CN215812285U - 一种粉尘传感器及空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粉尘传感器及空气净化器，其中粉尘传感器，用于检测风道内的粉尘浓度，包括镜筒、聚光镜片、光发射器和光接收器，镜筒和光发射器分设在风道两侧，聚光镜片设置在镜筒的端部，光接收器设置在镜筒内，还包括检测组件和检测光源，检测组件设置在聚光镜片和光接收器之间，检测光源发射的检测光线经过聚光镜片被检测组件接收，以根据检测组件输出的电信号值以确定聚光镜片的清洗时机。本实用新型提供了一种粉尘传感器及空气净化器，通过检测组件获取聚光镜片的透光率，根据聚光镜片的透光率确定聚光镜片的清洗时机，保证了粉尘传感器的最佳运行性能，延长粉尘传感器的使用寿命。

Description

一种粉尘传感器及空气净化器

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种粉尘传感器及空气净化器。

背景技术

现有的空气净化器广泛使用粉尘传感器来实现对空气中PM2.5的检测，而根据空气净化器的使用环境不同，对粉尘传感器定期的清理与维护也因环境而异，一般环境需要1-2个月清理，环境恶劣需要经常清理。如不及时对粉尘传感器进行清理与维护，造成粉尘传感器对粉尘的检测数据不准确。

由于粉尘传感器在机身内，无法直接观看到，用户也难以判断是否需要进行清理维护。因此，急需设计一种能够自动检测粉尘传感器粉尘附着量的技术方案，以确定粉尘传感器的清洗时机

实用新型内容

为解决背景技术中的技术问题。本实用新型提供了一种粉尘传感器及空气净化器，能够检测聚光镜片表面附着物的量，从而确定对聚光镜片的清洗时机，保证了粉尘传感器的最佳运行性能，延长粉尘传感器的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型的一种粉尘传感器及空气净化器的具体技术方案如下：

首先，本申请提供了一种粉尘传感器，用于检测风道内的粉尘浓度，包括镜筒、聚光镜片、光发射器和光接收器，镜筒和光发射器分设在风道两侧，聚光镜片设置在镜筒的端部，光接收器设置在镜筒内，还包括检测组件和检测光源，检测组件设置在聚光镜片和光接收器之间，检测光源发射的检测光线经过聚光镜片被检测组件接收，以根据检测组件输出的电信号值以确定聚光镜片的清洗时机。

进一步的，所述检测组件包括用于捕获检测光源发射光线的红外光敏传感器，红外光敏传感器与控制器连接，以向控制器输出实时电信号值。

进一步的，所述检测组件包括串联连接的光敏电阻和分压电阻，光敏电阻的一端接地，光敏电阻和分压电阻的连接点为输出端，分压电阻的另一端为电源输入端。

进一步的，检测组件的顶端在光接收器的下方。

进一步的，镜筒的轴心线与光发射器的光轴之间呈钝角，镜筒的轴心线与检测光源的光轴重合。

进一步的，所述粉尘传感器还包括清洗组件，清洗组件向聚光镜片输送洗涤水，以清洗聚光镜片表面的附着物。

进一步的，所述清洗组件包括进水管道和排水管道，进水管道和排水管道分别与风道底端的进风口连接，进水管道和排水管道上分别设置进水电磁阀和排水电磁阀，进水管道内设有加热组件。

再次，本申请提供了一种空气净化器，包括风道和上述的粉尘传感器。

本实用新型提供了一种粉尘传感器及空气净化器具有以下优点：通过检测组件获取聚光镜片的透光率，根据聚光镜片的透光率确定聚光镜片表面附着物的量，从而确定对聚光镜片的清洗时机，保证了粉尘传感器的最佳运行性能，延长粉尘传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的粉尘传感器的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例的粉尘传感器的结构示意图；

图3为本实用新型粉尘传感器的控制方法的流程图。

图中标号说明：1、风道；11、进水管道；12、排水管道；2、镜筒；3、聚光镜片；4、光接收器；5、光发射器；6、检测组件；7、检测光源；8、加热组件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

通常的，一种粉尘传感器，用于检测风道1内的粉尘浓度，包括镜筒2、聚光镜片3、光发射器5和光接收器4，镜筒2和光发射器5分设在风道1两侧，聚光镜片3设置在镜筒2的端部，光接收器4设置在镜筒2内，镜筒2的轴心线与光发射器5的光轴是相交的，当风道1内通入含有粉尘的空气时，含有粉尘的气流通过光轴相交区域时，气流中的粉尘便会对光发射器5发射的光线产生反射，光线反射后被光接收器4接收，而反射光的强度与气流中的粉尘浓度成正比例关系，即光接收器4接收到的反射光强度越大，气流中的粉尘浓度越大，从而得到风道1内的粉尘浓度。

通常的，镜筒2的轴心线与光发射器5的光轴之间呈钝角，如两者之间的夹角为135°。

具体的，光发射器5可为红外激光器、可见光激光器等，光接收器4为光电晶体管。

由于随着粉尘不断地附着在聚光镜片3表面，聚光镜片3的透光率逐渐降低，将影响粉尘传感器的检测精度，为了确定粉尘传感器的清理维护时机，在本申请中，如图1所示，粉尘传感器还包括检测组件6和检测光源7，检测组件6设置在聚光镜片3和光接收器4之间，检测光源7发射的检测光线经过聚光镜片3被检测组件6接收，以根据检测组件6输出的电信号值确定聚光镜片3的清洗时机。

通常的，随着粉尘传感器使用次数或者使用时间的增长，聚光镜片3的透光率逐渐下降，当检测组件6输出的电信号值小于或者等于预设的电信号阈值时，即可判定聚光镜片3表面附着物过量，需要清洗聚光镜片3，发出报警信息，以提示用户及时处理。

在本实施例中，所述检测组件6包括用于捕获检测光源7发射光线的红外光敏传感器，红外光敏传感器与控制器连接，以向控制器输出实时电信号值，起到监测聚光镜片3的清洁程度的作用，进而判断传感器是否需要清理维护。

在另一个实施例中，所述检测组件6包括串联连接的光敏电阻R2和分压电阻R1，光敏电阻R2的一端接地，光敏电阻R2和分压电阻R1的连接点为输出端，分压电阻R1的另一端为电源输入端。通过测试光敏电阻R2上的电压分压来监测是否需要清理粉尘传感器。当有光照时，光敏电阻R2阻值很小，相当于短路，当光线减弱，光敏电阻R2阻值会急剧增大，从而实现对聚光镜片3透光的检测。

在本实施例中，检测组件6的顶端在光接收器4的下方，以防检测组件6遮挡光电晶体管的探测，提升检测质量。

进一步的，镜筒2的轴心线与检测光源7的光轴重合，即检测光源7发出的光线垂直入射到聚光镜头，经过聚光镜头后，被检测组件6捕获。

当聚光镜片3表面的附着物过多时，需要对粉尘传感器进行维护，而粉尘传感器设置在机身内，不便于清洗操作，故本申请中，如图2所示，所述粉尘传感器还包括清洗组件，清洗组件向聚光镜片3输送洗涤水，以清洗聚光镜片3表面的附着物。

具体的，所述清洗组件包括进水管道11和排水管道12，进水管道11和排水管道12分别与风道1底端的进风口连接，进水管道11和排水管道12上分别设置进水电磁阀和排水电磁阀，进水管道11内设有加热组件8。

本实施例提供的粉尘传感器，通过检测组件6获取聚光镜片3的透光率，根据聚光镜片3的透光率确定聚光镜片3表面附着物的量，从而确定对聚光镜片3的清洗时机，保证了粉尘传感器的最佳运行性能，延长粉尘传感器的使用寿命。

本申请还提供了一种上述粉尘传感器的控制方法，包括以下步骤：

S10、每次粉尘传感器使用完毕后，开启检测光源7，获取检测组件6输出的实时电信号值；

S20、判断所述实时电信号值是否满足聚光镜片3清洗条件；

S30、若满足，则判定聚光镜片3需清洗，发出提醒信号。

具体的，通过检测光发射器5和/或光接收器4的使用状态，以确定粉尘传感器是否使用完毕，如光发射器5由使用状态转变为停止状态，光接收器4由开机状态转变为关机状态时，判定粉尘传感器使用完毕。

在一种实施例中，在所述当每次粉尘传感器使用完毕时，开启检测光源7，获取粉尘传感器使用后检测组件6输出的实时电信号值之前，所述方法还包括：

在粉尘传感器首次使用前，开启检测光源7，获取检测组件6输出的初始电信号值；

所述判断所述实时电信号值是否满足聚光镜片3清洗条件，包括：

根据实时电信号值和初始电信号值计算聚光镜片3的透光率；

当聚光镜片3的透光率小于或者等于预设的透光率阈值时，判定聚光镜片3表面附着物过量，聚光镜片3需清洗。

本实施例提供的粉尘传感器的控制方法，通过获取粉尘传感器首次使用前或者清洗完首次使用前的初始信号值，以对检测组件6进行校准，提升检测到精确性。

在另一种实施例中，所述判断所述实时电信号值是否满足聚光镜片3清洗条件，包括：

当所述实时电信号值小于或者等于预设的电信号阈值时，则满足聚光镜片3清洗条件。

进一步的，所述判定聚光镜片3需清洗，包括：

控制进水电磁阀和加热组件8开启向风道1内注入洗涤水，直至进水时长到达预设进水时长，控制进水电磁阀和加热组件8关闭；

当洗涤水在风道1内停留预设停留时长时，控制出水电磁阀打开。

本申请还提供了一种空气净化器，包括风道1和上述的粉尘传感器。

本实用新型提供的一种粉尘传感器及其控制方法、空气净化器，聚光镜片3后方的红外光敏传感器(或通过光敏电阻配合外部电压检测电路)接收镜片前方红外发光管发出的红外线，由于空气净化器运行过程中，粉尘传感器也在不断工作，部分粉尘会附着在聚光镜片3上，当粉尘在传感器内粉尘积攒到一定程度时，聚光镜片3的透光率会下降，红外光敏传感器或者光敏电阻接收到的光信号会减弱(若使用的是红外光敏传感器，接收到的光强经处理后会直接将相应的电信号发送给控制器，若使用的是光敏电阻，则会通过外部检测电路，检测光强大小，当光信号减弱时，R2两端的电压急剧增大，芯片I/O口读取到电压值变化)，电压变化被芯片读取，使用程序设定阈值，当芯片I/O口读取到的电压达到阈值时，通过整机上的指示灯亮来提醒用户此时粉尘传感器性能下降，PM2.5数据不准确需要进行清理，与此同时，通过空气净化器整机上的WiFi向用户手机app发送信息提醒，并上传清理教程辅助用户进行清理，这种整机提示和app上的教程联动，极大提高用户体验。

每次空气净化器运行结束时，检测光源7继续工作一段时间，同时红外光敏传感器或光敏电阻R2开始工作，向控制器发送电压信号，判断当前粉尘传感器的状态，每次整机运行结束时，都会使用此过程进行判断。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种粉尘传感器，用于检测风道内的粉尘浓度，其特征在于，包括镜筒、聚光镜片、光发射器和光接收器，镜筒和光发射器分设在风道两侧，聚光镜片设置在镜筒的端部，光接收器设置在镜筒内，还包括检测组件和检测光源，检测组件设置在聚光镜片和光接收器之间，检测光源发射的检测光线经过聚光镜片被检测组件接收，以根据检测组件输出的电信号值以确定聚光镜片的清洗时机。

2.根据权利要求1所述的粉尘传感器，其特征在于，所述检测组件包括用于捕获检测光源发射光线的红外光敏传感器，红外光敏传感器与控制器连接，以向控制器输出实时电信号值。

3.根据权利要求1所述的粉尘传感器，其特征在于，所述检测组件包括串联连接的光敏电阻和分压电阻，光敏电阻的一端接地，光敏电阻和分压电阻的连接点为输出端，分压电阻的另一端为电源输入端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的粉尘传感器，其特征在于，检测组件的顶端在光接收器的下方。

5.根据权利要求4所述的粉尘传感器，其特征在于，镜筒的轴心线与光发射器的光轴之间呈钝角，镜筒的轴心线与检测光源的光轴重合。

6.根据权利要求4所述的粉尘传感器，其特征在于，所述粉尘传感器还包括清洗组件，清洗组件向聚光镜片输送洗涤水，以清洗聚光镜片表面的附着物。

7.根据权利要求6所述的粉尘传感器，其特征在于，所述清洗组件包括进水管道和排水管道，进水管道和排水管道分别与风道底端的进风口连接，进水管道和排水管道上分别设置进水电磁阀和排水电磁阀，进水管道内设有加热组件。

8.一种空气净化器，其特征在于，包括风道和如权利要求1-7任一项所述的粉尘传感器。

Images