CN209589765U - 一种pm2.5监测模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种PM2.5监测模块。其包括由底壳和顶壳组成的壳体，壳体内设置有PCB组件和激光传感器，在底壳的其中一个侧壁上并列形成有壳体进风口和壳体出风口，底壳的底部还形成有一呈倒“L”型的出风风道，外部空气经壳体进风口后直接进入激光传感器内部进行监测，监测完成后再经由出风风道传输至壳体出风口处输出。本实用新型涉的PM2.5监测模块，通过在壳体内部设置激光传感器，并将壳体进风口和壳体出风口设置在同一平面上，以使进出风口位置的风压都基本相等，单位时间内通过激光传感器的空气的量都相对稳定，测量值更加稳定，更加接近车外PM2.5浓度真值，且完全不受风速大小影响。

Description

一种PM2.5监测模块

技术领域

本实用新型涉及车载电子技术领域，尤其涉及一种用于监测车外空气中PM2.5数值的PM2.5监测模块。

背景技术

PM2.5是指大气中直径≤2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，它富含大量有毒有害物质，对人体健康和大气环境质量的影响非常大。

目前，在车载电子技术领域内，为实现实时检测车外空气中的PM2.5指数，通常在检测装置中设置红外传感器并配合热电阻使用，其主要通过热电阻发热，以使装置内的空气受热上升，当外界空气进入装置内并流经红外传感器时，即可读取出PM2.5的数值，然后空气再从出风口出气。这种检测装置存在弊端，如测量值受风速影响大，由于该方案的测量依赖热电阻发热形成的上升气流，当外界出现气流扰动时，单位时间通过红外传感器的空气的量就不稳定，造成测量值忽大忽小，测量结果不准确。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于监测车外空气中PM2.5数值的PM2.5监测模块。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种PM2.5监测模块，其包括可相互扣合成一壳体的底壳和顶壳，所述底壳内设置有PCB组件，所述底壳内部设置有一与所述PCB组件电连接的激光传感器；所述底壳的其中一个侧壁上并列形成有一壳体进风口和一壳体出风口；所述底壳的底部形成有一呈倒“L”型的出风风道，所述出风风道的一端朝向所述底壳出风口并与其连接贯通，另一端设置在所述壳体的内部并形成风道入口；外部空气经所述壳体进风口后直接进入所述激光传感器内部进行监测，监测完成后再经由所述出风风道传输至所述壳体出风口输出。

在优选的实施例中，所述底壳的一侧形成有一高于其上方开口的连接板，所述壳体进风口和壳体出风口均形成在所述连接板上且贯通至所述底壳内部，所述连接板的外壁上形成有一呈方形的且环绕在所述壳体进风口和壳体出风口外部的环形挡板；所述环形挡板的外部呈过盈配合套装有一整车密封海绵。

在优选的实施例中，所述出风风道由两条相互偏移成一通道、且从所述底壳的底部向上凸起的L状的风道立板组合而成，两个风道立板的位于所述底壳内部的一端的端部之间形成有一风道入口，另一端延伸至与所述连接板相连，所述壳体出风口位于两个所述风道立板之间。

在优选的实施例中，所述出风风道的上方开口处密封连接一风道密封盖；所述风道密封盖包括一与所述出风风道形状相同且外部尺寸大于其的盖体，所述盖体的与所述壳体出风口对应的一端形成密封盖出风口，所述盖体的与所述出风风道的风道入口对应的一端形成有一可完全遮挡所述风道入口的挡板，所述挡板上形成有密封盖进风口；所述盖体的内部突出形成有一呈L状的导风槽，所述导风槽的一端朝向所述密封盖进风口并与其贯通，另一端朝向所述密封盖出风口并与其贯通；所述导风槽的外部形成有两个可与所述出风风道的风道立板呈凹凸插接的卡槽。

在优选的实施例中，所述激光传感器的相邻两个呈L状夹角的侧壁上分别形成有激光传感器进风口和激光传感器出风口，所述激光传感器进风口与所述壳体进风口相对并且贯通，所述激光传感器出风口与所述风道密封盖上的密封盖进风口和所述出风风道的风道入口相对并且贯通。

在优选的实施例中，所述壳体进风口处封装设置有一进风口密封盖，所述进风口密封盖的前端向所述壳体出风口的外部，其尾端朝向所述底壳的内部、且通过扣位与所述连接板固定连接；所述密封盖的前端内部均匀形成有多个进风孔；所述进风口密封盖的尾端与所述激光传感器的激光传感器进风口的连接处呈过盈配合设置有一进风口密封硅胶。

本实用新型PM2.5监测模块的有益效果在于：通过在壳体内部设置激光传感器，并将壳体进风口和壳体出风口设置在同一平面上，且与空调系统箱进风方向平行，以使进出风口位置的风压都基本相等，因此不论汽车鼓风机风速大小，单位时间内通过激光传感器的空气的量都相对稳定，故使PM2.5监测模块的测量值稳定，更加接近车外PM2.5浓度真值，且完全不受风速大小影响。

附图说明

图1为一实施例中PM2.5监测模块的立体示意图。

图2为一实施例中PM2.5监测模块的立体分解示意图。

图3为图2中底壳的另一角度立体示意图。

图4为图2中风道密封盖的立体示意图。

图5为图4中风道密封盖的立另一角度立体示意图。

图6为图2中风道密封盖与底壳连接关系的纵剖示意图。

图7为图6中A部分的放大视图。

图8为图2中进风口密封盖的立体示意。

图9为图2中激光传感器的立体示意。

图10为一实施例中PM2.5监测模块的内部空气流向示意图。

图11为一实施例中PM2.5监测模块与外部系统箱的局部连接关系图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型的PM2.5监测模块作进一步详细描述。

请同时参见图1至图2，一种PM2.5监测模块，其包括可相互扣合成一壳体10的底壳11和顶壳12，底壳11内设置有PCB组件30，底壳11内部设置有一与PCB组件30电连接的激光传感器20，激光传感器20内部设置有鼓风机，可使其具有一定的空气收集能力。

优选的，请同时参见图3，底壳11的其中一个侧壁上并列形成有一壳体进风口111和一壳体出风口112；底壳11的底部形成有一呈倒“L”型的出风风道113，出风风道113的一端朝向壳体出风口112并与其连接贯通，另一端设置在底壳11的内部并形成风道入口1132；外部空气经壳体进风口111后直接进入激光传感器20内部进行监测，监测完成后再经由出风风道113传输至壳体出风口112输出。

底壳11的一侧形成有一高于其上方开口的连接板114，壳体进风口111和壳体出风口112均形成在连接板114上且贯通至底壳11内部，连接板114的外壁上形成有一呈方形的且环绕在壳体进风口111和壳体出风口112外部的环形挡板115；环形挡板115的外部呈过盈配合套装有一整车密封海绵16。

出风风道113由两条相互偏移成一通道、且从底壳11的底部向上凸起的L状的风道立板1131组合而成，两个风道立板1131的位于底壳11内部的一端的端部之间形成有一风道入口1132，另一端延伸至与连接板114相连，壳体出风口112位于两个风道立板1132之间。

请同时参见图4至图7，出风风道113的上方开口处密封连接一风道密封盖15；风道密封盖15包括一与出风风道113形状相同且外部尺寸大于其的盖体151，盖体151的与壳体出风口112对应的一端形成密封盖出风口154，盖体151的与出风风道113的风道入口1132对应的一端形成有一可完全遮挡风道入口1132的挡板152，挡板152上形成有密封盖进风口153。

盖体151的内部突出形成有一呈L状的导风槽155，导风槽155的一端朝向密封盖进风口153并与其贯通，另一端朝向密封盖出风口154并与其贯通；导风槽155的外部形成有两个可与出风风道113的风道立板1131呈凹凸插接的卡槽156。

请同时参见图9，激光传感器20的相邻两个呈L状夹角的侧壁上分别形成有激光传感器进风口21和激光传感器出风口22，激光传感器进风口21与壳体进风口111相对并且贯通，激光传感器出风口22与风道密封盖15上的密封盖进风口153和出风风道113的风道入口1132相对并且贯通。挡板152设置在激光传感器20的外壁与出风风道113的风道入口1132之间，为防止激光传感器出风口22处出现漏风的现象，挡板152设置有一定的预压配合量，以保证其密闭设置在激光传感器20的外壁与出风风道113之间。

风道密封盖15与出风风道113密闭连接，并且激光传感器出风口22相互贴合，可有效防止激光传感器20内部的空气流进壳体10的其他内部，造成气流紊乱、车外空气未经过滤处理流入车内环境等问题，从而保证模块出风沿风道流回汽车外循环风道，保证进、出风口压力平衡。

请同时参见图8，在壳体进风口111处封装设置有一进风口密封盖13，进风口密封盖13的前端向壳体出风口111的外部，其尾端朝向底壳11的内部、且通过扣位132与连接板114固定连接；进风口密封盖13的前端内部均匀形成有多个进风孔131；进风口密封盖13的尾端且与激光传感器20的激光传感器进风口21的连接处呈过盈配合设置有一进风口密封硅胶14，进风口密封硅胶14设置有一定的预压配合量，以保证其密闭设置在进风口密封盖13与传感器进风口21之间，从而防止在传感器进风口21处出现漏风而导致测量值不准确不稳定的情况。

另在顶壳12的上方壳壁上形成有两排连接孔121，以此作为软件烧录测试点，可以在不拆机的情况下更新软件，实现在线升级功能。

请同时参见图10，实际监测时，当PM2.5监测模块上电后，在激光传感器20内部鼓风机作用下，外部空气从壳体进风口111处进入激光传感器20内部，空气流经激光传感器20，通过光学检测及电信号软件处理，反馈PM2.5数值，最后空气再从壳体出风口112输出，在此过程中，由于壳体进风口111和壳体出风口112位于同一个面上，所以进出风口位置的风压基本相等，并且由于进风口密封硅胶14及风道密封盖15的密封作用，进出激光传感器20的空气都不会出现漏风现象，不会受到风速的影响，因此，激光传感器20的监测更稳定，更接近外部空气的PM2.5浓度的真实值。

请同时参见图11，前述的PM2.5监测模块100，可安装在汽车系统箱200的外循环进风通道201的侧面，并通过四颗螺丝固定，同时将PM2.5监测模块100与地面平行，为保证风口的密闭性，在PM2.5监测模块100与汽车系统箱200的连接处设置一整车密封海绵16，整车密封海绵16设置有一定的预压配合量，以保证其密闭设置在PM2.5监测模块100与汽车系统箱200之间，有效防止空气外漏；实际检测时，外部空气经外循环进风通道201进入PM2.5监测模块100内进行进行监测，监测过程如前述，检测值通过CAN/LIN/UART信号输出到仪表盘，让用户以非常直观的形式同时知悉车外的PM2.5浓度，监测完成后从PM2.5监测模块100的壳体出风口112输出的空气再回流至外循环进风通道201内。

综上，本实用新型的PM2.5监测模块，通过在壳体内部设置激光传感器，并将壳体进风口和壳体出风口设置在同一平面上，且与空调系统箱进风方向平行，以使进出风口位置的风压都基本相等，因此不论汽车鼓风机风速大小，单位时间内通过激光传感器的空气的量都相对稳定，故使PM2.5监测模块的测量值稳定，更加接近车外PM2.5浓度真值，且完全不受风速大小影响。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (6)

1.一种PM2.5监测模块，其包括可相互扣合成一壳体的底壳和顶壳，所述底壳内设置有PCB组件，其特征在于，所述底壳内部设置有一与所述PCB组件电连接的激光传感器；所述底壳的其中一个侧壁上并列形成有一壳体进风口和一壳体出风口；所述底壳的底部形成有一呈倒“L”型的出风风道，所述出风风道的一端朝向所述底壳出风口并与其连接贯通，另一端设置在所述壳体的内部并形成风道入口；外部空气经所述壳体进风口后直接进入所述激光传感器内部进行监测，监测完成后再经由所述出风风道传输至所述壳体出风口输出。

2.根据权利要求1所述的PM2.5监测模块，其特征在于，所述底壳的一侧形成有一高于其上方开口的连接板，所述壳体进风口和壳体出风口均形成在所述连接板上且贯通至所述底壳内部，所述连接板的外壁上形成有一呈方形的且环绕在所述壳体进风口和壳体出风口外部的环形挡板；所述环形挡板的外部呈过盈配合套装有一整车密封海绵。

3.根据权利要求2所述的PM2.5监测模块，其特征在于，所述出风风道由两条相互偏移成一通道、且从所述底壳的底部向上凸起的L状的风道立板组合而成，两个风道立板的位于所述底壳内部的一端的端部之间形成有一风道入口，另一端延伸至与所述连接板相连，所述壳体出风口位于两个所述风道立板之间。

4.根据权利要求3所述的PM2.5监测模块，其特征在于，所述出风风道的上方开口处密封连接一风道密封盖；所述风道密封盖包括一与所述出风风道形状相同且外部尺寸大于其的盖体，所述盖体的与所述壳体出风口对应的一端形成密封盖出风口，所述盖体的与所述出风风道的风道入口对应的一端形成有一可完全遮挡所述风道入口的挡板，所述挡板上形成有密封盖进风口；所述盖体的内部突出形成有一呈L状的导风槽，所述导风槽的一端朝向所述密封盖进风口并与其贯通，另一端朝向所述密封盖出风口并与其贯通；所述导风槽的外部形成有两个可与所述出风风道的风道立板呈凹凸插接的卡槽。

5.根据权利要求4所述的PM2.5监测模块，其特征在于，所述激光传感器的相邻两个呈L状夹角的侧壁上分别形成有激光传感器进风口和激光传感器出风口，所述激光传感器进风口与所述壳体进风口相对并且贯通，所述激光传感器出风口与所述风道密封盖上的密封盖进风口和所述出风风道的风道入口相对并且贯通。

6.根据权利要求2至5任一项所述的PM2.5监测模块，其特征在于，所述壳体进风口处封装设置有一进风口密封盖，所述进风口密封盖的前端向所述壳体出风口的外部，其尾端朝向所述底壳的内部、且通过扣位与所述连接板固定连接；所述密封盖的前端内部均匀形成有多个进风孔；所述进风口密封盖的尾端与所述激光传感器的激光传感器进风口的连接处呈过盈配合设置有一进风口密封硅胶。