CN210269528U - 颗粒侦测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种颗粒侦测装置，包括腔室、侦测单元以及气流产生单元。腔室具有入口、出口以及连接在入口与出口之间的连接通道，其中连接通道具有储存空间。侦测单元设置在连接通道，位于于入口与出口之间，并位于于储存空间的下游。气流产生单元设置在侦测单元的下游。具有不同大小粒径的颗粒自入口进入颗粒侦测装置中，其中当气流产生单元运转，大于特定粒径的第一颗粒沉积在储藏空间中，而小于或等于特定粒径的第二颗粒被气流带动经过侦测单元后自出口排出。

Description

颗粒侦测装置

技术领域

本实用新型是有关于一种侦测装置，且特别是有关于一种颗粒侦测装置。

背景技术

悬浮颗粒或称悬浮微粒(particulate matter(PM))、大气悬浮微粒(atmosphericparticulate matter)、颗粒(particulates)，泛指悬浮在空气中的固体颗粒或液滴，颗粒虽然微小且甚至肉眼难以辨识，但仍是有尺度的差异。

空气动力学中，环境中直径小于或等于10微米(μm)的颗粒称为悬浮微粒(PM10)；直径小于或等于2.5微米的颗粒称为细悬浮微粒(PM2.5)。悬浮微粒能够在大气中停留很长时间，特别是PM2.5的细小颗粒，其比病毒大又比细菌小，因此容易带着有毒物质进入人体，影响身体健康。

随着科技的发展，光散射测粒技术为颗粒测量提供了多种方案，但如何针对不同粒径的颗粒实施分开测量成为了大家关注的焦点。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有良好侦测准确度的颗粒侦测装置。

本实用新型的一种颗粒侦测装置包括腔室、侦测单元以及气流产生单元。腔室具有入口、出口以及连接在入口与出口之间的连接通道，其中连接通道具有储存空间。侦测单元设置在连接通道，位于于入口与出口之间，并位于于储存空间的下游。气流产生单元设置在侦测单元的下游。具有不同大小粒径的颗粒自入口进入颗粒侦测装置中，其中当气流产生单元运转，大于特定粒径的第一颗粒沉积在储藏空间中，而小于或等于特定粒径的第二颗粒被气流带动经过侦测单元后自出口排出。

在本实用新型的一实施例中，上述的气流产生单元为鼓风机，所述鼓风机的转速与所述特定粒径的大小呈正相关。

在本实用新型的一实施例中，上述的颗粒侦测装置还包括设置在连接通道中并位于于储存空间内的可拆卸的吸附件。

在本实用新型的一实施例中，上述的出口的高度高于入口。

在本实用新型的一实施例中，上述的连接通道具有第一子通道以及第二子通道，第一子通道与入口连接，第二子通道由第一子通道分歧，且侦测单元及气流产生单元位于第二子通道。

在本实用新型的一实施例中，上述的第一子通道具有末端，储存空间位于于末端，第二子通道自入口及储存空间之间从第一子通道分歧出去。

在本实用新型的一实施例中，上述的第二子通道从第一子通道分歧出去为弧形段。

在本实用新型的一实施例中，上述的颗粒侦测装置还包括设置在储存空间中的可拆卸的吸附件。

在本实用新型的一实施例中，上述的侦测单元包括设置在连接通道的光发射器以及光接收器。

基于上述，在本新型创作的颗粒侦测装置中，利用重力的影响使得粒径大于特定粒径的颗粒沉积在储藏空间中，而粒径小于或等于特定粒径的颗粒被气流带动而达到分离颗粒的效果，进而提高侦测准确度。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本新型创作的第一实施例的颗粒侦测装置的示意图；

图2是依照本新型创作的第二实施例的颗粒侦测装置的示意图。

附图标记说明：

100、200：颗粒侦测装置；

110、210：腔室；

112、212：入口；

114、214：出口；

116、216’：连接通道；

217：第一子通道；

218：第二子通道；

120、220：侦测单元；

122、222：光发射器；

124、224：光接收器；

130、230：气流产生单元；

140、240：吸附件；

S1、S2：储存空间；

P1：第一颗粒；

P2：第二颗粒；

T：末端。

具体实施方式

[第一实施例]

图1是依照本新型创作的第一实施例的颗粒侦测装置的示意图。请参考图1，本实施例的颗粒侦测装置100包括腔室110、侦测单元120以及气流产生单元130。腔室110具有入口112、出口114以及连接在入口112与出口114之间的连接通道116，其中连接通道116具有储存空间S1，此储存空间S1邻近入口112设置，且入口112及出口114位于腔室110的不同侧。侦测单元120设置在连接通道116，位于入口112与出口114之间，且处于储存空间S1的下游。气流产生单元130设置在侦测单元120的下游，并且邻近出口114设置。

在本实施例中，出口114的高度高于入口112，但并不以此为限，连接通道116与入口112、出口114在高度方向上的配置关系可以依照实际需求而决定。侦测单元120包括设置在连接通道116的光发射器122以及光接收器124，其中光发射器122发出的光可以是镭射光。

通常，空气会先被吸进颗粒侦测装置100的腔室110内静置或循环，其中具有不同大小粒径的颗粒自入口112进入颗粒侦测装置100中，而当邻近出口114设置的气流产生单元130运转时，因为气流产生单元130运转所导致的压力差会引起气流。在本实施例中，气流产生单元130为鼓风机；但在其他实施例中，气流产生单元130也可以是其他能够藉由产生压力差而让气体流动的器件，例如气泵。

特别的是，控制气流产生单元130的转速可以改变压力差的大小，进而影响气流的流速。具体地说，颗粒的粒径与其重量通常呈正相关。也就是说，颗粒的粒径越大，重量越重；反之，颗粒的粒径越小，则重量越轻。因此，以颗粒侦测装置100用来侦测PM2.5浓度为例说明，将2.5微米作为颗粒大小的分界点，控制气流产生单元130的转速，使气流产生单元130运转时，由于重力的影响，大于特定粒径(即2.5微米)的第一颗粒P1不会受到气流的影响而仍然静置地沉积在储存空间S1中，而小于或等于2.5微米的第二颗粒P2则会被气流带动经过侦测单元120后自出口114排出而回到环境中。

确切地说，当第二颗粒P2经过侦测单元120时，光发射器122会发出镭射光，当镭射光打在第二颗粒P2上时，会产生米氏散射，而光接收器124接收散射的光，将侦测结果回传计算中心，计算中心通过算法可精确地计算出PM2.5的浓度。

由上述可知，在本实施例的颗粒侦测装置100中，主要利用重力的影响，搭配气流产生单元130所产生的气流将颗粒分类，使得粒径大于2.5微米的颗粒静置在储存空间S1中而不会通过侦测单元120，只有粒径小于或等于2.5微米的颗粒会受到气流的影响而通过侦测单元120，因此能够更为有效地提升侦测准确度。

附带一提，颗粒侦测装置100可更包括设置在连接通道116中并位于储存空间S1内的吸附件140，此吸附件140以可拆卸的方式设置在储存空间S1内，例如为泡棉，其可以良好地吸附住第一颗粒P1。吸附件140并不限于泡棉，也可以是布片、毛线球或其他可用来使第一颗粒P1吸附于其上的对象，其中第一颗粒P1可因为静电效应而吸附在毛线球上。

上述的吸附件140可选用常见的对象来实施，因此具备随手可得、成本低的优点；此外，吸附件140方便拆卸更换，可防止第一颗粒P1因为静电吸附，或是长期堵塞在角落，进而影响装置正常运作与寿命。

[第二实施例]

图2是依照本新型创作的第二实施例的颗粒侦测装置的示意图。请参考图2，本实施例的颗粒侦测装置200与前述第一实施例的颗粒侦测装置100相似，包括腔室210、侦测单元220以及气流产生单元230。腔室210具有入口212、出口214以及连接在入口212以及出口214之间的连接通道216’，其中连接通道216’具有储存空间S2。侦测单元220设置在连接通道216’，位于入口212以及出口214之间，并位于储存空间S2的下游。

与前述实施例不同的是，本实施例的入口212及出口214位于腔室210的同一侧，而连接通道216’具有第一子通道217以及第二子通道218，第一子通道217与入口212连接，第二子通道218由第一子通道217分歧，且侦测单元220及气流产生单元230位于第二子通道218。

更进一步而言，第一子通道217大致呈直线形，具有相对于入口212的末端T，其中储存空间S2位于末端T，而第二子通道218自入口212及储存空间S2之间从第一子通道217分歧出去，且第二子通道218从第一子通道217分歧出去为弧形段。弧形段是为了让气体在气道内流动的时候，可以降低扰流(turbulent)的产生，避免空气粒子受到扰流而造成不预期的运动(比如，堆积在某处)。

当邻近出口214设置的气流产生单元230运转时，因为气流产生单元230运转所导致的压力差会引起气流，其中大于特定粒径(即2.5微米)的第一颗粒P1在流动过程中，受到惯性的影响，较难从第一子通道217转入第二子通道218，因此继续朝向第一子通道217的末端T移动，并且被设置在第一子通道217的末端T的储存空间S2中的吸附件240捕捉；而小于或等于2.5微米的第二颗粒P2则会被气流带动从第一子通道217转入第二子通道218，并且经过侦测单元220后自出口214排出而回到环境中。

同样地，当第二颗粒P2经过侦测单元220时，光发射器222会发出镭射光，当镭射光打在第二颗粒P2上时，会产生米氏散射，而光接收器224接收散射的光，将侦测结果回传计算中心，计算中心通过算法可精确地计算出PM2.5的浓度。

综上所述，本新型创作的颗粒侦测装置，利用不同粒径的颗粒具有不同重量的特性，控制气流产生单元的转速以决定由气流产生单元所引起的气体的流速，通过重力或惯性的影响以筛选流过侦测单元的颗粒，其中可更经由吸附件吸附住粒径较大的颗粒，确保流经过侦测单元的颗粒是预期中的粒径，因此能够有效提高颗粒侦测装置的侦测准确度。

再者，颗粒侦测装置中所使用的吸附件具有容易取得、单价低廉的优点；此外，吸附件容易拆卸更换，可防止颗粒因为静电吸附，或是长期堵塞在角落，进而影响装置正常运作与寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种颗粒侦测装置，其特征在于，包括：

腔室，具有入口、连接通道以及出口，所述连接通道连接在所述入口以及所述出口之间，所述连接通道具有储存空间；

侦测单元，设置在所述连接通道，位于所述入口与所述出口之间，并位于所述储存空间的下游；以及

气流产生单元，设置在所述侦测单元的下游；

具有不同大小粒径的多个颗粒自所述入口进入所述颗粒侦测装置中，其中当所述气流产生单元运转，大于特定粒径的第一颗粒沉积在所述储存空间中，而小于或等于所述特定粒径的第二颗粒被气流带动经过所述侦测单元后自所述出口排出。

2.根据权利要求1所述的颗粒侦测装置，其特征在于，所述气流产生单元为鼓风机，所述鼓风机的转速与所述特定粒径的大小呈正相关。

3.根据权利要求1所述的颗粒侦测装置，其特征在于，还包括可拆卸的吸附件，设置在所述连接通道中，位于所述储存空间中。

4.根据权利要求1所述的颗粒侦测装置，其特征在于，所述出口的高度高于所述入口。

5.根据权利要求1所述的颗粒侦测装置，其特征在于，所述连接通道具有第一子通道以及第二子通道，所述第一子通道与所述入口连接，所述第二子通道由所述第一子通道分歧，且所述侦测单元及所述气流产生单元位于所述第二子通道。

6.根据权利要求5所述的颗粒侦测装置，其特征在于，所述第一子通道具有末端，所述储存空间位于所述末端，所述第二子通道自所述入口及所述储存空间之间从所述第一子通道分歧出去。

7.根据权利要求6所述的颗粒侦测装置，其特征在于，还包括可拆卸的吸附件，设置在所述储存空间中。

8.根据权利要求6所述的颗粒侦测装置，其特征在于，所述第二子通道从所述第一子通道分歧出去为弧形段。

9.根据权利要求1所述的颗粒侦测装置，其特征在于，所述侦测单元包括光发射器以及光接收器，设置在所述连接通道。

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