CN2819215Y - 高灵敏度烟尘监探器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种高灵敏度的烟尘监探器，该烟尘监探器通过检测烟尘散射光的强度，并转换成电量来求得空气中烟尘的质量浓度。该烟尘监探器包括：一光源，用以产生通过烟尘的光线；一光接受装置，接收烟尘散射光，并将接收到的烟尘散射光转变成电压信号；一放大电路，将光接受装置产生的电压信号放大整形后转变成反映空气中烟尘的质量浓度的测量信号。该烟尘监探器灵敏度高，准确性好，当有烟尘颗粒进入烟尘监探器内部时，会将光线散射到接收装置上，散射光信号随着空气中烟尘的浓度变化而相应的变化，保证了监探器能在第一时间捕捉到空气中烟尘的浓度，并迅速的做出正确的信号反馈。

Description

高灵敏度烟尘监探器

技术领域

本实用新型涉及一种烟尘监测装置，尤其是涉及一种通过检测光量变化来指示烟尘浓度的高灵敏度的烟尘监探器。

背景技术

由于人民生活水平的不断提高，人类对市内环境污染的重视也成了社会关注的焦点，因此，各种类型的室内空气净化设备应运而生。高灵敏度的监探器是空气净化设备和通风设备感知的关键部件，它可以自动感知室内空气中的烟尘浓度，智能化控制空气净化设备工作状态，达到既保持室内空气的清静又节约能源。

公知的多种烟尘检测器，包括散射式光电型和电离型烟尘检测器，它们利用不同的技术探测浮在大气中的烟尘含量。现有的烟尘探测器均存在诸如设备复杂，灵敏度差，准确性低等技术问题，不能很好的实现智能化控制空气净化设备的功能。

发明内容

根据现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种烟尘监探器，通过向含有烟尘的空气发射光线，检测烟尘散射光的强度，并转换成电量来求得空气中烟尘的质量浓度。

为实现本目的，本实用新型的烟尘监探器包括：一光源，用以产生通过烟尘的光线；一光接受装置，接收烟尘散射光，并将接收到的烟尘散射光转变成电压信号；一放大电路，将光接受装置产生的电压信号放大整形后转变成反映空气中烟尘的质量浓度的测量信号。

在烟尘监探器中，其光源为一光电二极管；光接受装置为一光电二极管；放大电路由一个放大器组构成。该放大器组由3个放大器串联而成，并以放大器的功率调节来实现所述的烟尘探测器的灵敏度调节。

在烟尘监探器中还包括：一发射用光学透镜；一接收用光学透镜。发射用光学透镜和所述的接收用光学透镜均分别由两个不同半径的凸镜组成，其半径分别为：

f1＝R6.8+0.02(mm)；

f2＝R13.6±0.01(mm)；

两个光学透镜的总厚度T＝2±0.02(mm)。

该烟尘监探器设置于一容器内，容器内部结构设计采用迷宫形式，其包括一金属材料的上罩，内部结构采用抗干扰的屏蔽材料。该抗干扰的屏蔽材料为一种复合材料，其基质是尼龙，并在其中添加了一定比例的玻璃纤维和碳纤维。

本实用新型的烟尘监探器灵敏度高，准确性好，当有烟尘颗粒进入烟尘监探器内部时，会将光线散射到接收装置上，散射光信号随着空气中烟尘的浓度变化而相应的变化，这就保证了监探器能在第一时间捕捉到空气中烟尘的浓度，并迅速的做出正确的信号反馈。

下面结合附图对本实用新型的烟尘监探器的实施例进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的HC-1高灵敏度的烟尘监探器的系统原理图。

1.DC 9V电源                  8.发射用光电二极管

2.GND                        9.光学透镜

3.输入                       10.光学透镜

4.GND                        11.接收用光电二极管

5.输出                       12.放大器

6.DC 12V电源                 13.放大器

7.驱动电路                   14.放大器

具体实施方式

本实用新型的高灵敏度烟尘监探器是以光的散射原理来工作的。当光通过光学性质不均匀的媒质时，会出现偏离原传播方向而沿侧向传播的光，是光的散射现象。烟灰、布绒、纤维、浮游粉尘等统称为室内烟尘，当光照射到空气中悬浮的尘粒时，便产生光散射。在光学系统和烟尘性质一定的条件下，散射光强度与烟尘的浓度成正比。烟尘传感器就是通过检测散射光的强度，并转换成电量来求得烟尘的质量浓度。

以下结合附图做出进一步说明。

图1是本实用新型的HC-1高灵敏度的烟尘监探器的系统原理图。参见图1，本实用新型的HC-1高灵敏度的烟尘监探器的工作过程为：由输入3向驱动电路7输入稳定不变的电压信号，驱动电路7将电压信号转变为光波信号，经发射用光电二极管8、光学透镜9照射到空气中，在烟尘的作用下，从光学透镜9发出的光产生光散射，烟尘散射光穿过光学透镜10后被接收用光电二极管11捕获并转变为电压信号，该电压信号经放大器12、放大器13、放大器14高倍放大并整形后变成所需的测量信号，该测量信号通过输出5输出至烟尘监测器的分析控制装置。烟尘探测器的灵敏度调节可由放大器13的功率调节来实现。

在本实用新型的高灵敏度的烟尘监探器中，为了确保采集信号的灵敏度和准确度，在监探器的内部结构设计中采用了“迷宫”回路形式来保证监探器的灵敏度；选用了抗干扰的屏蔽材料达到了有效的抗其他光折射和抗电磁干扰的功能。该监探器的内部结构设计为迷宫结构，其特征为光学腔内成钝角设计，在空气洁净的时候，接收用光电二极管11不会接受到任何光线，当有烟尘颗粒进入光学腔时，会将光线散射到接收用光电二极管11上，接收用光电二极管11接收到的散射光信号随着空气中烟尘的浓度变化而相应的变化，这就保证了监探器能在第一时间捕捉到空气中烟尘的浓度，并迅速的做出正确的信号反馈。该监探器用于结构上抗干扰的屏蔽材料为一种复合材料，其基质是尼龙，并在其中添加了一定比例的玻璃纤维和碳纤维。另外，本实用新型的高灵敏度的烟尘监探器在外部还采用了金属材料的上罩，加强了监探器的抗干扰稳定性。

在本实用新型的高灵敏度的烟尘监探器中，为保证短距离内的精确聚焦，两个光学透镜9和光学透镜10均分别由两个不同半径的凸镜组成，其半径分别为：

f1＝R6.8+0.02(mm)；

f2＝R13.6±0.01(mm)；

两个光学透镜的总厚度T＝2±0.02(mm)。

Claims (8)

1.一种烟尘监探器，其特征在于包括：

一光源，用以产生通过烟尘的光线；

一光接受装置，接收烟尘散射光，并将接收到的烟尘散射光转变成电压信号；

一放大电路，将所述的光接受装置产生的电压信号放大整形后转变成反映空气中烟尘的质量浓度的测量信号。

2.如权利要求1所述的烟尘监探器，其特征在于：

所述的光源为一光电二极管；

所述的光接受装置为一光电二极管；

所述的放大电路由一个放大器组构成。

3.如权利要求2所述的烟尘监探器，其特征在于：所述的放大器组由3个放大器串联而成，以所述的放大器的功率调节来实现所述的烟尘探测器的灵敏度调节。

4.如权利要求1所述的烟尘监探器，其特征在于还包括：

一发射用光学透镜；

一接收用光学透镜。

5.如权利要求4所述的烟尘监探器，其特征在于：所述的发射用光学透镜和所述的接收用光学透镜均分别由两个不同半径的凸镜组成，其半径分别为：

f1＝R6.8+0.02(mm)；

f2＝R13.6±0.01(mm)；

两个光学透镜的总厚度T＝2±0.02(mm)。

6.如权利要求1所述的烟尘监探器，其特征在于：所述的监探器设置于一容器内，所述的容器包括一金属材料的上罩；其内部结构采用抗干扰的屏蔽材料。

7.如权利要求6所述的烟尘监探器，其特征在于：所述的抗干扰的屏蔽材料为一种复合材料，其基质是尼龙，并在其中添加了一定比例的玻璃纤维和碳纤维。

8.如权利要求6所述的烟尘监探器，其特征在于：所述的容器内部结构设计为光学腔内成钝角设计。