專利名稱：油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顆粒物檢測技術(shù)，尤其涉及一種飲食業(yè)油煙中的顆粒物濃度檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
飲食業(yè)油煙主要成分是顆粒物和TVOC(總揮發(fā)性有機(jī)物)擾民問題由來已久，力口之城市飲食服務(wù)業(yè)往往集中在城市居民密集區(qū)域及商業(yè)旺區(qū)，近年來環(huán)保投訴居高不下。
現(xiàn)階段我國環(huán)保部門對油煙排放物的檢測，不僅檢測方法涉及的采樣及檢測分析過程復(fù)雜，檢測周期長，測量精度低、檢測費(fèi)用高，操作繁瑣，而且無法在現(xiàn)場完成檢測(需要先行采樣回來)，獲取檢測結(jié)果，無法滿足現(xiàn)場檢測執(zhí)法的需要。發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，可與現(xiàn)場取樣同步進(jìn)行，能夠在現(xiàn)場快速完成分析檢測，操作方便，測量準(zhǔn)確度高；并能夠進(jìn)行動態(tài)測量，大大降低了執(zhí)法成本，便于大規(guī)模推廣使用。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的一種油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，包括依次排列的光源發(fā)生器、多參數(shù)測量室、消光室；所述光源發(fā)生器發(fā)出的測量光束經(jīng)多參數(shù)測量室進(jìn)入消光室；還包括有與測量光束的光路在多參數(shù)測量室中交匯的油煙樣本氣體通道。
進(jìn)一步，所述交匯角度介于45-135度之間，所述多參數(shù)測量室中安設(shè)有光通量傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器。
進(jìn)一步，所述多參數(shù)測量室中還設(shè)有反射聚光器和透鏡聚光組件。
進(jìn)一步，在光源發(fā)生器后端設(shè)有光闌，用于有效消除光源雜散光，降低散射光本。
進(jìn)一步，在所述多參數(shù)測量室之前的參考測量室內(nèi)，安設(shè)有光通量傳感器，用于提供基準(zhǔn)光學(xué)參數(shù)，便于對測量數(shù)據(jù)的誤差進(jìn)行校正。
進(jìn)一步，所述光源發(fā)生器為激光發(fā)射器，所述消光室的一次受光面采用錐體結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，在進(jìn)入多參數(shù)測量室之前的油煙樣本氣體通道上設(shè)有一兩位三通閥，其中一路連接油煙樣本氣體，一路連接清潔空氣。
進(jìn)一步，在多參數(shù)測量室之后的油煙樣本氣體通道上設(shè)有過濾器，測量后的油煙樣本穿過后成為潔凈空氣 。
進(jìn)一步，所述過濾器包括一個(gè)或多個(gè)濾罐，所述濾罐內(nèi)設(shè)有濾芯。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，便于功能擴(kuò)展；帶有自調(diào)整功能，測量精度高；可與采樣過程同步進(jìn)行，有機(jī)結(jié)合，便于現(xiàn)場進(jìn)行測量及執(zhí)法。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖。
圖2是本發(fā)明中測量模塊的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是圖2中光學(xué)部分的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本方面進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的檢測設(shè)備的工作原理示意圖。在檢測設(shè)備中包括有兩大部分，一塊為橫向的光學(xué)通路，包括沿光路依次排列的光源發(fā)生器、多參數(shù)測量室、消光室；一塊為縱向的油煙通路(油煙樣本氣體通道)。兩者在多參數(shù)測量室中交匯。在多功能測量室中對油煙顆粒物濃度進(jìn)行測量。
圖2是本發(fā)明油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，包括有沿光路依次排列的激光發(fā)生器、參考測量室、光闌、多參數(shù)測量室、消光室；在多參數(shù)測量室中，光路與油煙樣本氣體通道的氣路交匯。兩者的交叉角度可以在45度至135度之間，本實(shí)施例中為90度。
在多參數(shù)測量室中配設(shè)有各類測量用的傳感器，包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器，以及對測量光束與被測樣本氣體交匯點(diǎn)產(chǎn)生的散射光通量進(jìn)行測量的光敏裝置，即檢測散射光的光通量傳感器等，傳感器所測的數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)采集單元(模數(shù)轉(zhuǎn)換單元)的轉(zhuǎn)換后被錄入數(shù)據(jù)存儲單元。而光通量傳感器采集的信號需要先通過光電轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成模擬電信號，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)化后被收集，錄入數(shù)據(jù)存儲單元。這些存儲在數(shù)據(jù)存儲單元中的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，將得出油煙顆粒物濃度值。
其中，參考測量室的作用在于提供光源發(fā)生器光源出射光功率等基準(zhǔn)光學(xué)參數(shù)，對多測量室中測得的光通量結(jié)果進(jìn)行修正，校正光源發(fā)生器的功率以及環(huán)境大氣氣體成分變化引起的測量值誤差，有效地降低了設(shè)備本身的零點(diǎn)漂移和溫度漂移。
其中，光闌的作用在于可有效消除光源雜散光，從而降低測量室內(nèi)散射光本底，獲取更低的測量下限和更高的測量精度。
在油煙樣本氣路上設(shè)置抽氣泵，用于保持油煙樣本氣路的負(fù)壓環(huán)境。抽氣泵上配設(shè)有一調(diào)速單元，該調(diào)速單元可自動跟蹤進(jìn)入待測煙道中油煙流動速度(風(fēng)速)，對抽氣泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，繼而調(diào)整油煙樣本氣體在采樣嘴處的進(jìn)氣速度與被測煙道中的油煙流速保持相同，實(shí)現(xiàn)對油煙顆粒物的等速測量。采用等速采樣，可以增加測量的準(zhǔn)確度。當(dāng)然，采用非等速采樣，測量到的結(jié)果也足夠準(zhǔn)確與真實(shí)。
本實(shí)施例中，檢測后的油煙樣本在抽氣泵先通過過濾器，過濾后的尾氣基本上不再含有顆粒物，為潔凈空氣。過濾器可以采用一個(gè)或多個(gè)濾罐的方式，濾罐內(nèi)設(shè)有濾芯。
本實(shí)施例中，在進(jìn)入多參數(shù)測量室之前的油煙樣本氣體通道上還設(shè)有一個(gè)兩位三通閥，其中一路與經(jīng)過濾器過濾后的潔凈空氣連接。
由于油煙測量設(shè)備在經(jīng)過運(yùn)輸、移動或使用過一段時(shí)間后，經(jīng)常會發(fā)生零點(diǎn)漂移的情形，在此情況下，需要對設(shè)備進(jìn)行調(diào)零。設(shè)備調(diào)零過程可根據(jù)設(shè)置定時(shí)或定條件由設(shè)備自動完成，也可人工干預(yù)手動完成。在本實(shí)施例中，通過由設(shè)備自動完成。當(dāng)需要對設(shè)備進(jìn) 行調(diào)零時(shí)，關(guān)閉油煙樣本進(jìn)氣閥，打開清潔空氣進(jìn)氣閥，在此情況下測得的數(shù)據(jù)，可以作為油煙測量的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(相應(yīng)數(shù)據(jù)稱為零氣數(shù)據(jù))，可有效的解決因零點(diǎn)漂移而產(chǎn)生的誤差。當(dāng)然，也可以采用從外圍直接抽取新鮮清潔空氣作為零氣的來源。
本發(fā)明中還包括有控制單元及人機(jī)交互單元，用于控制整個(gè)設(shè)備的使用；還可以增加顯示單元與通信單元；操作者通過人機(jī)交互單元可把存儲在數(shù)據(jù)存儲單元中的相關(guān)數(shù)據(jù)在顯示單元上顯示，還可以通過通信單元完成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，方便遠(yuǎn)程執(zhí)法與監(jiān)控。
顯示單元可以采用高分辨率觸摸屏，圖形界面高清顯示，使操作更加方便快捷。通信單元可以包含有線通信組及無線通信組，無線通信組可設(shè)有GPRS/3G無線網(wǎng)卡、WiFi通信功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無人在線監(jiān)測和對監(jiān)測儀器的遠(yuǎn)程控制。
本發(fā)明還可以配設(shè)通用數(shù)據(jù)接口，如多路USB及RS232接口，可以熱插拔其它外設(shè)。還可以配設(shè)多路數(shù)字控制單元，用于通過儀器自身編程或通過有線、無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對測量現(xiàn)場其它電器設(shè)備的本地編程控制或遙控，使得儀器具備基站智能控制能力。本發(fā)明可以采用高性能鋰離子可充電電池作為配設(shè)電源，即使無外接電源也可確保設(shè)備正常工作長達(dá)數(shù)小時(shí)。配備不同容量的鋰離子電池可以獲取不同的待機(jī)及持續(xù)工作時(shí)長。
根據(jù)上面的描述，可知本發(fā)明主要用于檢測油煙中的顆粒物，當(dāng)然也并不局限于在油煙檢測范疇，凡屬大氣中的顆粒物均可用本發(fā)明進(jìn)行檢測。本發(fā)明可以與各種類型的采樣單元配合使用。
圖3是圖2中光學(xué)部分的結(jié)構(gòu)原理示意圖，包括水平放置的本體10，其上開設(shè)有一水平的通道16，為油煙樣本氣體通道，在其右側(cè)配設(shè)有一抽氣泵17，與水平的通道16成呈45度角(三維空間是90度)的為光通道(光路)，光通道最右側(cè)是激光發(fā)射器11位置，光通道最左側(cè)是消光室12，激光發(fā)生器11發(fā)出的光束50經(jīng)光通道進(jìn)入消光室12 ;其中消光室12內(nèi)的消光部件的一次受光面為錐體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效地通過多次漫反射吸收了進(jìn)入消光室12的光束。
油煙樣本氣體通道(氣路)與光通道(光路)交匯位置為多參數(shù)測量室101，其中，氣路(直線)與光路(直線)的交匯角度可以在45-135度之間，本實(shí)施例中為90度。在多參數(shù)測量室中101中，垂直于氣路與光路交匯平面，安設(shè)有光通量傳感器1011，用于測量油煙氣體通過后的光功率變化(油煙樣本氣體中顆粒物質(zhì)量 的不同,光功率的變化量不同)。
在多參數(shù)測量室101右側(cè)為參考測量室102，其內(nèi)安設(shè)有一線狀光纖1021，與一光通量傳感器1022相連，形成光通量傳感器。通過測量未發(fā)生散射的光通量(基準(zhǔn)光學(xué)參數(shù))，用于對多功能測量室101中測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差校正。該光通量傳感器同樣垂直于氣路與光路的交匯平面。
在參考測量室102與多功能測量室101之間設(shè)有光闌103，光線從光闌103的圓形通孔通過，能有效消除光源雜散光，降低散射光本底。在本實(shí)施例中，設(shè)有多重光闌。光闌可以采用多層嵌套刀鋒式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也可以采用其他形式的方案。
本實(shí)施例中，激光發(fā)生器11為半導(dǎo)體激光器，也可以采用其它類型的便攜性能較強(qiáng)光源發(fā)生器。為方便現(xiàn)場檢查，可以為其配置數(shù)控可調(diào)恒流源。
在激光發(fā)生器11的出射端，可以加設(shè)光學(xué)透鏡組，用于對光束進(jìn)行擴(kuò)束、整形、聚焦等工作，使入射光束完全滿足測量需求。
在多參數(shù)測量室101中還可以增設(shè)反射聚光器和透鏡聚光組件，用于將散射光聚焦到所述光通量傳感器光敏區(qū)域，可進(jìn)一步提高測量精度(準(zhǔn)確度)，擴(kuò)大商標(biāo)的測量下限。在多參數(shù)測量室101內(nèi)，配設(shè)有測量用的溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器，用于對油煙樣本的溫度、濕度及氣壓進(jìn)行測量。
另外，加熱單元104，用于對被測油煙樣本溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免測量室內(nèi)發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，增強(qiáng)了本發(fā)明的使用范圍。
本發(fā)明可以將采樣與測量過程有機(jī)結(jié)合，便于現(xiàn)場進(jìn)行測量及執(zhí)法，而采用模塊化設(shè)計(jì)，便于功能擴(kuò)展；帶有自調(diào)整功能，測量精度高。
盡管本發(fā)明被描述為有一定程度的特殊性，但是請理解當(dāng)前的披露信息僅僅只采用了圖示而已。在不偏離影響本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，在制作和安排各種零部件的細(xì)節(jié)時(shí)，可以采取一系列的 變更措施。
權(quán)利要求
1.一種油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，包括依次排列的光源發(fā)生器、多參數(shù)測量室、消光室；所述光源發(fā)生器發(fā)出的測量光束經(jīng)多參數(shù)測量室進(jìn)入消光室；還包括有與測量光束的光路在多參數(shù)測量室中交匯的油煙樣本氣體通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，所述交匯角度介于45-135度之間，所述多參數(shù)測量室中，安設(shè)有光通量傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，在所述多參數(shù)測量室中設(shè)有反射聚光器和透鏡聚光組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，在光源發(fā)生器后端設(shè)有光闌，用于有效消除光源雜散光，降低散射光本底。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，在所述多參數(shù)測量室之間的參考測量室內(nèi)，安設(shè)有光通量傳感器，用于提供基準(zhǔn)光學(xué)參數(shù)，便于對測量數(shù)據(jù)的誤差進(jìn)行校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，所述光源發(fā)生器為激光發(fā)射器，所述消光室的一次受光面采用錐體結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，在進(jìn)入多參數(shù)測量室之前的油煙樣本氣體通道上設(shè)有兩位三通閥，其中一路連接油煙樣本氣體，一路連接清潔空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，在多參數(shù)測量室之后的油煙樣本氣體通道上設(shè)有過濾器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，所述過濾器包括一個(gè)或多個(gè)濾罐，所述濾罐內(nèi)設(shè)有濾芯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7或8或9所述的油煙現(xiàn)場檢測設(shè)備，其特征在于，在油煙樣本氣體通道上設(shè)有加熱單 元，用于對油煙樣本進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，避免發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顆粒物檢測技術(shù)，尤其涉及一種飲食業(yè)油煙中的顆粒物濃度檢測設(shè)備，包括依次排列的光源發(fā)生器、多參數(shù)測量室、消光室；所述光源發(fā)生器發(fā)出的測量光束經(jīng)多參數(shù)測量室進(jìn)入消光室；還包括有在多參數(shù)測量室的腔室中與測量光束的光路交匯的油煙樣本氣體通道。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，便于功能擴(kuò)展；測量精度高；可與采樣過程同步進(jìn)行，有機(jī)結(jié)合，便于現(xiàn)場進(jìn)行測量及執(zhí)法。
文檔編號G01N15/06GK103217369SQ20131016129
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者許楷楠 申請人:許楷楠