CN211505116U - 一种双通道空气质量检测模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双通道空气质量检测模块，包括壳体以及位于壳体相对两旁侧且相互隔离设置的第一风道和第二风道，所述壳体内具有一激光模组和一分光镜，所述第一风道和第二风道内分别具有第一光感应器和第二光感应器，且壳体上具有分别与第一风道第二风道连通设置的第一出光孔和第二出光孔，所述激光模组出射的光线经由分光镜的反射而分隔成两激光束，两激光束分别从第一出光孔和第二出光孔进入至第一风道第二风道内，并被第一风道和第二风道内的粉尘颗粒反射、散射而分别被第一光感应器和第二光感应器接收产生相应的电信号，以解决现有的双通道空气质量检测模块检测精度不好的问题。

Description

一种双通道空气质量检测模块

技术领域

本实用新型涉及空气质量检测设备领域，具体是涉及一种双通道空气质量检测模块。

背景技术

随着人们对生活质量要求的提升，汽车装配上了双通道PM2.5传感器来测量车内外的粉尘颗粒浓度，结合空调，实现空气过滤或切换空调的内外循环模式，避免车内空气被污染，保证驾驶环境空气清新。

本申请人在申请号为201720077961.1中提出了一种双通道空气质量检测装置，在无需使用步进电机和三通阀的基础上，实现体积小、结构简单和成本低的双通道空气质量检测装置；而且形成两路独立检测气道，不至于相互干扰，检测较为准确。但是上述的双通道空气质量检测装置每个通道都需要配置一个激光模组，其成本仍然很高。

为此，申请人在申请号为201820299630.7中提出了一种双通道空气质量检测模块，其通过单个激光模组来实现双通道内空气质量的检测，可节约激光模组的成本。但上述的双通道空气质量检测模块中的激光模组出射的激光穿过第一个通道后才会再次进入至第二个通道，当第一个通道中的粉尘浓度过高的情况下，进入至第二个通道内的激光束会出现分散的问题，这会导致第二个通道检测的精度降低。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种双通道空气质量检测模块，该双通道空气质量检测模块采用单激光模组实现双通道的空气质量的检测，并且双通道内的激光束之间各自独立而不会相互干扰。

具体方案如下：

一种双通道空气质量检测模块，包括壳体以及位于壳体相对两旁侧且相互隔离设置的第一风道和第二风道，所述壳体内具有一激光模组和一分光镜，所述第一风道和第二风道内分别具有第一光感应器和第二光感应器，且壳体上具有分别与第一风道第二风道连通设置的第一出光孔和第二出光孔，所述激光模组出射的光线经由分光镜的反射而分隔成两激光束，两激光束分别从第一出光孔和第二出光孔进入至第一风道第二风道内，并被第一风道和第二风道内的粉尘颗粒反射、散射而分别被第一光感应器和第二光感应器接收产生相应的电信号。

进一步的，所述分光镜包括相互垂直设置的第一分光面和第二分光面，且第一分光面和第二分光面的交线正对激光模组设置。

进一步的，所述激光模组包括激光二极管和透镜，所述激光二极管出射的光线经由所述透镜会聚而照射于所述分光镜。

进一步的，所述第一光感应器和第二光感应器均包括外壳体以及位于外壳体内的光感应件，所述外壳体上具有一入光孔。

进一步的，经由分光镜分割成的两激光束分别聚焦于第一风道和第二风道内，且焦点位于入光孔中心处的正上方。

进一步的，所述入光孔为从外壳体的外表面至内部的孔径逐渐减小的喇叭形状。

进一步的，所述第一出光孔和第二出光孔均为圆形的通孔。

进一步的，所述第一出光孔和第二出光孔内均具有透光隔离膜，该透光隔离膜将壳体内部与第一风道、第二风道隔离密封。

进一步的，所述第一风道、第二风道相对两侧上均具有一光陷阱，光陷阱上具有与第一风道或第二风道连通的进光孔。

进一步的，所述光陷阱为直角三角形的空腔，该光陷阱的斜边正对进光孔，两直角边的第一直角边与壳体连接，第二直角边与壳体垂直设置，且第二直角边的内壁上还设置有多个凹陷区域。

本实用新型提供的双通道空气质量检测模块与现有技术相比较具有以下优点：本实用新型提供的双通道空气质量检测模块通过分光镜将单激光模组产生的单束激光分成各自独立的两束激光，两束激光分别照射于隔离设置的第一风道和第二风道内，为第一风道和第二风道内的第一光感应器和第二光感应器提供互补影响的激光束，从而使得第一光感应器和第二光感应器产生的电信号互不影响，并且也降低了该双通道空气质量检测模块的成本以及体积。

附图说明

图1示出了双通道空气质量检测模块的正面的剖视图。

图2示出了双通道空气质量检测模块中光线的路线示意图。

图3示出了双通道空气质量检测模块的侧面的剖视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1-图2所示的，本实施例提供了一种双通道空气质量检测模块，该双通道空气质量检测模块包括了壳体10以及位于壳体10内的激光模组20、透镜30和分光镜40，壳体10相对两旁侧上分别具有相互隔离设置的第一风道50和第二风道51，第一风道50和第二风道51内分别具有第一光感应器60和第二光感应器61。

激光模组20出射的激光束经由透镜30初步聚光后照射于分光镜40上，该分光镜40具有第一分光面400和第二分光面401，照射于分光镜40上的激光束被第一分光面400和第二分光面401分别反射至第一风道50和第二风道51内，第一风道50和第二风道51内的粉尘颗粒被激光束照射到而发生反射、散射而分别被第一光感应器60和第二光感应器61接收并产生相应的电信号，具有第一光感应器60和第二光感应器61产生的电信号可以分别计算出第一风道50和第二风道51内粉尘颗粒的浓度。需明确的是，壳体10上具有供第一分光面400和第二分光面401反射至第一风道50和第二风道51内的激光束通过的第一出光孔100和第二出光孔101。

因此该双通道空气质量检测模块通过分光镜40将单激光模组20产生的单束激光分成各自独立的两束激光，两束激光分别照射于隔离设置的第一风道50和第二风道51内，为第一风道50和第二风道51内的第一光感应器60和第二光感应器61提供互补影响的激光束，从而使得第一光感应器60和第二光感应器61产生的电信号互不影响，并且也降低了该双通道空气质量检测模块的成本以及体积。优选的，第一风道50和第二风道51的出口处都设置有一排气设备500，例如风机或者气泵，以对第一风道50或者第二风道51产生吸力。

在本实施例中，壳体10可以由铝合金、锌合金等金属材料或符合要求的塑料材料制成。激光模组20采用的是激光二极管，其相对于其它的激光模组，激光二极管具有更低的成本，并且也具有更小的体积，透镜30为双凸透镜，在壳体10内具有一内固定套11，透镜30和激光模组20都固定在该内固定套11上，以实现透镜30和激光模组20位置的相对固定，激光二极管经由透镜30的初步聚光可以产生符合要求的激光束，以降低该双通道空气质量检测模块的成本以及体积。

优选的，该激光模组20上具有多个定位柱，具体的，本实施例中的激光模组20的底部具有一第一定位柱200，可方便安装于电路板上，激光二极管的尾端上端亦有两个第二定位柱201，防止焊接至电路板上时，电路板旋转而损坏激光二极管PIN针。

在本实施例中，参考图1和图2，分光镜40的第一分光面400和第二分光面401为相互垂直设置的反射面，第一分光面400和第二分光面401的交线正对激光模组20，以使分光镜40的第一分光面400和第二分光面401将激光模组20出射的激光分成左右两侧对称分布的两激光束，即进入至第一风道50和第二风道51内的激光束的强度是相同的，因此第一风道50和第二风道51内的第一光感应器60和第二光感应器61的计算方式相同，易于操作。

优选的，激光模组20出射的光线经分光镜40的第一分光面400和第二分光面401分割成的两激光束分别聚焦于第一风道50和第二风道51内的第一光感应器60和第二光感应器61的光感应器正上方的中心处，以使第一光感应器60和第二光感应器61内的光感应件可以接收最多的光线。

在本实施例中，参考图3，第一光感应器60和第二光感应器61为完全相同的器件，其都包括了外壳体600以及位于外壳体600内的光感应件601，在外壳体600上具有一入光孔602，入光孔602需根据光感应件601的形状大小进行调节，以保证激光照射到颗粒经反射、散射后，光感应件601可以接收最多的光线。在本实施例中，光感应件601选用的是硅光电二极管，入光孔602为圆形的通孔，上述的射入至第一风道50和第二风道51的激光束聚焦于该圆形入光孔602的圆心。

优选的，本实施例中的入光孔602为倒角式的通孔，该入光孔602为从外壳体600的外表面至内部的孔径逐渐减小的喇叭形状，可以防止第一出光孔100或者第二出光孔101出射的衍射光、杂光等从入光孔602进入至外壳体600内而被光感应件601接收，以保证光感应件601产生的电信号的精度。

本实施例中一优选的，参考图3，第一出光孔100和第二出光孔101均为半圆形的通孔，本实施例中第一出光孔100和第二出光孔101形状和尺寸相同，因此以第二出光孔101为例来进行说明。如图2所示的，本实施例中的第一风道50和第二风道51分别位于壳体10左右两侧上，激光模组20安装于壳体10的下部，分光镜40位于壳体10的上部，第二出光孔101为上半部设置的半圆形的通孔，以减小激光束从第二出光孔101出射而产生的衍射光和杂光，以提高光感应件601产生的电信号的精度。

本实施例中一优选的，所述第一出光孔100和第二出光孔101内具有将第一风道50、第二风道51和壳体10内部隔离密封的透光隔离膜，以使壳体密封处理，防止第一风道50、第二风道51的气压不同，而导致内外风道窜气相互影响，造成检测精度下降。优选的，透光隔离膜为增透膜。

本实施例中一优选的，参考图1和图2，第一风道50正对第一出光孔100的一侧和第二风道51正对第二出光孔101的一侧均设置有一光陷阱70。光陷阱70具有与第一风道50或第二风道51连通的进光孔700，第一风道50或第二风道51中的激光束可以从对应的进光孔700进入至相应的光陷阱70内，进入至光陷阱70的光线可以在光陷阱70内多次的反射而消光，而不会从进光孔700再次进入到第一风道50或第二风道51内，因此也不会影响光感应件601产生的电信号的精度。

具体的，光陷阱70为直角三角形的空腔，该光陷阱70的斜边正对进光孔700，两直角边的其一与壳体10连接，另一直角边与壳体10垂直设置，从进光孔700进入的光线经由斜边反射而避开该进光孔700，以避免从进光孔700反射出去。

优选的，与壳体10垂直设置直角边上还设置有多个凹陷区域，多个凹陷区域沿该直角边长度方向间隔依序设置，以使光线可在凹陷区域内进行多次反射而消光。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双通道空气质量检测模块，其特征在于：包括壳体以及位于壳体相对两旁侧且相互隔离设置的第一风道和第二风道，所述壳体内具有一激光模组和一分光镜，所述第一风道和第二风道内分别具有第一光感应器和第二光感应器，且壳体上具有分别与第一风道第二风道连通设置的第一出光孔和第二出光孔，所述激光模组出射的光线经由分光镜的反射而分隔成两激光束，两激光束分别从第一出光孔和第二出光孔进入至第一风道第二风道内，并被第一风道和第二风道内的粉尘颗粒反射、散射而分别被第一光感应器和第二光感应器接收产生相应的电信号。

2.根据权利要求1所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述分光镜包括相互垂直设置的第一分光面和第二分光面，且第一分光面和第二分光面的交线正对激光模组设置。

3.根据权利要求1所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述激光模组包括激光二极管和透镜，所述激光二极管出射的光线经由所述透镜会聚而照射于所述分光镜。

4.根据权利要求1所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述第一光感应器和第二光感应器均包括外壳体以及位于外壳体内的光感应件，所述外壳体上具有一入光孔。

5.根据权利要求4所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：经由分光镜分割成的两激光束分别聚焦于第一风道和第二风道内，且焦点位于入光孔中心处的正上方。

6.根据权利要求4所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述入光孔为从外壳体的外表面至内部的孔径逐渐减小的喇叭形状。

7.根据权利要求1所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述第一出光孔和第二出光孔均为圆形的通孔。

8.根据权利要求1所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述第一出光孔和第二出光孔内均具有透光隔离膜，该透光隔离膜将壳体内部与第一风道、第二风道隔离密封。

9.根据权利要求1所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述第一风道、第二风道相对两侧上均具有一光陷阱，光陷阱上具有与第一风道或第二风道连通的进光孔。

10.根据权利要求9所述的双通道空气质量检测模块，其特征在于：所述光陷阱为直角三角形的空腔，该光陷阱的斜边正对进光孔，两直角边的第一直角边与壳体连接，第二直角边与壳体垂直设置，且第二直角边的内壁上还设置有多个凹陷区域。

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