激光传感器，其包括：壳体，所述壳体上设置进风口，壳体内设置有与所述进风口连通的通风道；抽气装置，所述抽气装置可拆卸设在所述壳体的外侧面上；激光发射器，所述激光发射器安装于所述壳体内部，所述激光发射器用于发射激光照射经过所述通风道的气流；电路板，所述电路板也设置在所述塑料结构上，所述电路板上的设置有光电检测传感器、MCU，所述光电检测传感器将所接收所述激光照射于所述气流中的粒子而散射产生的光信号转化为电信号传送给MCU，MCU通过处理所述电信号以获得所述气流的粒子的大小、个数及浓度。

进一步地，所述壳体包括上壳和下壳，所述上壳和电路板之间形成空腔，所述进风口和所述空腔连通，所述进风口设置在所述上壳上，所述通风道设置在所述下壳上，所述通风道为U型，U型通风道的顶端对应的区域构成了粉尘检测区，所述激光发射器正对所述粉尘检测区，所述U型通风道的一侧进气，进气一侧与进风口连通，另一侧出气，出气一侧与所述抽气装置连通。

进一步地，所述U型通风道的顶部设置有一开口，所述开口与底座上设置的光陷阱连通。

进一步地，所述壳体内设置有激光结构件，所述激光发射器通过所述激光结构件安装至所述壳体内。

进一步地，所述激光结构件上设置光栅栏、中心线共线的两个激光通孔、光电检测传感器安装孔，所述两个共线的激光通孔设置在所述光栅栏两侧。

进一步地，所述激光发射器发射出的激光光束与所述光电检测传感器的光线感应面平行，所述激光光束的焦点正对所述光电检测传感器的光线感应面。

进一步地，所述上壳、下壳均采用导电材料制作。

进一步地，所述抽气装置为风扇，并且所述风扇与所述MCU连接。

进一步地，所述激光发射器与所述MCU相连。

进一步地，所述上壳与下壳通过螺钉连接，电路板设置于上壳、下壳连接处。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

1.本发明的抽气装置可拆卸的外置于所述壳体外，使得整个传感器的结构更加紧凑以便拆装，进而使得传感器内部的器件不易晃动，从而提高了传感器的检测精度及检测结果一致性。此外，采用MCU进行数据处理，速度快、精度高。

2.本实用新型采用MCU与抽气装置和激光器连接。通过MCU控制，一方面可使风扇转速保持一致，从而使粉尘检测区的空气的流动速度是恒定的，提高检测精度，另一方面，通过MCU控制，可调控抽气装置的抽气速率，适应不同的测试场景要求。此外，通过MCU控制，可实现激光器间歇式工作，提高激光器的使用寿命。

3.本实用新型设置了光栅栏，可以吸收非平行激光，两个共线的激光通孔，可以限制激光光束发散，可以提高检测精度。

4.本实用新型上壳、下壳均导采用电材料制作，增加抗干扰能力，可以提高检测结果的一致性和精度。

附图说明

图1是本发明的传感器整体结构示意图；

图2是本发明的通风道的结构示意图；

图3是本发明的下壳结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-2，根据本实用新型较佳实施方式的激光粉尘传感器包括壳体1，激光发射器2、电路板3、抽气装置4以及光电检测传感器、MCU(光电检测传感器、MCU图中未示出)。壳体1上设置进风口，壳体内部设置于进风口连通的通风道5。激光发射器2设置壳体1内，用于发射激光照射经过气流通道的气流。抽气装置4可拆连接与所述壳体外部。电路板3设置于壳体内部，所述电路板3上的设置有光电检测传感器、MCU，光电检测传感器将接受到的光信号转化为电信号传送给MCU,MCU通过该散射光的强度、脉冲频率、波长幅度等来反映空气中粉尘的浓度情况，并且通过外部接口将粉尘颗粒大小、个数、浓度数据输出。

本实用新型较佳实施方式的激光粉尘传感器，由于将抽气装置可拆连接与所述壳体外部，使得整个传感器的结构更加紧凑，易拆装，进而使得传感器内部的器件不易晃动，从而提高了传感器的检测精度及检测结果一致性。此外，采用MCU进行数据处理，速度快、精度高。

具体地，壳体1包括上壳11和下壳12，所述上壳11和电路板3之间形成空腔(图中未示出)，所述进风口设置在所述上壳上，所述进风口和所述空腔连通，通风道5为U型，U型通风道的顶端对应的区域构成了粉尘检测区53，所述激光发射器2正对所述粉尘检测区53，U型通风道的一侧51进气，进气一侧51与上壳11和电路板12之间形成空腔连通，另一侧52出气，出气一侧52与所述抽气装置4连通。抽气装置4开始抽气时，气流经过进风口到达所述空腔，再由所述空腔进入U通风道的进气一侧，经由粉尘检测区53域后由出气一侧排出。

具体地，所述U型通风道5的顶部设置有一开口54，所述开口与底座上设置的光陷阱55连通，光陷阱55可吸收穿过检测腔体后的未被散射的激光光束，以避免二次检测导致的检测结果偏差，从而提高检测结果的精度。

具体地，壳体内设置有激光结构件6，激光发射器通过所述激光结构件6安装至壳体1内，通过设置激光结构件可安全、快速将激光发射器2安装在下壳上11。

具体地，所述激光结构件6上设置光栅栏61、两线共线的激光通孔62、光电检测传感器安装孔63，所述两个共线的激光通孔62设置在所述光栅栏61两侧，所述两个共线的激光通孔62的中心线、所述开口64的中心线之间相互平行，激光发射器2发射出的激光光束正对所述激光通孔62。由于设置了光栅兰61，可以吸收溢出的光线；光栅兰62两侧的两个共线的激光通孔62，可以限制激光束发散，保证激光光束的平行度，从而提高检测精度。此外，两个共线的激光通孔62的中心线与通风道上通光开口的中心线之间相互平行，使得激光光束从激光发射器到激光粉尘检测区域基本呈直线传播，减少了激光光束因传递过程而造成的干扰，进一步提高了检测精度。

具体地，所述激光发射器发射出的激光光束与所述光电检测传感器的光线感应面平行，激光光束的焦点正对所述光电检测传感器的光线感应面，可以保证光线感应面所感应到的光强稳定，进而提高检测结果的精度、稳定性。

具体地，所述U型通风道5的顶部设置有一开口54，所述开口54与底座上设置的光陷阱55连通，光陷阱55可吸收穿过检测腔体后的未被散射的激光光束，以避免二次检测导致的检测结果偏差，从而提高检测结果的精度。光陷阱55为激光发射器安装模块200上开设的腔体，其腔体壁上可开设波纹槽，以提高吸收率。

具体地，上壳11、下壳12均采用导电材料制作，可增加抗干扰能力，提高检测结果的结果一致性和精度。

具体地，上壳11、下壳12、电路板3配合形成所述抽气装置4的安装腔，抽气装置4用于向所述壳体外抽气，如此结构设置使得抽气装置位于壳体1外侧，便拆装、清洗，而且也使整个传感器的结构更加紧凑。

具体地，抽气装置4与MCU连接，抽气装置4通过MCU控制，一方面可使抽气装置400的抽气速率保持一致，从而使粉尘检测区53内的空气的流动速度是恒定的，提高检测精度，另一方面，通过MCU控制，可调控抽气装置4的抽气速率，适应不同的测试场景要求。

具体地，采用风扇作为抽气装置时，风扇通过MCU控制，一方面可使风扇转速保持一致，从而使空气质量检测腔内的空气的流动速度是恒定的，提高检测精度，另一方面，通过MCU控制，可调控风扇转速，适应不同的测试场景要求。

具体地，所述激光发射器与所述MCU相连，通过MCU控制，可实现激光器间歇式工作，提高激光器的使用寿命。

具体地，上壳11与下壳12通过螺钉连接，电路板2设置于上壳11、下壳12连接处。上壳11和下壳12之间采用螺钉连接，可使上壳11和下壳12连接、电路板3的固定更稳固，从而提高检测结果一致性。

具体地，所述壳体1内还设置有数据传输接口7，所述数据传输接口7与电路板3连接。通过数据传输接口7将检出结果传递给用户或智能终端。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种激光粉尘传感器，其特征在于：

壳体，所述壳体上设置进风口，壳体内设置有与所述进风口连通的通风道；

抽气装置，所述抽气装置可拆卸设在所述壳体的外侧面上，所述抽气装置用于向所述壳体外抽气；

激光发射器，所述激光发射器安装于所述壳体内部，所述激光发射器用于发射激光照射经过所述通风道的气流；

电路板，所述电路板设置于壳体内部，所述电路板上的设置有光电检测传感器、MCU，所述光电检测传感器将所接收所述激光照射于所述气流中的粒子而散射产生的光信号转化为电信号传送给MCU，MCU通过处理所述电信号以获得所述气流的粒子的大小、个数及浓度。

2.根据权利要求1所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述壳体包括上壳和下壳，所述上壳和电路板之间形成空腔，所述进风口和所述空腔连通，所述进风口设置在所述上壳上，所述通风道设置在下壳上，所述通风道为U型，U型通风道的顶端对应的区域构成了粉尘检测区，所述激光发射器正对所述粉尘检测区，所述U型通风道的一侧进气，所述进气一侧与所述空腔连通，另一侧出气，所述出气一侧与所述抽气装置连通。

3.根据权利要求2所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述U型通风道的顶部设置有一开口，所述开口与底座上设置的光陷阱连通。

4.根据权利要求1激光粉尘传感器，其特征在于：所述壳体内设置有激光结构件，所述激光发射器通过所述激光结构件安装至所述壳体内。

5.根据权利要求4所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述激光结构件上设置光栅栏、中心线共线的两个激光通孔、光电检测传感器安装孔，所述两个共线的激光通孔设置在所述光栅栏两侧。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述激光发射器发射出的激光光束与所述光电检测传感器的光线感应面平行，所述激光光束的焦点正对所述光电检测传感器的光线感应面。

7.根据权利要求2所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述上壳、下壳均采用导电材料制作。

8.根据权利要求1所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述抽气装置与所述MCU连接。

9.根据权利要求1所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述激光发射器与所述MCU相连。

10.根据权利要求2所述的激光粉尘传感器，其特征在于：所述上壳与下壳通过螺钉连接，电路板设置于上壳、下壳连接处。