CN211348030U - 一种基于空气导电性检测的负离子传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于空气导电性检测的负离子传感器，包括外壳，主电路板和负离子采集传感器，所述外壳上开有圆孔，所述主电路板和负离子采集传感器设置在外壳内部，负离子采集传感器基于双重同心圆筒设计，利用双重同心圆筒之电容式吸入法对空气孔的负离子进行检测。本实用新型有效的解决了平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时，由于双重同心圆筒的自身结构和特设的进气方式，保证了气体流通的平顺性，使负离子的检测精度有极大的提高。

Description

一种基于空气导电性检测的负离子传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种基于空气导电性检测的负离子传感器。

背景技术

负离子(负氧离子)传感器也叫离子测量仪，它可以测量空气离子的浓度，分辨离子正负极性，并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流，根据电流大小换算成空气中离子的浓度。传统的电板式空气负离子检测仪最大的问题在于传感器部分的不稳定性，特别在潮湿的环境下，传统的抛光式电板对猝发式负电荷分子有极大的敏感性，这导致测量过程中数据变化可能非常大，使得测量结果的不可预期性加大。

为了提高检测的准确性，公告号为CN208366898U的中国专利2019年1 月11日公开了一种负离子传感器的离子采集器，其包括固定座、固定套、极化管以及收集棒，固定套固定于固定座，极化管固定于固定套，在极化管的靠近极化管外螺纹尾部的一段圆柱面上设有出风口，收集棒固定于固定座中间的螺纹通孔，收集棒的自由端位于出风口与极化管的自由端之间的1/4-1/3处且靠近出风口，测量时，由于收集棒隐藏在极化管的后段，使收集棒更好的被极化管屏蔽，当风经过极化管的进风口时，不会对位于极化管后段的收集棒造成干扰，使测量数据不会因风的干扰而发生变化，同时极化管的进风口外部的带电漂浮物不容易进入到极化管的后段，使得带电漂浮物也不易对收集棒造成影响，使设备工作时测量的数据稳定、准确。该专利公开的是一种能够提高检测数据精度的离子采集器，而这种离子采集器具体如何利用，并未公开。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其负离子采集器采用双重同心圆筒设计，利用双重同心圆筒之电容式吸入法对空气孔的负离子进行检测，有效的解决了平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时，由于双重同心圆筒的自身结构和特设的进气方式，保证了气体流通的平顺性，使负离子的检测精度有极大的提高。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于空气导电性检测的负离子传感器，包括外壳，主电路板和负离子采集传感器，所述外壳上开有圆孔，所述主电路板和负离子采集传感器设置在外壳内部；

所述负离子采集传感器包括金属屏蔽壳，负离子采集器、信号放大电路板和蜗壳风扇，所述金属屏蔽壳开有一个圆孔、一个方孔和一个电线孔，所述负离子采集器包括导流管、极化管和收集棒，所述导流管穿过金属屏蔽壳的圆孔并穿过外壳上的圆孔，以便从外界将空气引入负离子采集传感器中，所述金属屏蔽壳的圆孔上设置有绝缘管套，所述导流管不与金属屏蔽壳接触，所述极化管位于金属屏蔽壳内部，所述极化管的一端穿在导流管中，所述极化管的另一端设置有绝缘底座，所述收集棒设置在绝缘底座的中心位置，并位于极化管内，所述极化管和收集棒同心设置，所述极化管的中间位置开有方形窗口，所述蜗壳风扇设置在金属屏蔽壳的内部，所述蜗壳风扇的进气部位位于极化管的方形窗口处，所述蜗壳风扇的出风口与金属屏蔽壳上方孔对应，所述极化管和收集棒有导线与信号放大电路板连接，所述信号放大电路板有导线穿过金属屏蔽壳上的电线孔与主电路板连接，所述蜗壳风扇从信号放大电路板上接线。

进一步的，所述主电路板通过电源线与电源连接，为主电路板和负离子采集传感器供电。

进一步的，所述导流管和极化管均为金属圆管。

进一步的，所述导流管内表面、极化管的外表面和内表面均抛光处理。

进一步的，所述绝缘套为绝缘高分子材料制成。

进一步的，所述收集棒为铜棒。

进一步的，所述外壳为绝缘的高分子材料制成。

进一步的，所述金属屏蔽壳为铝或者铝合金制成。

进一步的，所述主电路板上设置有无线通信模块，将检测到的负离子数据发送给相应的终端。

本实用新型的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，在使用时，安装在需要检测的地点，接通电源，蜗壳风扇启动抽风，从而使检测位置的空气通过导流管进入到极化管内，空气中的离子撞击极化管和收集棒产生放电，放电的信号经过信号放大电路板放大后传给主电路板，主电路板经过计算从而得到空气中正、负离子的数量和大小，并将检测得到的数据通过无线传输模块传递给相应的终端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，是一种单纯的负离子传感器，与其他综合性的空气传感器相比，虽然功能单一，但体积更小巧，更容易布置，可长期用于固定位置的负离子监测。

2、本实用新型的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，利用双重同心圆筒之电容式吸入法原理，并满足国家标准GB/T18809-2002，其对负离子的检测结果远比采用平行电板式结构的负离子传感器稳定和精确。

3、本实用新型的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，采用蜗壳风扇抽风，从而使在检测的过程中，空气的流量稳定，使通过极化管的气流有良好的平顺性，对离子的数量及大小的检测精确性有极大的提高。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图。

图2为本实用新型的负离子采集传感器内部结构示意图。

图3为本实用新型的负离子采集传感器的负离子采集器的剖视图。

图4为双重同心圆筒之电容式吸入法原理图

图中：1-外壳，2-主电路板，3-负离子采集传感器，31-金属屏蔽壳，32 负离子采集器，33-信号放大电路板，34-蜗壳风扇，321-导流管，322-极化管， 323-收集棒，324-绝缘底座。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1、图2和图3所示，一种基于空气导电性检测的负离子传感器，包括外壳1，主电路板2和负离子采集传感器3，所述外壳1为方形外壳，用塑料制成，方形外壳1上开有圆孔，所述主电路板2和负离子采集传感器3设置在外壳1内部；

所述负离子采集传感器3包括铝合金屏蔽壳31，负离子采集器32、信号放大电路板33和蜗壳风扇34，所述铝合金屏蔽壳31呈矩形，上面开有一个圆孔、一个方孔和一个电线孔，所述负离子采集器32包括导流管321、极化管322和收集棒323，所述导流管321和极化管322用不锈钢制成，所述导流管321内表面、极化管322的外表面和内表面均抛光处理，所述导流管321 穿过铝合金屏蔽壳31的圆孔并穿过塑料外壳1上的圆孔，以便从外界将空气引入负离子采集传感器3中，所述铝合金屏蔽壳31的圆孔上设置有聚乙烯制成的绝缘管套，所述导流管321不与金属屏蔽壳31接触，所述极化管322位于金属屏蔽壳31内部，所述极化管322的一端穿在导流管321中，所述极化管322的另一端设置有尼龙制成的绝缘底座324，所述收集棒323设置在尼龙绝缘底座324的中心位置，并位于极化管322内，所述极化管322和收集棒 323同心设置，所述极化管322的中间位置开有方形窗口，所述蜗壳风扇34 设置在金属屏蔽壳31的内部，所述蜗壳风扇34的外壳为塑料制成，所述蜗壳风扇34的进气部位位于极化管322的方形窗口处，所述蜗壳风扇34的出风口与金属屏蔽壳31上方孔对应，所述蜗壳风扇34支撑着极化管322，所述极化管322和收集棒323有导线与信号放大电路板33连接，所述信号放大电路板 33有导线穿过金属屏蔽壳31上的电线孔与主电路板2连接，所述蜗壳风扇34 从信号放大电路板33上接线。

所述主电路板2通过电源线与电源连接，为主电路板2和负离子采集传感器3供电，所述主电路板2上设置有无线通信模块，将检测到的负离子数据发送给相应的终端。

本实用新型一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其负离子采集传感器利用双重同心圆筒之电容式吸入法原理制成。

如图4所示，双重同心圆筒之电容式吸入法原理：图中参数：uro＝外筒的内径uri＝内筒的半径uL＝L圆筒的长uΦ＝单位时间内圆筒内的空气流量uV＝外筒的外设电压u空气中包括的离子，根据圆筒间的电场流入内筒。V能测量负的时候负离子正的时候正离子。譬如，暂时作为空气中的离子有着全部相等的移动度，从P点进入的离子在S点被内筒如果捕捉了的话，进入圆筒内的离子全部被内筒捕捉，根据运算得出时间负离子的浓度。

本实用新型一种基于空气导电性检测的负离子传感器，能够在环保局、林业局、环境监测站、气象监测站、旅游局和森林景区应用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其特征在于：包括外壳(1)，主电路板(2)和负离子采集传感器(3)，所述外壳(1)上开有圆孔，所述主电路板(2)和负离子采集传感器(3)设置在外壳(1)内部；

所述负离子采集传感器(3)包括金属屏蔽壳(31)，负离子采集器(32)、信号放大电路板(33)和蜗壳风扇(34)，所述金属屏蔽壳(31)开有一个圆孔、一个方孔和一个电线孔，所述负离子采集器(32)包括导流管(321)、极化管(322)和收集棒(323)，所述导流管(321)穿过金属屏蔽壳(31)的圆孔并穿过外壳(1)上的圆孔，以便从外界将空气引入负离子采集传感器(3)中，所述金属屏蔽壳(31)的圆孔上设置有绝缘管套，所述极化管(322)位于金属屏蔽壳(31)内部，所述极化管(322)的一端穿在导流管(321)中，所述极化管(322)的另一端设置有绝缘底座(324)，所述收集棒(323)设置在绝缘底座(324)的中心位置，并位于极化管(322)内，所述极化管(322)和收集棒(323)同心设置，所述极化管(322)的中间位置开有方形窗口，所述蜗壳风扇(34)设置在金属屏蔽壳(31)的内部，所述蜗壳风扇(34)的进气部位位于极化管(322)的方形窗口处，所述蜗壳风扇(34)的出风口与金属屏蔽壳(31)上方孔对应，所述极化管(322)和收集棒(323)有导线与信号放大电路板(33)连接，所述信号放大电路板(33)有导线穿过金属屏蔽壳(31)上的电线孔与主电路板(2)连接，所述蜗壳风扇(34)从信号放大电路板(33)上接线。

2.根据权利要求1所述的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其特征在于：所述主电路板(2)通过电源线与电源连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其特征在于：所述导流管(321)和极化管(322)均为金属圆管。

4.根据权利要求3所述的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其特征在于：所述导流管(321)内表面、极化管(322)的外表面和内表面均抛光处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其特征在于：所述收集棒(323)为铜棒。

6.根据权利要求1所述的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其特征在于：所述外壳(1)为绝缘的高分子材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种基于空气导电性检测的负离子传感器，其特征在于：所述金属屏蔽壳(31)为铝或者铝合金制成。

Images