CN217981161U - 光散射微尘测量装置 - Google Patents

光散射微尘测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN217981161U
CN217981161U CN202190000285.2U CN202190000285U CN217981161U CN 217981161 U CN217981161 U CN 217981161U CN 202190000285 U CN202190000285 U CN 202190000285U CN 217981161 U CN217981161 U CN 217981161U
Authority
CN
China
Prior art keywords
light scattering
path
heater
air
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202190000285.2U
Other languages
English (en)
Inventor
孙明希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Sensei Monitoring Co ltd
Original Assignee
Air Sensei Monitoring Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210093052A external-priority patent/KR102368788B1/ko
Application filed by Air Sensei Monitoring Co ltd filed Critical Air Sensei Monitoring Co ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN217981161U publication Critical patent/CN217981161U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2273—Atmospheric sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4022—Concentrating samples by thermal techniques; Phase changes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/44—Sample treatment involving radiation, e.g. heat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/065—Investigating concentration of particle suspensions using condensation nuclei counters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0096—Investigating consistence of powders, dustability, dustiness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00455—Controlling humidity in analyser
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/02—Mechanical
    • G01N2201/023—Controlling conditions in casing
    • G01N2201/0238—Moisture monitoring or controlling

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

一种光散射微尘测量装置，包括：外壳，具有使外部空气流入的流入口和排出已测量微尘浓度的被测空气的出口；空气移动路径，连接流入口与出口；加热器，对外部空气进行加热；光散射微尘传感器，测量经由加热器移动的被测空气的微尘浓度；内部温湿度传感器，位于加热器与光散射微尘传感器之间，测量被测空气的温度和相对湿度；控制部，根据内部温湿度传感器测量的温度与相对湿度，控制加热器的驱动；流入口位于外壳下部，出口位于外壳上部，从外壳下部向上部方向依次配置加热器、内部温湿度传感器及光散射微尘传感器，根据控制部控制下的加热器的加热，在空气移动路径发生对流现象，根据对流现象，外部空气通过流入口流入并从下部向上部移动。

Description

光散射微尘测量装置
技术领域
本实用新型涉及微尘测量装置，具体涉及一种利用光散射微尘传感器来准确地测量包含在空气中的微尘浓度的微尘测量装置。
背景技术
为了测量空气中的微尘浓度，使用光散射方式的微尘测量装置。光散射方式微尘测量装置采用向微尘照射光并接收散射的光来测量微尘浓度的方式。
现有技术中的光散射微尘测量装置通常具有检测被微尘散射的激光的多个传感器，求得基准时间内测量的值的平均值来测量微尘浓度。
但是，当空气中的相对湿度上升时，空气中的气化水分子被微尘吸附而成为液状。与液状水分子结合在一起后，微尘的体积将增大。
相对湿度越高，与水分子结合的微尘粒子的体积越大，现有的光散射微尘测量装置可能会将超微尘误认为微尘，体积增大的微尘将被视为大粉尘而不会被测量为微尘。
这种光散射微尘测量装置可以实现实时测量，较小且价格低廉，但如上所述，因基于相对湿度的测量值的准确度低的局限。
虽然开发出了安装加热器来调节空气湿度的微尘测量装置，但因流入口被设置在最上部，为了使外部空气流入内部，需要使用单独的真空泵，且因使用间接加热方式降低相对湿度，存在测量需要大量时间和能量且体积较大的局限。
并且，按微尘的组成成分，空气中吸收水分的相对湿度环境会不同，根据场所微尘种类也不同，因此即使知道相对湿度，也无法预测微尘量来进行补正。
并且，现有的光散射微尘测量装置还存在经由流入口流入的空气中所含的微尘由于静电而被吸附到流入口及其周边而无法准确测量微尘浓度的问题。
实用新型内容
技术问题
本实用新型的目的在于提供一种光散射微尘测量装置，其与空气的相对湿度无关地，可以通过光散射方式准确地测量包含在空气中的微尘量。
本实用新型的另一目的在于提供一种光散射微尘测量装置，使流入口的静电最小化，从而能够提高微尘测量准确度。
解决问题的技术方案
本实用新型的光散射微尘测量装置包括：外壳110，具有使外部空气流入的流入口111a和用于排出已测量微尘浓度的被测空气的出口113a；空气移动路径120，连接所述流入口111a与所述出口113a；加热器130，用于对流入的所述外部空气进行加热；光散射微尘传感器160，用于测量经由所述加热器130 移动的被测空气的微尘浓度；内部温湿度传感器150，设置于所述加热器130 与所述光散射微尘传感器160之间，用于测量所述被测空气的温度和相对湿度；以及控制部180，根据所述内部温湿度传感器150测量的所述温度与相对湿度，对所述加热器130的驱动进行控制；所述流入口111a位于所述外壳110的下部，所述出口113a位于所述外壳110的上部，从所述外壳110的下部向上部方向依次配置所述加热器130、内部温湿度传感器150及光散射微尘传感器160，根据在所述控制部180的控制下的所述加热器130的加热，在所述空气移动路径120内发生对流现象，根据所述对流现象，外部空气通过所述流入口111a 流入并从下部向上部移动。
另外，所述空气移动路径120上设置有使所述外部空气强制移动的空气流动扇170。
另外，所述空气移动路径120包括从所述加热器130连接到所述出口113a 的多个内部分支路径，所述内部分支路径中的一个具有内部温湿度传感器150 和所述光散射微尘传感器160。
另外，所述空气移动路径120包括从所述加热器130连接到所述出口113a 的多个内部分支路径，所述多个内部分支路径分别具有内部温湿度传感器150 和所述光散射微尘传感器160。
另外，所述空气移动路径120包括：流入路径121，从所述流入口111a 连接到所述加热器130；加热路径123，连接所述加热器130和所述内部温湿度传感器150；感测路径125，从所述内部温湿度传感器150连接到所述光散射微尘传感器160；出口路径127，从所述光散射微尘传感器160连接到所述出口113a。
另外，从所述内部温湿度传感器150连接到所述光散射微尘传感器160 的感测路径125的宽度窄于连接所述加热器130和所述内部温湿度传感器150 的加热路径123的宽度，所述加热路径123和所述感测路径125的内壁面具有由隔热材料形成的隔热层125a。
另外，从所述流入口111a连接到所述加热器130的流入路径121和所述加热路径123及所述感测路径125的表面具有由抗静电材料形成的抗静电层 121a。
技术效果
根据本实用新型的光散射微尘测量装置，当外部空气的相对湿度较高时，用加热器加热外部空气来降低相对湿度，由此提高微尘浓度测量的准确度。
并且，在外部空气移动的移动路的内壁面形成抗静电层，或用抗静电材料制作移动路径，从而可以解决微尘因静电而附着在流入路径而导致微尘测量结果出现误差的问题。
并且，根据本实用新型的光散射微尘测量装置，在从加热器到光散射微尘传感器的感测路径的内壁面形成隔热层，能够使温度上升的被测空气的热损失最小化，以确保微尘浓度测量结果的可靠性。
附图说明
图1是示出本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置的结构的立体图，
图2是示出本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置的侧剖面结构的侧剖视图，
图3是示出本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置的正剖面结构的正剖视图，
图4是概略地示出本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置的结构的框图，
图5a至图7b是示出本实用新型的光散射微尘测量装置的空气移动路径的多种变形例的示例图，
图8是示出本实用新型的光散射微尘测量装置的微尘测量过程的流程图。
附图标记：
100：光散射微尘测量装置 110：外壳
111：流入区块 111a：流入口
113：出口区块 113a：出口
113b：第一紧固件 115：加热区块
115a：第二紧固件 117：感测区块
119：垫片 120：空气移动路径
121：流入路径 121a：抗静电层
123：加热路径 124：连接路径
125：感测路径 125a：隔热层
127：出口路径 130：加热器
140：外部温湿度传感器 150：内部温湿度传感器
160：光散射微尘传感器 170：空气流动扇
180：控制部 181：连接器
A1：外部空气
A2：被测空气
T1：外部温度
T2：内部温度
Tt：目标温度
W1：外部相对湿度
W2：内部相对湿度
Wt：目标相对湿度
具体实施方式
下面结合本实用新型的优选实施例和附图，对本实用新型进行详细描述，附图中相同的附图标记表示相同的构件。
在本实用新型的详细描述或权利要求书中，当描述为某一构件“包括”另一构件时，除非另有说明，否则不应限定为仅由该构件组成，应理解为还可以包括其他构件。
图1是示出本实用新型优选实施例的光散射微尘测量装置100的结构的立体图，图2是示出本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置100的侧剖面结构的侧剖视图，图3是示出本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置100的正剖面结构的正剖视图，图4是概略地示出本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置100的结构的框图。
如图所示，本实用新型优选实施例的光散射微尘测量装置100包括：外壳 110，分别具有使外部空气A1流入的流入口111a和排出被测空气A2的出口 113a；空气移动路径120，在所述外壳110的内部连接流入口111a与出口113a，测量外部空气的微尘浓度之后，引导其排向外部；加热器130，设置于流入口 111a侧；外部温湿度传感器140，设置于外壳110的外部，测量外部空气的温度和相对湿度；内部温湿度传感器150，设置于加热器130的上部，测量加热器130所加热的被测空气A2的温度和相对湿度；光散射微尘传感器160，配置于内部温湿度传感器150与出口113a之间，以光散射方式测量被测空气A2 的微尘浓度；控制部180，根据外部温湿度传感器140测量的外部空气A1的相对湿度，选择性地驱动加热器130，以降低外部空气A1的相对湿度。
其中，外部空气A1如图2所示，是指从外壳110的外部通过流入口111a 流入的空气，其具有外部温度T1和外部相对湿度W1。
被测空气A2是指与光散射微尘传感器160接触且被测量微尘浓度的空气，其具有内部温度T2和内部相对湿度W2。
被测空气A2基于外部空气A1的相对湿度，与外部空气A1具有相同的温度和相对湿度(T1＝T2，W1＝W2)，或外部空气A1处于被加热器130加热的状态(T2>T1，W2<W1)。
本实用新型的光散射微尘测量装置100根据外部空气A1的相对湿度，由加热器130选择性地加热外部空气A1而降低外部空气A1的相对湿度，从而提高对被测空气A2的微尘测量准确度。
外壳110支撑各组件，以便在外部空气A1流入后，使用光散射微尘传感器160测量微尘浓度。外壳110包括形成有流入口111a的流入区块111、形成有出口113a的出口区块113、收纳加热器130的加热区块115、收纳光散射微尘传感器160的感测区块117、设置于加热区块115与感测区块117之间用于支撑内部温湿度传感器150的垫片119。
空气移动路径120形成在外壳110的内部而将流入口111a与出口113a之间连接为闭路径。如图2和图3所示，空气移动路径120包括将流入至流入口 111a的外部空气A1引导到加热区块115的流入路径121、形成在加热区块115 而引导外部空气A1经过加热器130移动到垫片119的加热路径123、将经过内部温湿度传感器150的被测空气A2引导到感测区块117的入口的连接路径 124、形成在感测区块117而引导被测空气A2经过光散射微尘传感器160移动到出口区块113的感测路径125、形成在出口区块113而将经过感测路径125 的被测空气A2引导到出口113a的出口路径127。
流入区块111设置在外壳110的最下部而使外部空气A1进入内部。本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置100具有流入口111a位于下部，出口113a位于上部的结构。并且，沿着从流入口111a到出口113a的空气移动路径120，从下部到上部，依次具有加热器130、内部温湿度传感器150、光散射微尘传感器160。
据此，内部强制性地形成负压，即使没有为了使外部空气A1流入而消耗较多能量的真空泵等驱动力，外部空气A1也能通过由加热器130加热的空气的对流现象而自然地流入并移动到上部后，移动到加热路径115。
优选地，从加热路径115到出口113a的路径上具有小型空气流动扇170，以使得被测空气A2经由感测区块117排向外部。小型空气流动扇170结合在感测区块117而形成能够将被测空气A2排向外部的空气流动。其中，优选地，空气流动扇170形成与流量计结合成一体的形态，从而能够测量在其内部移动的被测空气A2的流量。
图2中，流入口111a形成在流入区块111的正面，流入路径121以曲折的形态形成在流入区块111的内部，隐蔽加热器130而避免暴露在外部。通常，光散射微尘测量装置100设置在户外，为了防止雨或雪等进入内部而接触加热器130，优选流入路径121以弯曲的形状或上下曲折的复杂形态形成。
其中，本实用新型的流入路径121为了防止经由流入口111a流入的外部空气A1中包含的微尘因静电而附着到内壁面，在流入路径121的内壁面形成抗静电层121a。
抗静电层121a以规定的厚度涂布不产生静电的抗静电材料而形成，以防止包含在外部空气A1中的微尘因静电而附着到流入路径121的管路内壁面。抗静电材料可以使用现有公知的多种材料。
抗静电层121a除了形成在流入路径121之外，也可以形成在加热路径123 和连接路径124及感测路径125。
并且，也可以是，不形成独立的抗静电层121a，而用抗静电材料制作流入区块111、加热区块115、垫片119及感测区块117。
加热区块115结合到流入区块111的上部，内部收纳加热器130。在加热区块115的内部，以与流入路径121及连接路径124连通地形成加热路径123。加热区块115通过第二紧固件115a结合到流入区块111。
加热器130根据控制部180的控制而选择性地启动，对沿着加热路径123 移动的外部空气A1进行加热。如图3所示，加热器130对应加热路径123的整体宽度，与沿着加热路径123移动的外部空气A1接触。加热器130由沿着加热路径123的宽度而卷绕数次的加热线圈构成，通过增大与外部空气A1的接触面积，在短时间内加热外部空气A1。
加热路径123的宽度与流入路径121相同或更宽，以使加热器130与外部空气A1的接触面积最大化。若加热路径123的宽度大于流入路径121的宽度 W1，外部空气A1的流速将变缓，增大与加热器130的接触时间，从而能够实现更加有效的加热。
垫片119设置在加热区块115与感测区块117之间，以彼此隔开的方式收纳内部温湿度传感器150与光散射微尘传感器160。垫片119的内部形成有连接路径124，在连接路径124的内部配置有内部温湿度传感器150。
为了防止从加热路径123移动的被测空气A2经过内部温湿度传感器150 移动到感测路径125时，因内部温湿度传感器150堵住光散射微尘传感器160 的入口而妨碍空气顺畅流动，垫片119位于加热区块115与感测区块117之间。
如图2所示，外部温湿度传感器140位于流入口111a的一侧，测量从流入口111a流入的外部空气A1的外部温度T1和外部相对湿度W1。外部温湿度传感器140根据控制部180的控制而测量外部温度或外部相对湿度中的一个，或者测量两者。
如图3所示，内部温湿度传感器150设置在加热路径123与感测路径125 的边界区域，测量经过加热器130的被测空气A2的内部温度T2或内部相对湿度W2。
虽未图示，外部温湿度传感器140和内部温湿度传感器150分别电连接到控制部180，将测量的外部温度和外部相对湿度、内部温度和内部相对湿度传送到控制部180。
感测区块117位于流入区块111的上部，内部形成感测路径125。感测路径125上具有光散射微尘传感器160，测量沿着感测路径125移动的被测空气 A2中包含的微尘的浓度。
其中，优选为，感测路径125设计成，使得被加热器130加热而相对湿度降低的被测空气A2能够以保持加热后的内部温度T2的状态与光散射微尘传感器160接触。
为此，本实用新型优选实施例的感测路径125如图3所示，被设计成管路的宽度d2明显小于加热路径123的宽度d1，从而加快沿着感测路径125移动的被测空气A2的流速。
据此，由加热器130加热而上升到内部温度T2的被测空气A2以保持内部温度的状态快速移动，与光散射微尘传感器160接触，从而能够获得更加准确的微尘浓度测量值。
并且，在加热区块115与垫片119及感测路径125的内壁面形成有隔热层 125a或由隔热材料形成，从而使被测空气A2的热损失最小化，以使得保持内部温度的状态移动。
并且，优选地，将感测路径125设计成从加热器130到光散射微尘传感器 160的移动距离l变短，以被测空气A2的热损失最小化的状态，使光散射微尘传感器160和被测空气A2快速接触。
光散射微尘传感器160之后的感测路径125的宽度不再影响到感测准确度，因此根据感测区块117的宽度调整管路的宽度。并且，与光散射微尘传感器 160接触之后的被测空气A2的温度或相对湿度也不重要，因此光散射微尘传感器160之后的感测路径125上可不形成隔热层125a。
即，优选地，应设计成流入路径121、加热路径123、连接路径124、感测路径125、出口路径127中流入路径121和加热路径123及连接路径124的抗静电性能较高，加热路径123和连接路径124除了抗静电性能之外，还应具有隔热性能。
光散射微尘传感器160结合在感测路径125的内壁面而测量包含在被测空气A2中的微尘。其中，光散射微尘传感器160测量的微尘包括粒径2.5微米以下的超微尘。光散射微尘传感器160测量的微尘浓度经过连接器181被传送到控制部180。光散射微尘传感器160可具有公知的多种形态。
出口区块113结合在感测区块117的上部。出口区块113如图1和图2所示，通过第一紧固件113b固定结合在感测区块117和加热区块115。
出口区块113上形成有出口113a和与感测路径125连通的出口路径127。出口路径127将被测空气A2引导到出口113a。
出口113a可形成在与流入口111a相同的方向上，或者根据情况，也可以向相反方向形成。优选地，出口路径127从出口113a以弯曲的形态形成，以防止雨或雪等进入内部。
图5a至图7b是示出本实用新型的光散射微尘测量装置的空气移动路径 120的多种变形例的示例图。
图5a、图5b是示出空气移动路径120的多种方向的示例图。如图5a所示，本实用新型优选实施例的空气移动路径120具有形成在下部的流入口111a 和形成在上部的出口113a，外部空气从下部向上部移动。
根据情况，空气移动路径120a的流入口111a可形成在上部，出口113a 形成在下部，从而在外部空气从上部向下部移动时测量微尘浓度。
另外，空气移动路径120b可如图5b所示，流入口111a形成在一侧面，出口113a形成在另一侧面，外部空气A1向水平方向移动。
其中，与空气移动路径120a，120b的空气移动方向无关地，从流入口111a 到出口113a，依次设置加热器130、内部温湿度传感器150、光散射微尘传感器160。
本实用新型的优选实施例的光散射微尘测量装置100具有一个流入口 111a和一个出口113a，并具有连接流入口111a和出口113a的一个空气移动路径120。
相反，如图6a所示，空气移动路径120c可具有多个流入口111a、111a'。多个流入口111a、111a'形成在流入区块111的多个方向，可以合并为一个流入路径121而移动，或者如图6b所示，分别沿着独立的多个加热路径123、123' 移动。
独立的多个加热路径123、123'可以分别包括独立的加热器130和内部温湿度传感器150。
如图6a所示，感测路径125合并成一个，通过独立的加热路径123、123' 而与加热器130接触的被测空气A2在一个光散射微尘传感器160测量微尘浓度后，经由出口路径127排向外部。
并且，如图7a和图7b所示，独立的加热路径123、123'分别连接到各个感测路径125，125'。
其中，如图7a所示，可仅在各感测路径125、125'中的一个设置有内部温湿度传感器150和光散射微尘传感器160。并且，如图7b所示，各个感测路径125，125'可都具有内部温湿度传感器150和光散射微尘传感器160。
如图7a所示，仅一个感测路径125，125'具有光散射微尘传感器160时，被测量的空气的量将会不同，因此需要增加用于补正被测量的微尘浓度的过程。
并且，经过各个感测路径125、125'的被测空气A2可通过一个出口路径 127排出，或虽未图示，也可以经由各个出口路径127和连接于此的多个出口 113a单独排出。
另外，如图7a和图7b所示，空气移动路径120d、120e可以具有一个加热器130、一个加热路径123和分离的多个感测路径125、125'。
并且，如图5a至图7b所示，所有空气移动路径120的流入口111a和出口113a的方向相同，但这只是示例，流入口111a和出口113a的方向也可以相反。
除此之外，空气移动路径120连接流入口111a和出口113a，以闭路径在外部空气依次经由加热器130、内部温湿度传感器150、光散射微尘传感器160 而移动的范围内，可变更为多种形态。
控制部180以外部温湿度传感器140感测的外部空气A1的外部温度T1 或外部相对湿度W1为基础，使被测空气A2的内部温度T2或内部相对湿度 W2保持恒定，以使光散射微尘传感器160测量的微尘浓度不受相对湿度的影响而实现准确测量。
如前所述，若外气温度的相对湿度较高，空气中的气化水分子被微尘吸附而导致微尘的体积增大，光散射微尘传感器160将微尘误认为大粉尘而降低微尘浓度测量准确度。
因此，当外部空气A1的外部相对湿度W1大于预设的目标相对湿度Wt 时，控制部180操作加热器130使加热器130加热外部空气A1，从而使被测空气A2的内部相对湿度W2与目标相对湿度Wt相同。
本实用新型的优选实施例的控制部180将目标相对湿度Wt设定为35％。这是经多次研究得出微尘粒径增大的拐点在30％前后，且国家测量机构的装置大部分都将潮解相对湿度设定为35％而确定。可以根据情况而改变目标相对湿度Wt。
在设定目标相对湿度Wt后，控制部180驱动加热器130而将沿加热路径 123和连接路径124移动的被测空气A2的内部相对湿度W2降低到目标相对湿度Wt。
控制部180采用内部温湿度传感器150实时测量的内部相对湿度W2大于目标相对湿度Wt时增加加热器130的电力，否则减少电力的比例-积分-微分控制PID等控制方法，控制内部相对湿度W2达到目标相对湿度Wt。
其中，当控制部180利用上述控制方法操作加热器130时，沿着加热路径 123和连接路径124移动的被测空气A2的内部温度T2有可能超过允许的安全温度。
因此，控制部180利用以下公式1计算目标温度Tt，并以计算出的目标温度Tt为基础而控制加热器130的驱动，执行安全控制从而避免被测空气A2 的内部温度超过安全温度。
公式1：
目标温度Tt＝Ax237.3/(7.5-A)
且，
Figure DEST_PATH_GDA0003772102690000111
其中，T2是内部温度，W2是内部相对湿度，Wt是目标相对湿度。
当算出目标温度Tt后，控制部180驱动加热器130来加热经由加热路径 123移动的外部空气A1，以使被测空气A2的内部温度T2达到目标温度Tt。
此时，除了目标温度Tt之外，管理员追加设定安全温度。安全温度是指不会因过热而导致光散射微尘测量装置误动作或造成微尘或超微尘的化学成分变化的温度。
控制部180使用PID等自动控制方法控制加热器130，使内部温度T2达到由公式1计算的目标温度Tt。但是，当计算出的目标温度Tt超过预设的安全温度时，控制部180将目标温度Tt变更为安全温度而控制加热器130。
在此过程中，控制部180在当驱动加热器130而测量的内部温度T2超过安全温度时，立即切断向加热器130供给的电源。
控制部180以一定的时间间隔并根据公式1周期性地更新目标温度Tt来控制加热器130的操作。
另外，上述公式1利用内部温度T2和内部相对湿度W2、目标相对湿度 Wt计算目标温度。
但是，根据情况，也可以利用外部温湿度传感器140测量的外部温度T1、外部相对湿度W1和目标相对湿度Wt算出目标温度。这种情况下，可以利用公式2计算目标温度Tt。
公式2：
目标温度Tt＝Ax237.3/(7.5-A)
且，
Figure DEST_PATH_GDA0003772102690000121
其中，T1是外部温度，Tt是目标温度，W1是外部相对湿度，Wt是目标相对湿度。
利用公式1计算目标温度Tt时，不需要外部温湿度传感器140测量的外部相对湿度W1和外部温度T1，因此不需要外部温湿度传感器140，具有简化设备结构的优点。
控制部180可以选择性地使用两种方式中的一种，或者互换使用两种方式。
另外，控制部180启动加热器130而将被测空气A2的内部温度加热到目标温度时，对光散射微尘传感器160测量的微尘浓度进行补正。
被加热器130加热的被测空气A2的内部相对湿度W2将低于初始的外部相对湿度W1。据此，流入光散射微尘传感器160的被测空气A2的内部温度 T2将高于外部温度T1。当被测空气A2的温度提高时，被测空气A2的体积将大于外部空气A1的体积。
微尘浓度以单位体积空气中的微尘的重量测量，因此需要按增加的体积补正算出的微尘浓度值的过程。
微尘浓度值的补正利用以下公式3。
公式3：
补正的微尘浓度＝(光散射微尘传感器测量的微尘浓度)x(273+内部温度)/(273+外部温度)
参照图1至图8对利用具有这种结构的本实用新型的光散射微尘测量装置 100的微尘测量过程进行说明。
在测量场所设置本实用新型的光散射微尘测量装置100。流入口111a位于外壳110的下部，出口113a位于上部。
位于外壳110外部的外部温湿度传感器140测量外部空气A1的外部温度T1和外部相对湿度W1并传送到控制部180(S110)。控制部180判断被传送的外部相对湿度W1是否低于预设的目标相对湿度Wt(S120)。
当外部相对湿度W1低于预设目标相对湿度Wt时，控制部180切断供给到加热器130的电源，加热器130停止运行(S130)。
外部空气A1经由流入口111a流入，外部空气A1沿着流入路径121移动到加热路径123。此时，在流入路径121的内壁面形成有抗静电层121a而防止微尘因静电附着到内壁面，从流入口111a流入的全部外部空气A1移动到加热路径123。
据此，如图2所示，从流入口111a流入的外部空气A1沿着流入路径121 和加热路径123移动，以未被加热的状态经过内部温湿度传感器150流入光散射微尘传感器160。
光散射微尘传感器160测量未被加热的外部空气(被测空气)的微尘浓度，向控制部180传送所测量的微尘浓度(S170)。控制部180将所测量的微尘浓度输出到外部(S190)。
另外，当外部相对湿度W1大于预设目标相对湿度Wt时，控制部180计算外部相对湿度成为目标相对湿度的目标温度(S140)。目标温度可通过上述公式1计算。
当计算出目标温度后，控制部180向加热器130供电而启动加热器130 (S150)。流入加热路径123的外部空气A1与加热器130接触而被加热。被加热的被测空气A2与内部温湿度传感器150接触而测量内部温度T2或内部相对湿度W2。
当内部温湿度传感器150测量的内部温度T2与目标温度Tt相同时，被供给到感测路径125而与光散射微尘传感器160接触，从而测量微尘浓度(S170)。
光散射微尘传感器160测量微尘浓度后，控制部180根据前述的公式3 补正微尘浓度(S180)，并输出微尘浓度(S190)。
如上所述，根据本实用新型的光散射微尘测量装置，当外部空气的相对湿度较高时，用加热器加热外部空气来降低相对湿度，由此能够提高微尘浓度测量的准确度。
并且，在外部空气流入的流入路径的内壁面形成抗静电层，可以解决现有技术中微尘因静电而附着在流入路径而微尘测量结果出现误差的问题。
并且，根据本实用新型的光散射微尘测量装置，在从加热器到光散射微尘传感器的感测路径的内壁面形成隔热层，使温度上升的被测空气的热损失最小化，从而能够确保微尘浓度测量结果的可靠性。
以上通过几个实施例说明了本实用新型的技术思想。
显然，本实用新型所属领域技术人员可以对本实用新型记载的实施例实施各种修改或变形。并且，即使没有明确示出或描述，本实用新型所属领域技术人员也可以通过本实用新型的记载内容实现包括本实用新型的技术思想的多种形态的变形，这也属于本实用新型的权利范围。参照附图描述的多个示例性实施例只是出于解释本实用新型的目的而描述的，本实用新型的权利范围不受限于这些实施例。

Claims (7)

1.一种光散射微尘测量装置，其特征在于，包括：
外壳(110)，具有使外部空气流入的流入口(111a)和用于排出已测量微尘浓度的被测空气的出口(113a)；
空气移动路径(120)，连接所述流入口(111a)与所述出口(113a)；
加热器(130)，用于对流入的所述外部空气进行加热；
光散射微尘传感器(160)，用于测量经由所述加热器(130)移动的被测空气的微尘浓度；
内部温湿度传感器(150)，设置于所述加热器(130)与所述光散射微尘传感器(160)之间，用于测量所述被测空气的温度和相对湿度；以及
控制部(180)，根据所述内部温湿度传感器(150)测量的所述温度与相对湿度，对所述加热器(130)的驱动进行控制；
所述流入口(111a)位于所述外壳(110)的下部，所述出口(113a)位于所述外壳(110)的上部，
从所述外壳(110)的下部向上部方向依次配置所述加热器(130)、内部温湿度传感器(150)及光散射微尘传感器(160)，
根据在所述控制部(180)的控制下的所述加热器(130)的加热，在所述空气移动路径(120)内发生对流现象，根据所述对流现象，外部空气通过所述流入口(111a)流入并从下部向上部移动。
2.根据权利要求1所述的光散射微尘测量装置，其特征在于，
所述空气移动路径(120)上设置有使所述外部空气强制移动的空气流动扇(170)。
3.根据权利要求2所述的光散射微尘测量装置，其特征在于，
所述空气移动路径(120)包括从所述加热器(130)连接到所述出口(113a)的多个内部分支路径，
所述内部分支路径中的一个具有内部温湿度传感器(150)和所述光散射微尘传感器(160)。
4.根据权利要求2所述的光散射微尘测量装置，其特征在于，
所述空气移动路径(120)包括从所述加热器(130)连接到所述出口(113a)的多个内部分支路径，
所述多个内部分支路径分别具有内部温湿度传感器(150)和所述光散射微尘传感器(160)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光散射微尘测量装置，其特征在于，
所述空气移动路径(120)包括：
流入路径(121)，从所述流入口(111a)连接到所述加热器(130)；
加热路径(123)，连接所述加热器(130)和所述内部温湿度传感器(150)；
感测路径(125)，从所述内部温湿度传感器(150)连接到所述光散射微尘传感器(160)；
出口路径(127)，从所述光散射微尘传感器(160)连接到所述出口(113a)。
6.根据权利要求1所述的光散射微尘测量装置，其特征在于，
从所述内部温湿度传感器(150)连接到所述光散射微尘传感器(160)的感测路径(125)的宽度窄于连接所述加热器(130)和所述内部温湿度传感器(150)的加热路径(123)的宽度，
所述加热路径(123)和所述感测路径(125)的内壁面具有由隔热材料形成的隔热层(125a)。
7.根据权利要求6所述的光散射微尘测量装置，其特征在于，
从所述流入口(111a)连接到所述加热器(130)的流入路径(121)和所述加热路径(123)及所述感测路径(125)的表面具有由抗静电材料形成的抗静电层(121a)。
CN202190000285.2U 2020-08-06 2021-07-26 光散射微尘测量装置 Active CN217981161U (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200098351 2020-08-06
KR10-2020-0098351 2020-08-06
KR1020210093052A KR102368788B1 (ko) 2020-08-06 2021-07-15 광산란 미세먼지 측정장치
KR10-2021-0093052 2021-07-15
PCT/KR2021/009656 WO2022030843A1 (ko) 2020-08-06 2021-07-26 광산란 미세먼지 측정장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN217981161U true CN217981161U (zh) 2022-12-06

Family

ID=80117509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202190000285.2U Active CN217981161U (zh) 2020-08-06 2021-07-26 光散射微尘测量装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230044367A1 (zh)
EP (1) EP4116698A4 (zh)
JP (1) JP7398844B2 (zh)
KR (1) KR102510773B1 (zh)
CN (1) CN217981161U (zh)
AU (1) AU2021321125B2 (zh)
TW (1) TWI783611B (zh)
WO (1) WO2022030843A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117589945B (zh) * 2024-01-11 2024-04-12 武汉瑞气节能环保科技有限公司 一种智慧空压站用空气检测装置
CN117705662B (zh) * 2024-02-02 2024-05-07 北京英视睿达科技股份有限公司 一种湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005053731A1 (de) * 2005-11-10 2007-05-24 Linde Ag Vorrichtung zur Hochdruckgaserhitzung
KR101064216B1 (ko) * 2009-06-25 2011-09-14 건국대학교 산학협력단 분진계측기의 공기 유입 안정화를 위한 정밀측정용 커버
JP5914164B2 (ja) * 2012-05-23 2016-05-11 株式会社日立製作所 微粒子検出装置及びセキュリティゲート
KR101499672B1 (ko) * 2014-04-29 2015-03-06 대한민국 표준 에어로졸 샘플링 시스템
KR101414858B1 (ko) * 2014-04-29 2014-07-03 황만수 미세먼지 측정 장치
CN106574888B (zh) * 2014-07-25 2019-05-31 富士通株式会社 测量颗粒以及气体的测量装置、测量系统以及测量方法
JP2016109317A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 シャープ株式会社 空気清浄機
JP6728956B2 (ja) * 2016-05-13 2020-07-22 富士電機株式会社 粒子測定装置
JP2017223560A (ja) * 2016-06-15 2017-12-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 粒子検出センサ
KR101796918B1 (ko) * 2017-06-07 2017-12-12 (주)소하테크 센서 일체형 이산화탄소 및 온습도 측정장치
KR101832100B1 (ko) * 2017-07-27 2018-04-04 주식회사 동일그린시스 초미세 입경을 갖는 미세먼지 측정 모니터링 시스템
JP6662362B2 (ja) * 2017-08-31 2020-03-11 株式会社デンソー 埃濃度検出装置
KR102065671B1 (ko) * 2018-01-12 2020-01-13 주식회사 지티에스엠 웨이퍼형 파티클 센서
TWM561788U (zh) * 2018-01-26 2018-06-11 Microjet Technology Co Ltd 氣體檢測裝置
KR20190108841A (ko) * 2018-03-15 2019-09-25 한온시스템 주식회사 차량용 먼지 검출장치
KR101912240B1 (ko) * 2018-03-28 2018-10-26 주식회사 과학기술분석센타 미세먼지 측정 장치
US10969310B2 (en) * 2018-04-27 2021-04-06 Microjet Technology Co., Ltd. Particle detecting module
CN108872033B (zh) * 2018-05-24 2022-04-08 香港理工大学深圳研究院 大气环境中气态污染物的非均相反应活性测量装置和方法
RU2709410C1 (ru) * 2018-10-03 2019-12-17 Общество с ограниченной ответственностью "Унискан-Ризерч" Измеритель, система и способ измерения массовой концентрации пылевых частиц
KR102068115B1 (ko) * 2018-10-31 2020-01-20 주식회사 에이치시티엠 입자 측정 시스템
KR102105253B1 (ko) 2018-11-22 2020-04-27 부산대학교 산학협력단 광산란 미세먼지 측정 장치
KR102157179B1 (ko) * 2019-01-25 2020-09-18 주식회사 이노서플 대기 미세 먼지 측정 시스템
KR102053371B1 (ko) * 2019-06-19 2020-01-08 주식회사 누리플랜 미세먼지 측정장치
KR102103333B1 (ko) 2019-12-03 2020-04-22 주식회사 다산에스엠 광산란 방식 미세먼지 측정시스템

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023515512A (ja) 2023-04-13
AU2021321125A1 (en) 2022-11-17
EP4116698A4 (en) 2024-03-20
EP4116698A1 (en) 2023-01-11
JP7398844B2 (ja) 2023-12-15
WO2022030843A1 (ko) 2022-02-10
TW202206796A (zh) 2022-02-16
AU2021321125B2 (en) 2024-03-14
TWI783611B (zh) 2022-11-11
US20230044367A1 (en) 2023-02-09
KR20220025798A (ko) 2022-03-03
KR102510773B1 (ko) 2023-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN217981161U (zh) 光散射微尘测量装置
CN102645249A (zh) 具有集成旁路通道的流量传感器组件
US20120055273A1 (en) Dew formation testing device and dew formation testing method
CN102620792A (zh) 具有提高的流量范围能力的流量传感器
EP0397397B1 (en) Automatic heating apparatus
EP2811280A1 (en) Exhaust gas sampling apparatus
KR102368788B1 (ko) 광산란 미세먼지 측정장치
EP3925654B1 (en) Humidification of respiratory gases
CN103262216A (zh) 热扩散腔室
CN208082489U (zh) 恒温恒湿箱的加湿装置和恒温恒湿箱
US20110094292A1 (en) Apparatus for air property measurement
KR20230175038A (ko) 공기 가열 장치
CN112448003A (zh) 加湿装置及测试系统
CN221528340U (zh) 颗粒物监测设备
CN214122074U (zh) 露点仪恒温器
CN111684241A (zh) 流量测量装置以及埋入式气量计
CN220379877U (zh) 调湿装置
CN216980634U (zh) 测试装置
CN218765704U (zh) 感温探头组件及生活水箱装置
US20240226489A9 (en) Chamber adaptor and manufacturing method thereof
US20240192121A1 (en) Dealing with fog and contaminations in environmental sensor devices
CN206751866U (zh) 氢气加湿系统
KR20220078516A (ko) 공기 가열 장치
KR20220078473A (ko) 공기 가열 장치
CN115655523A (zh) 一种穿戴设备的温度检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant