本發(fā)明涉及粉塵濃度檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種雙激光頭粉塵檢測(cè)方法及傳感器。

背景技術(shù)：

目前，對(duì)空氣中粉塵濃度(如pm2.5)的檢測(cè)是通過(guò)粉塵檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)的，而粉塵檢測(cè)傳感器是粉塵檢測(cè)儀中的主要部件。粉塵檢測(cè)傳感器中設(shè)有一一對(duì)應(yīng)的激光頭和光電接收器，激光頭的激光發(fā)射端朝向光電接收器，利用光散射法檢測(cè)空氣中粉塵質(zhì)量濃度。然而，激光頭受其本身結(jié)構(gòu)和功能限制，需要輸出的能量大，尤其在需要連續(xù)工作的條件下，導(dǎo)致激光頭的使用壽命較短，壽命一般在5千至1萬(wàn)小時(shí)之間，損壞后需要換新的激光頭，使用成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙激光頭粉塵檢測(cè)方法及傳感器，通過(guò)兩個(gè)激光頭的輪換使用，既保證能持續(xù)對(duì)粉塵質(zhì)量濃度進(jìn)行檢測(cè)，又能避免激光頭長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，激光頭組合的使用壽命能達(dá)到3萬(wàn)至4萬(wàn)小時(shí)，壽命大大提高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種雙激光頭粉塵檢測(cè)方法，利用光散射法檢測(cè)空氣中粉塵質(zhì)量濃度時(shí)，采用兩個(gè)激光頭輪換的方式向同一檢測(cè)區(qū)的空氣發(fā)射激光，激光射至所述檢測(cè)區(qū)中的粉塵上發(fā)生散射，散射的激光通過(guò)位于檢測(cè)區(qū)一側(cè)的光電接收器捕捉，穿過(guò)檢測(cè)區(qū)的激光通過(guò)反射面反射至除檢測(cè)區(qū)以外的其它方向。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述兩個(gè)激光頭激光發(fā)射方向之間的夾角為30-45°。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，其中一個(gè)所述激光頭連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)累積達(dá)到4-24小時(shí)后，切換成另一個(gè)激光頭繼續(xù)進(jìn)行工作，所述兩個(gè)激光頭連接至控制電路，控制電路中設(shè)有能控制兩個(gè)激光頭工作切換時(shí)機(jī)的時(shí)鐘單元。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，包括利用雙激光頭進(jìn)行輸出精度校正的步驟。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述精度校正的步驟為：在同一時(shí)段和地域，分別開(kāi)啟不同的激光頭，將光電接收器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)數(shù)據(jù)值較大的對(duì)數(shù)據(jù)值較小的進(jìn)行校正。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器，包括盒體，該盒體內(nèi)設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的激光頭和光電接收器，所述激光頭的數(shù)量為兩個(gè)，所述光電接收器的數(shù)量為一個(gè)，盒體上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，盒體內(nèi)設(shè)有位于所述進(jìn)氣口和排氣口之間并與兩者連通的檢測(cè)區(qū)，光電接收器位于檢測(cè)區(qū)一側(cè)；盒體內(nèi)設(shè)有與激光頭和光電接收器連接的電路板，還設(shè)有用于將穿過(guò)檢測(cè)區(qū)的激光反射至除檢測(cè)區(qū)以外其它方向的反射面。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述兩個(gè)激光頭激光發(fā)射方向之間的夾角為30-45°。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述盒體內(nèi)設(shè)有兩端分別與所述進(jìn)氣口和排氣口的空氣流動(dòng)腔，所述空氣流動(dòng)腔沿“u形”曲線延伸，所述檢測(cè)區(qū)位于空氣流動(dòng)腔的中部，所述兩個(gè)激光頭位于進(jìn)氣口和排氣口之間。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述盒體內(nèi)設(shè)有用于安裝所述激光頭的固定架，該固定架包括橫向貫通其中部的凹槽，所述凹槽為所述檢測(cè)區(qū)，固定架還包括位于凹槽一側(cè)的兩個(gè)激光頭安裝部，所述反射面的數(shù)量為兩個(gè)且均位于固定架上凹槽的另一側(cè)，反射面與凹槽之間設(shè)有擋光板。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，固定架與所述電路板通過(guò)連接結(jié)構(gòu)相互連接。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的雙激光頭粉塵檢測(cè)方法及傳感器的優(yōu)點(diǎn)為：

1、兩個(gè)激光頭采用輪換方式，任何時(shí)刻最多只有一個(gè)激光頭向光電接收器發(fā)射激光，既保證能持續(xù)對(duì)粉塵質(zhì)量濃度進(jìn)行檢測(cè)，又能避免單個(gè)激光頭長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，兩個(gè)激光頭組合的使用壽命能達(dá)到3萬(wàn)至4萬(wàn)小時(shí)，壽命大大提高；穿過(guò)檢測(cè)區(qū)的激光被反射面反射至除檢測(cè)區(qū)以外的其它方向，避免因反射的激光重新進(jìn)入檢測(cè)區(qū)而降低檢測(cè)的準(zhǔn)確度；

2、兩個(gè)激光頭激光發(fā)射方向之間的夾角為30-45°，兩者發(fā)射激光時(shí)不會(huì)相互干擾；

3、累積工作時(shí)長(zhǎng)達(dá)到4-24小時(shí)后進(jìn)行輪換，避免頻繁切換耗費(fèi)不必要的能量；

4、控制電路中的時(shí)鐘單元能自動(dòng)控制兩個(gè)激光頭工作的切換時(shí)機(jī)，無(wú)需人工操作，控制更精確，兩個(gè)激光頭的工作時(shí)間更平均，使兩者使用壽命盡可能接近，降低因其中一個(gè)激光頭使用壽命過(guò)短而影響整個(gè)設(shè)備壽命的概率；

5、傳統(tǒng)粉塵檢測(cè)傳感器只使用一個(gè)激光頭時(shí)，激光頭隨使用時(shí)間的增加，其激光強(qiáng)度越來(lái)越低，導(dǎo)致光電接收器在相同粉塵濃度的條件下能接收的散射光越來(lái)越少，信號(hào)也就隨之減弱，造成檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確；而利用雙激光頭進(jìn)行輸出精度校正的步驟，可解決因單個(gè)激光頭激光強(qiáng)度減弱導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題；

6、兩個(gè)激光頭和光電接收器均設(shè)置在盒體內(nèi)，集成度高，方便使用，通過(guò)電路板控制兩個(gè)激光頭輪換工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；

7、空氣流動(dòng)腔沿“u形”曲線延伸，方便兩個(gè)激光頭布置在進(jìn)氣口和排氣口之間，節(jié)省盒體的內(nèi)部空間，能實(shí)現(xiàn)雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器的小型化；

8、固定架用于安裝激光頭，檢修或更換時(shí)方便拿出；

9、固定架與電路板通過(guò)連接結(jié)構(gòu)相互連接，兩者可同時(shí)移入或移出盒體，電路板與激光頭、光電接收器之間可以采用更短的電線連接，節(jié)省材料，布線方便。

通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為兩個(gè)激光頭激光發(fā)射方向之間夾角的示意圖；

圖2為雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器的立體示意圖；

圖3為雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器的正視圖；

圖4為雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器的后視圖；

圖5為雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器的仰視圖；

圖6為雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器的爆炸圖；

圖7為下殼體的俯向剖視圖；

圖8為固定架的立體示意圖；

圖9為固定架的俯視圖；

圖10為固定架的正視圖；

圖11位固定架的仰視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。

實(shí)施例

本發(fā)明的具體實(shí)施方式如圖1至圖11所示，一種雙激光頭粉塵檢測(cè)方法，利用光散射法檢測(cè)空氣中粉塵質(zhì)量濃度時(shí)，采用兩個(gè)激光頭4輪換的方式向同一檢測(cè)區(qū)的空氣發(fā)射激光，激光射至所述檢測(cè)區(qū)中的粉塵上發(fā)生散射，散射的激光通過(guò)位于檢測(cè)區(qū)一側(cè)的光電接收器8捕捉，穿過(guò)檢測(cè)區(qū)的激光通過(guò)反射面7反射至除檢測(cè)區(qū)以外的其它方向。

如圖1所示，兩個(gè)激光頭1激光發(fā)射方向之間的夾角為α，α的范圍為30-45°。

兩個(gè)激光頭采用輪換方式，任何時(shí)刻最多只有一個(gè)激光頭向光電接收器發(fā)射激光，既保證能持續(xù)對(duì)粉塵質(zhì)量濃度進(jìn)行檢測(cè)，又能避免單個(gè)激光頭長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，兩個(gè)激光頭組合的使用壽命能達(dá)到3萬(wàn)至4萬(wàn)小時(shí)，壽命大大提高；兩個(gè)激光頭激光發(fā)射方向之間的夾角為30-45°，兩者發(fā)射激光時(shí)不會(huì)相互干擾。

其中一個(gè)所述激光頭1連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)累積達(dá)到4-24小時(shí)后，切換成另一個(gè)激光頭1繼續(xù)進(jìn)行工作。

所述兩個(gè)激光頭1連接至控制電路，控制電路中設(shè)有能控制兩個(gè)激光頭1工作切換時(shí)機(jī)的時(shí)鐘單元。

傳統(tǒng)粉塵檢測(cè)傳感器只使用一個(gè)激光頭時(shí)，激光頭隨使用時(shí)間的增加，其激光強(qiáng)度越來(lái)越低，導(dǎo)致光電接收器在相同粉塵濃度的條件下能接收的散射光越來(lái)越少，信號(hào)也就隨之減弱，造成檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

而本發(fā)明中的雙激光頭粉塵檢測(cè)方法還包括利用雙激光頭進(jìn)行輸出精度校正的步驟，其可解決上述因單個(gè)激光頭激光強(qiáng)度減弱導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

所述精度校正的步驟為：在同一時(shí)段和地域，分別開(kāi)啟不同的激光頭4，將光電接收器8輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)數(shù)據(jù)值較大的對(duì)數(shù)據(jù)值較小的進(jìn)行校正。數(shù)值較大的，說(shuō)明對(duì)應(yīng)的激光頭4激光強(qiáng)度衰減較少，其數(shù)值更接近真實(shí)值，通過(guò)其對(duì)數(shù)值較小的進(jìn)行校正，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率更高。

本實(shí)施例中，進(jìn)行精度校正步驟時(shí)，每個(gè)激光頭4開(kāi)啟5秒后即進(jìn)行切換。

該精度校正的步驟既可用于出廠校正，也可用于運(yùn)行中的實(shí)時(shí)校正，這樣可以延長(zhǎng)雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器進(jìn)行高精度檢測(cè)的時(shí)間。精度校正步驟通過(guò)軟件進(jìn)行控制，當(dāng)其中一個(gè)激光頭4發(fā)出的激光強(qiáng)度太低，使光電接收器8產(chǎn)生的信號(hào)很弱時(shí)，軟件自動(dòng)停用該激光頭4。

上述方法通過(guò)一種雙激光頭粉塵檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)，包括盒體1，該盒體1內(nèi)設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的激光頭4和光電接收器8，所述激光頭4的數(shù)量為兩個(gè)，所述光電接收器8的數(shù)量為一個(gè)，盒體1上設(shè)有進(jìn)氣口2和排氣口3，盒體1內(nèi)設(shè)有位于所述進(jìn)氣口2和排氣口3之間并與兩者連通的檢測(cè)區(qū)，光電接收器8位于檢測(cè)區(qū)一側(cè)；盒體1內(nèi)設(shè)有與激光頭4和光電接收器8連接的電路板6，還設(shè)有用于將穿過(guò)檢測(cè)區(qū)的激光反射至除檢測(cè)區(qū)以外其它方向的反射面7。

本實(shí)施例中，光電接收器8位于兩個(gè)激光頭4兩束激光的交叉處一側(cè)。光電接收器8布置在反射面7與激光頭4之間。

兩個(gè)激光頭1激光發(fā)射方向之間的夾角為30-45°。

本實(shí)施例中，盒體1包括相互扣合的第一殼體11和第二殼體12。第二殼體12底部設(shè)有用于安裝光電接收器8的接收器安裝部14。

所述盒體1內(nèi)設(shè)有兩端分別與所述進(jìn)氣口2和排氣口3的空氣流動(dòng)腔13，所述空氣流動(dòng)腔13沿“u形”曲線延伸，所述檢測(cè)區(qū)位于空氣流動(dòng)腔13的中部，所述兩個(gè)激光頭1位于進(jìn)氣口2和排氣口3之間。本實(shí)施例中，空氣流動(dòng)腔13設(shè)置在第二殼體12上。

所述盒體1內(nèi)設(shè)有用于安裝所述激光頭4的固定架5，該固定架5包括橫向貫通其中部的凹槽52，所述凹槽52為所述檢測(cè)區(qū)，固定架5還包括位于凹槽52一側(cè)的兩個(gè)激光頭安裝部51，所述反射面7的數(shù)量為兩個(gè)且均位于固定架5上凹槽52的另一側(cè)，每個(gè)反射面7與凹槽52之間均設(shè)有擋光板55，經(jīng)反射面7反射后的部分激光被擋光板55擋住，不會(huì)重新進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，進(jìn)一步確保檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

本實(shí)施例中，反射面7為平面，其法線與激光頭4發(fā)出的激光呈夾角。

固定架5與所述電路板6通過(guò)連接結(jié)構(gòu)相互連接。本實(shí)施例中，連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在固定架5上的一根插柱54和兩個(gè)頂部均設(shè)有卡接部的插片53，插柱54和插片53均設(shè)置在固定架5的同一側(cè)。連接結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在電路板6上的兩個(gè)第一插口62和一個(gè)第二插口63，第一插口62與插片53相適配，第二插口63與插柱54相適配。

電路板6上設(shè)有露出于盒體1以外的接線口61，用于與外部設(shè)備連接以傳輸檢測(cè)數(shù)據(jù)。

上述實(shí)施例中，所述盒體1壁體上與所述光電接收器8相鄰的位置還可以設(shè)有能供清潔工具伸入的清潔口，方便對(duì)光電接收器表面進(jìn)行清潔，保證檢測(cè)的精確度；清潔完畢后，使用膠塞堵住清潔口，避免因非檢測(cè)空氣從清潔口進(jìn)入盒體內(nèi)而降低檢測(cè)效果。

以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。