本實(shí)用新型專(zhuān)利涉及大氣顆粒物檢測(cè)領(lǐng)域,具體是指一種采用激光原理檢測(cè)大氣顆粒物的濃度，且具有良好人機(jī)交互顯示的顆粒物監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在環(huán)境科學(xué)中，顆粒物特指懸浮在空氣當(dāng)中的固體顆?；蛞旱?，是空氣污染的一個(gè)主要來(lái)源。其中，空氣動(dòng)力學(xué)直徑（以下簡(jiǎn)稱(chēng)直徑）小于等于10微米的顆粒物稱(chēng)為可吸入顆粒物，也稱(chēng)PM10。直徑小于等于2.5微米的顆粒物稱(chēng)為細(xì)顆粒物，也稱(chēng)PM2.5。直徑小于或等于1.0微米的顆粒物稱(chēng)為超細(xì)顆粒物，也稱(chēng)PM1.0。顆粒物在大氣中的停留時(shí)間很長(zhǎng)，能積聚在肺部，會(huì)對(duì)人的健康造成影響。
無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，目前大多數(shù)城市和農(nóng)村人口均遭受到顆粒物對(duì)健康的影響。高污染城市中的死亡率超出相對(duì)清潔城市的15%至20%。世界各國(guó)對(duì)大氣顆粒物的監(jiān)控經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)由寬到嚴(yán)、監(jiān)測(cè)對(duì)象由大到小的發(fā)展過(guò)程，歐美國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家已逐步將PM2.5納入當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)制性限制。
目前顆粒物的檢測(cè)方式主要有三種，分別是β射線方法儀器加裝動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)，β射線方法儀器加動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)聯(lián)用光散射法，微量振蕩天平方法儀器加膜動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)（FDMS）。但是這3種方法操作復(fù)雜,價(jià)格昂貴,不適合民用消費(fèi)市場(chǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了采用激光原理檢測(cè)大氣中顆粒物的濃度，且具有良好人機(jī)交互顯示的顆粒物監(jiān)測(cè)裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了顆粒物監(jiān)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)主機(jī)，是監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)設(shè)有：電控單元、激光型PM2.5傳感器、溫濕度傳感器、顯示單元、光報(bào)警單元、人機(jī)交互單元、無(wú)線通訊單元和金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元，所述的電控單元連接所述的激光型PM2.5傳感器、溫濕度傳感器、顯示單元、光報(bào)警單元、人機(jī)交互單元、無(wú)線通訊單元和金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元，電控單元包括微處理器、激光型PM2.5傳感器電路、溫濕度傳感器電路、顯示電路、報(bào)警電路、人機(jī)交互電路、無(wú)線通訊電路、電源管理電路，所述的微處理器連接所述的激光型PM2.5傳感器電路、溫濕度傳感器電路、顯示電路、報(bào)警電路、人機(jī)交互電路、無(wú)線通訊電路、電源管理電路；所述的激光型PM2.5傳感器電路連接所述的激光型PM2.5傳感器，所述的溫濕度傳感器電路連接所述的溫濕度傳感器，所述的顯示電路連接所述的顯示單元，所述的報(bào)警電路連接所述的光報(bào)警單元，所述的人機(jī)交互電路連接所述的人機(jī)交互單元，所述的無(wú)線通訊電路連接所述的無(wú)線通訊單元，所述的電源管理電路連接所述的金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元；所述的金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元包含第一金屬觸點(diǎn)，第一金屬觸點(diǎn)設(shè)置在監(jiān)測(cè)主機(jī)的底面上；所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)窗口和出風(fēng)窗口，進(jìn)風(fēng)窗口通過(guò)激光型PM2.5傳感器的氣室和出風(fēng)窗口連通；所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)下部設(shè)有底座，底座包括金屬觸點(diǎn)接觸供電單元，金屬觸點(diǎn)接觸供電單元連接外部供電電源，金屬觸點(diǎn)接觸供電單元包含第二金屬觸點(diǎn)，第二金屬觸點(diǎn)設(shè)置在底座上底面，并于第一金屬觸點(diǎn)的位置配合。
更進(jìn)一步的方案是，所述的激光型PM2.5傳感器設(shè)有數(shù)字輸出口；所述的溫濕度傳感器為數(shù)字型溫濕度傳感器，也設(shè)有數(shù)字輸出口；所述顯示單元包括真彩液晶屏和FPC線，并通過(guò)所述的FPC線連接至所述的顯示電路；所述的光報(bào)警單元包括三色LED燈和燈罩；所述的人機(jī)交互單元包括真彩液晶屏背光控制子單元、光報(bào)警控制子單元、無(wú)線狀態(tài)控制子單元、電源開(kāi)關(guān)子單元；所述的無(wú)線通訊單元包括wifi模塊和天線，所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)所述的無(wú)線通訊單元接入到互聯(lián)網(wǎng)；所述的金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元包括可充電電池和金屬觸點(diǎn)接觸充電接收子單元，所述的可充電電池為鋰聚合物電池，所述的金屬觸點(diǎn)接觸充電接收子單元包括第一金屬觸點(diǎn)和充電接收電路，所述的可充電電池與所述的金屬觸點(diǎn)接觸充電接收子單元相連。
所述的金屬觸點(diǎn)接觸供電單元包括第二金屬觸點(diǎn)、電源電路和通用接口子單元，所述的電源電路通過(guò)所述的通用接口子單元與外部電源相連，所述的金屬觸點(diǎn)接觸供電單元與金屬接觸充電接收單元連接組成金屬觸點(diǎn)接觸充電系統(tǒng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果為：
（1）本實(shí)用新型采用激光型PM2.5傳感器，可以檢測(cè)到0.3微米以上的顆粒,同時(shí)可以測(cè)量PM10,PM2.5,PM1.0三種顆粒物的濃度,且測(cè)量精度高,使用壽命長(zhǎng)；
（2）本實(shí)用新型采用數(shù)字型溫濕度傳感器,溫濕度的測(cè)量精度高,可以時(shí)刻關(guān)注使用環(huán)境的溫度和濕度;
（3）本實(shí)用新型采用金屬觸點(diǎn)接觸充電方式，同時(shí)主機(jī)內(nèi)部有鋰電池,可以移動(dòng)檢測(cè),方便、快捷、耐用；
（4）本實(shí)用新型采用了Wifi模塊和云平臺(tái)，使得顆粒物監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)Wifi接入網(wǎng)絡(luò)并上傳顆粒物濃度測(cè)量值至云服務(wù)器，用戶(hù)可通過(guò)手機(jī)APP可查詢(xún)顆粒物濃度的歷史值和實(shí)時(shí)值。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的顆粒物監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1。
如圖1所示，本實(shí)施例描述的顆粒物監(jiān)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)主機(jī)和底座，以及置于監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)的電控單元、激光型PM2.5傳感器、溫濕度傳感器、顯示單元、報(bào)警單元、人機(jī)交互單元、無(wú)線通訊單元、金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元。所述的底座包括金屬觸點(diǎn)接觸供電單元。
所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)可放置于所述的底座上使用，底座通過(guò)金屬觸點(diǎn)接觸充電方式給監(jiān)測(cè)主機(jī)供電，所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)也可以單獨(dú)使用。所述的底座金屬觸點(diǎn)接觸供電單元與所述的主機(jī)金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元組成了所述顆粒物監(jiān)測(cè)裝置的金屬觸點(diǎn)接觸充電系統(tǒng)，所述的底座金屬觸點(diǎn)接觸供電單元與外部電源相連。當(dāng)所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)置于所述的底座上時(shí)，所述的金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元直接給所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)直接供電。所述的金屬觸點(diǎn)接觸充電接收單元包括可充電電池和金屬觸點(diǎn)接觸充電接收子單元，所述的可充電電池為鋰聚合物電池，當(dāng)所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)單獨(dú)使用時(shí)，所述的充電電池直接給所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)供電，使監(jiān)測(cè)主機(jī)具有移動(dòng)檢測(cè)功能。
所述的電控單元驅(qū)動(dòng)所述的激光型PM2.5傳感器，采集所述激光型PM2.5傳感器的測(cè)量值，并根據(jù)所述的測(cè)量值，控制所述的顯示單元顯示對(duì)應(yīng)的測(cè)量值和顏色，控制所述的光報(bào)警單元執(zhí)行光報(bào)警動(dòng)作。另外，通過(guò)所述的人機(jī)交互單元可關(guān)閉/打開(kāi)所述顯示單元背光的關(guān)/開(kāi)。
所述的電控單元驅(qū)動(dòng)所述的溫濕度傳感器，使所述的溫濕度進(jìn)入正常工作狀態(tài)，然后采集所述溫濕度傳感器的測(cè)量值，并根據(jù)所述的測(cè)量值，控制所述的顯示單元顯示對(duì)應(yīng)的測(cè)量值。
所述的無(wú)線通訊單元為Wifi模塊，通過(guò)所述的人機(jī)交互單元對(duì)所述的Wifi模塊進(jìn)行一鍵配置。一鍵配置成功后，所述的顆粒物監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)無(wú)線路由器接入到互聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)成功后，所述顆粒物監(jiān)測(cè)裝置的測(cè)量值和設(shè)備信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)保存至云服務(wù)器中，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)挖掘分析。
如圖1所示，顆粒物監(jiān)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)主機(jī)和底座。所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)1包括按鍵1、面板2、上殼3、顯示屏4、電控板5、激光型PM2.5傳感器6、電池7、中殼8、LED燈PCB板9、LED燈罩10。所述的底座2包括上殼12、下殼13、金屬觸點(diǎn)充電輸出控制電路板14。
所述的上殼3和中殼8設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)風(fēng)窗口，大氣顆粒物通過(guò)所述的進(jìn)風(fēng)窗口進(jìn)入所述顆粒物監(jiān)測(cè)裝置的內(nèi)部,然后通過(guò)出風(fēng)窗口流回大氣中,具有良好的氣體流動(dòng)性。
所述的面板2為有機(jī)玻璃材料，所述的顯示屏4為真彩液晶屏，所述的面板2和顯示屏4均固定在所述的上殼3上，所述的上殼3內(nèi)部有四個(gè)卡扣，LCD通過(guò)這4個(gè)卡扣固定在所述的上殼3上。所述的面板2在所述的顯示屏4上面，用于保護(hù)顯示屏4，所述的顯示屏4顯示所述PM2.5傳感器6的PM測(cè)量值,環(huán)境的溫濕度值,以及電量等相關(guān)信息。
所述的氣體傳感器6為激光型PM2.5傳感器，所述的激光型PM2.5傳感器采用激光原理測(cè)量技術(shù)，可同時(shí)測(cè)量大氣中的PM10,PM2.5,PM1.0三種顆粒物。所述的激光型PM2.5傳感器6通過(guò)螺絲固定在所述的中殼8。所述的電池7為鋰聚合物電池，在移動(dòng)檢測(cè)時(shí)作為所述顆粒物監(jiān)測(cè)裝置的供電電源，通過(guò)雙面膠固定在所述的中殼8。
所述的燈罩10置于三色LED燈的正下方，LED燈光透過(guò)半透明的燈罩10,均勻地射向四周,以此作為光報(bào)警指示信號(hào)。所述的三色LED燈在所述的LED板9上，所述的燈罩10通過(guò)4個(gè)卡扣固定在所述的中殼8上。
所述的電控板5作為所述顆粒物監(jiān)測(cè)裝置的電控單元，包括微處理器、PM2.5傳感器電路、溫濕度傳感器、顯示電路、報(bào)警電路、人機(jī)交互電路、無(wú)線通訊電路、電源電路，所述的微處理器連接所述的PM2.5傳感器電路、溫濕度傳感器、顯示電路、報(bào)警電路、人機(jī)交互電路、無(wú)線通訊電路和電源電路。所述的PM2.5傳感器6通過(guò)線束連接至所述的PM2.5傳感器電路，所述的顯示屏4通過(guò)FPC線連接至所述的顯示電路，所述的電池7通過(guò)線束連接至所述的電源電路。所述的電控板5通過(guò)4顆螺絲固定在所述的上殼3上。
所述的金屬觸點(diǎn)充電輸出控制電路板14通過(guò)2顆螺絲固定在所述的下殼13上。所述的上殼12有4個(gè)螺絲孔，通過(guò)4顆螺絲固定在所述的下殼13上。