CN209690168U - 阳离子检测控制仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阳离子检测控制仪，涉及空气质量监测技术领域，包括相连接的阳离子采集器、计数器电路、逻辑电路和继电器组件；阳离子采集器，用于对空气中的阳离子颗粒的散射光线进行检测，得到电脉冲信号；计数器电路，用于输入电脉冲信号，输出阳离子颗粒的数量；逻辑电路，用于输入阳离子颗粒的数量，输出继电器组件的通断指令；继电器组件，用于输入通断指令，并执行通断指令对应的操作，以改变与所述继电器组件相连的负离子设备的开闭状态。本实用新型通过采用双处理电路(也即计数器电路和逻辑电路)可以有效检测阳离子浓度，并通过接通或者断开负离子设备及时的控制环境中的阳离子、负离子的浓度，以使用户处于较舒适的环境中。

Description

阳离子检测控制仪

技术领域

本实用新型涉及空气质量监测技术领域，尤其是涉及阳离子检测控制仪。

背景技术

当天气处于高气压与低气压交换时，或在拥挤的汽车站，都会使人感觉呼吸困难，这是因为空气中含有大量的阳离子。在生活中所有家电用品都会产生大量有害人体的阳离子。阳离子具有强氧化性，能够抢夺人体内组织细胞的电子，使生命体酸化老化。阳离子浓度过高时会使人血液酸化、细胞不活络、自律神经失调，对疾病的免疫力、抵抗力减弱；人体的血液是弱碱性的，体内阳离子过多时，血液逐渐呈酸性，会引起头疼、血压高，并影响判断力和注意力。可见，阳离子是很多疾病及安全事故的祸根。

因此，实时监测环境中阳离子的浓度是非常有必要的，尤其是对于医院、疗养院等场合，可以通过监测氧离子浓度来控制负离子设备适当的产生负离子，增加环境中负离子浓度。但是，目前国内还有没有监测环境中阳离子浓度的方法或设备，给医院等场合的工作人员带来了很大的不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供阳离子检测控制仪，以有效检测阳离子浓度，并及时控制环境中的阳离子、负离子的浓度，以使用户处于较舒适的环境中。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种阳离子检测控制仪，其中，包括相连接的阳离子采集器、计数器电路、逻辑电路和继电器组件；

所述阳离子采集器，用于对空气中的阳离子颗粒的散射光线进行检测，得到电脉冲信号；

所述计数器电路，用于输入所述电脉冲信号，输出阳离子颗粒的数量；

所述逻辑电路，用于输入所述阳离子颗粒的数量，输出继电器组件的通断指令；

所述继电器组件，用于输入所述通断指令，并执行所述通断指令对应的操作，以改变与所述继电器组件相连的负离子设备的开闭状态。

进一步，所述阳离子采集器包括：

光源，用于在按照指定角度照射空气中的阳离子颗粒时引起散射光线；

汇聚透镜，用于收集所述散射光并将所述散射光投射到光检测器；

所述光检测器，用于对所述散射光进行光电转换，得到所述散射光随时间变化的电脉冲信号；

其中，所述指定角度为所述光源的光线投射方向与所述汇聚透镜的轴心方向之间的夹角。

进一步，所述通断指令包括接通指令和断开指令；

所述逻辑电路，用于根据所述阳离子颗粒的数量计算阳离子浓度，将所述阳离子浓度与预设的阳离子浓度阈值进行比较，并当所述阳离子浓度不小于预设的阳离子浓度阈值时生成接通指令，当所述阳离子浓度小于预设的阳离子浓度阈值时生成断开指令。

进一步，所述继电器组件，用于根据所述接通指令控制负离子设备启动释放负离子，以及，根据所述断开指令控制负离子设备停止释放负离子。

进一步，包括与所述阳离子采集器、所述计数器电路、所述逻辑电路和所述继电器组件均相连接的供电设备。

进一步，包括与所述逻辑电路相连接的显示器；

所述显示器，用于显示所述阳离子浓度。

进一步，包括冷却装置；

所述冷却装置，用于采用风冷散热方式对所述计数器电路、所述逻辑电路和所述继电器组件进行降温。

进一步，所述计数器电路和所述逻辑电路均包括ST意法半导体STM8S系列的单片机。

进一步，所述供电设备的正极分别与所述继电器组件Vcc串口、所述计数器电路中单片机的正极、和所述逻辑电路中单片机的正极相连接；

所述供电设备的负极分别与所述继电器组件Gnd串口、所述计数器电路中单片机的负极和所述逻辑电路中单片机的负极相连接。

进一步，所述指定角度为130度到140度。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型提供的一种阳离子检测控制仪，包括相连接的阳离子采集器、计数器电路、逻辑电路和继电器组件；首先阳离子采集器对空气中的阳离子颗粒的散射光线进行检测，得到电脉冲信号；然后计数器电路根据输入的电脉冲信号计算阳离子颗粒的数量；以及逻辑电路输入阳离子颗粒的数量，输出生成通断指令；最后继电器组件根据通断指令接通或者断开负离子设备。本实用新型可以通过双处理电路(也即计数器电路和逻辑电路)有效检测阳离子浓度，并通过接通或者断开负离子设备及时的均衡环境中阳离子和负离子的浓度，使用户处于较舒适的环境中。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种阳离子检测控制仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种阳离子检测控制仪的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的阳离子采集器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的阳离子检测控制方法流程图。

图标：

01-阳离子采集器；02-计数器电路；03-逻辑电路；04-继电器组件；05-负离子设备；06-供电设备；07-显示器；08-冷却装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

目前国内缺少监测环境中阳离子浓度的方法或设备，给医院等场合的工作人员带来了很大的不便。基于此，本实用新型实施例提供的一种阳离子检测控制仪，可以有效检测阳离子浓度，并及时控制环境中的阳离子、负离子的浓度，以使用户处于较舒适的环境中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种阳离子检测控制仪进行详细介绍。

实施例一：

参照图1所示的一种阳离子检测控制仪的结构示意图，该阳离子检测控制仪可应用于医院重症监护室、家庭、办公室和人员密集型场所等场景中，其包括相连接的阳离子采集器01、计数器电路02、逻辑电路03和继电器组件04。

阳离子采集器01，用于对空气中的阳离子颗粒的散射光线进行检测，得到电脉冲信号。

计数器电路02，用于输入电脉冲信号，输出阳离子颗粒的数量。具体的，计数器电路02可以将电脉冲信号与标准电信号进行比较，根据比较结果计算阳离子颗粒的数量。

逻辑电路03，用于输入阳离子颗粒的数量，输出继电器组件的通断指令。具体的，逻辑电路03可以根据阳离子颗粒的数量计算阳离子浓度，并根据阳离子浓度和预设的阳离子浓度阈值生成通断指令。

继电器组件04，用于输入通断指令，并执行通断指令对应的操作，以改变与继电器组件相连的负离子设备05的开闭状态，也即控制负离子设备05开始或者停止释放负离子。

上述阳离子检测控制仪，通过阳离子采集器01对阳离子颗粒的散射光线进行检测，将得到电脉冲信号发送给计数器电路02；然后计数器电路02根据电脉冲信号计算阳离子颗粒的数量，以及逻辑电路03根据阳离子颗粒的数量计算阳离子浓度，并根据阳离子浓度和预设的阳离子浓度阈值生成通断指令，以最终控制负离子设备05开始或者停止释放负离子。本实用新型可以通过双处理电路(也即计数器电路02和逻辑电路03)检测阳离子浓度，并基于阳离子浓度及时的控制负离子设备05开始或者停止释放负离子，从而均衡环境中阳离子和负离子的浓度，使用户处于较舒适的环境中；同时，双处理电路可以使检测和控制互不影响，提高工作效率。

参照图2所示的另一种阳离子检测控制仪的结构示意图，该阳离子检测控制仪包括：显示器07、冷却装置08和供电设备06；其中，显示器07与逻辑电路03相连接，供电设备06分别与阳离子采集器01、计数器电路02、逻辑电路03、继电器组件04、显示器07和冷却装置08相连接。

在本实施例中，上述计数器电路02和逻辑电路03均可以采用ST意法半导体STM8S系列的单片机。

具体的，供电设备06的正极分别与计数器电路02中单片机的正极(5V)、逻辑电路03中单片机的正极、继电器组件04的Vcc串口、显示器07的Vcc串口和冷却装置08的正极相连接；供电设备06的负极分别与计数器电路02中单片机的负极、逻辑电路03中单片机的负极、继电器组件04的Gnd串口、显示器07的Gnd串口和冷却装置08的负极相连接。

计数器电路02中单片机的Tx(Transmit，发送)串口与逻辑电路03中单片机的D6串口相连接，逻辑电路03中单片机的D4串口与继电器组件04的In串口相连接，逻辑电路03中单片机的A1串口、A2串口、A3串口分别与显示器07的Sclk串口、Rclk串口、Dio串口相连接。

在本实施例中，供电设备06，用于输入220V电压，并向阳离子采集器01、计数器电路02、逻辑电路03、继电器组件04、显示器07和冷却装置08供电。

显示器07，用于接收来自逻辑电路03的阳离子浓度，并显示阳离子浓度。该显示器07诸如可以为LED显示器。

冷却装置08，用于采用风冷散热方式对计数器电路02、逻辑电路03和继电器组件04等部件进行降温。在实际应用中，该冷却装置08可以设置开关部件，用来控制冷却装置08的开启和关闭。当然，控制冷却装置08的工作状态的方式并不限于此。

为了便于理解，在此给出阳离子采集器01的一种具体示例，参照如图3所示的阳离子采集器01的结构示意图，其可以包括光源、汇聚透镜和光检测器。

光源，用于在按照指定角度照射空气中的阳离子颗粒时引起散射光线；其中，光源可以包括激光光源或LED灯，阳离子颗粒在光源的照射下会发生散射。上述指定角度为光源的光线投射方向与汇聚透镜的轴心方向之间的夹角，当该夹角(也即指定角度)呈135度时，被照射的对象(在本实施例中可以包括阳离子颗粒和空气中的其它微粒)能较好的表现其轮廓形式和立体感，有利于经过汇聚透镜被光检测器检测到，基于此，指定角度的范围可以设置为130度到140度之间。

汇聚透镜，用于收集散射光并将散射光投射到光检测器。

光检测器，用于对散射光进行光电转换，得到散射光随时间变化的电脉冲信号。光检测器是将散射光能量转换为电信号的光电转换器件，诸如光电倍增管或光电二极管。

具体的，散射光线的强度与微粒的大小有关，也即散射光线的强度随着微粒的表面积增加而增大。这样，根据测定散射光的强度可以推知微粒的大小。通过光检测器将散射光的光脉冲转换为信号幅度较大的电脉冲信号，电脉冲信号的数量对应于阳离子颗粒的个数，电脉冲的幅度对应于阳离子颗粒的大小。可以理解的是，空气中除了阳离子颗粒，还存在很多其他的微粒，通过光检测器转换得到的电脉冲信号是空气中多种微粒所对应的信号。因此，计数器电路02将对该电脉冲信号处理，以确定阳离子颗粒的数量。

另外，为了促进空气中阳离子颗粒的运动，以提高阳离子检测的准确性，阳离子采集器01中还可以设置加热器。

在本实施例中，计数器电路02将电脉冲信号与预设的标准电信号进行比较；该标准电信号为阳离子颗粒所对应的电信号，诸如：直径大小为1μm至2.5μm的阳离子颗粒所对应的电信号700mV至3200mV，将700mV至3200mV范围内的电信号设置为标准电信号。根据落入到标准电信号范围内的电脉冲信号计算阳离子颗粒的数量。计数器电路02将阳离子颗粒的数量发送给逻辑电路03，以使逻辑电路03基于该阳离子颗粒的数量发出通断指令。

在本实施例中，离子采集器内进行阳离子检测的腔室体积是已知的，逻辑电路03首先根据阳离子颗粒的数量和腔室体积计算阳离子浓度，然后将阳离子浓度与预设的阳离子浓度阈值进行比较。其中，阳离子浓度阈值是根据空气清洁状态而自行设置的。

具体的，逻辑电路03用于当阳离子浓度不小于预设的阳离子浓度阈值时生成接通指令，将接通指令发送给继电器组件04，以使继电器组件04根据接通指令接通负离子设备05，控制负离子设备05启动释放负离子。

当阳离子浓度小于预设的阳离子浓度阈值时生成断开指令，将断开指令发送给继电器组件04，以使继电器组件04根据断开指令断开负离子设备05，控制负离子设备05停止释放负离子。

本实施例中阳离子检测控制仪处于持续检测阳离子的状态，随着负离子设备05的运行而获取实时的阳离子浓度的数据，进而，能够及时的控制负离子设备05，令用户长时间的处于较舒适的环境中。

在本实施例中，上述计数器电路02和逻辑电路03均可以采用ST意法半导体STM8S系列的单片机。该单片机适于工业、消费类和计算机市场的多种应用。STM8S系列的单片机采用ST的130纳米工艺技术和先进内核架构，主频可达24MHz，处理能力高达20MIPS。其嵌入式EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，带电可擦可编程只读存储器)、RC振荡器和全套标准外设为设计者提供了稳定且可靠的解决方案。

实施例二：

基于上述实施例提供的阳离子检测控制仪，本实施例提供了阳离子检测控制方法，参照图4，该方法包括：

步骤S01，对空气中的阳离子颗粒的散射光线进行检测，得到电脉冲信号；

步骤S02，将电脉冲信号与标准电信号进行比较，根据比较结果计算阳离子颗粒的数量；

步骤S03，根据阳离子颗粒的数量计算阳离子浓度，并根据阳离子浓度和预设的阳离子浓度阈值生成通断指令；

步骤S04，继电器组件执行通断指令对应的操作，以改变与继电器组件相连的负离子设备的开闭状态。

综上，上述多个实施例提供的阳离子检测控制仪，包括相连接的阳离子采集器、计数器电路、逻辑电路和继电器组件；首先阳离子采集器对空气中的阳离子颗粒的散射光线进行检测，得到电脉冲信号；然后计数器电路根据电脉冲信号计算阳离子颗粒的数量；以及逻辑电路根据阳离子颗粒的数量计算阳离子浓度，并根据阳离子浓度和预设的阳离子浓度阈值生成通断指令；最后继电器组件根据通断指令控制负离子设备开始或者停止释放负离子。本实用新型可以通过双处理电路(也即计数器电路和逻辑电路)有效检测阳离子浓度，并基于阳离子浓度及时的控制负离子设备开始或者停止释放负离子，从而均衡环境中阳离子和负离子的浓度，使用户处于较舒适的环境中；同时，双处理电路可以使检测和控制互不影响，提高工作效率。

本实用新型实施例所提供的方法，其实现原理及产生的技术效果和前述检测控制仪实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述检测控制仪实施例中相应内容。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种阳离子检测控制仪，其特征在于，包括相连接的阳离子采集器、计数器电路、逻辑电路和继电器组件；

所述阳离子采集器，用于对空气中的阳离子颗粒的散射光线进行检测，得到电脉冲信号；

所述计数器电路，用于输入所述电脉冲信号，输出阳离子颗粒的数量；

所述逻辑电路，用于输入所述阳离子颗粒的数量，输出继电器组件的通断指令；

所述继电器组件，用于输入所述通断指令，并执行所述通断指令对应的操作，以改变与所述继电器组件相连的负离子设备的开闭状态。

2.根据权利要求1所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，所述阳离子采集器包括：

光源，用于在按照指定角度照射空气中的阳离子颗粒时引起散射光线；

汇聚透镜，用于收集所述散射光并将所述散射光投射到光检测器；

所述光检测器，用于对所述散射光进行光电转换，得到所述散射光随时间变化的电脉冲信号；

其中，所述指定角度为所述光源的光线投射方向与所述汇聚透镜的轴心方向之间的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，所述通断指令包括接通指令和断开指令；

所述逻辑电路，用于根据所述阳离子颗粒的数量计算阳离子浓度，将所述阳离子浓度与预设的阳离子浓度阈值进行比较，并当所述阳离子浓度不小于预设的阳离子浓度阈值时生成接通指令，当所述阳离子浓度小于预设的阳离子浓度阈值时生成断开指令。

4.根据权利要求3所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，所述继电器组件，用于根据所述接通指令控制负离子设备启动释放负离子，以及，根据所述断开指令控制负离子设备停止释放负离子。

5.根据权利要求1所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，包括与所述阳离子采集器、所述计数器电路、所述逻辑电路和所述继电器组件均相连接的供电设备。

6.根据权利要求1所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，包括与所述逻辑电路相连接的显示器；

所述显示器，用于显示所述阳离子浓度。

7.根据权利要求1所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，包括冷却装置；

所述冷却装置，用于采用风冷散热方式对所述计数器电路、所述逻辑电路和所述继电器组件进行降温。

8.根据权利要求5所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，所述计数器电路和所述逻辑电路均包括ST意法半导体STM8S系列的单片机。

9.根据权利要求8所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，所述供电设备的正极分别与所述继电器组件Vcc串口、所述计数器电路中单片机的正极、和所述逻辑电路中单片机的正极相连接；

所述供电设备的负极分别与所述继电器组件Gnd串口、所述计数器电路中单片机的负极和所述逻辑电路中单片机的负极相连接。

10.根据权利要求2所述的一种阳离子检测控制仪，其特征在于，所述指定角度为130度到140度。