一種粉塵檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及粉塵檢測(cè)裝置領(lǐng)域，特別是指一種粉塵檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，以懸浮顆粒物在光束中產(chǎn)生的光散射現(xiàn)象為原理的粉塵檢測(cè)裝置具有測(cè)量快速、簡(jiǎn)便、適用于在線連續(xù)測(cè)量等特點(diǎn)，在勞動(dòng)作業(yè)場(chǎng)所、公共場(chǎng)所及室內(nèi)粉塵濃度檢測(cè)中得到應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的采用單光電探測(cè)器的粉塵檢測(cè)裝置在普遍存在測(cè)量精度低、測(cè)量范圍小、系統(tǒng)穩(wěn)定性差等不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種測(cè)量精度高、測(cè)量范圍大、可操作性強(qiáng)的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)。
[0004]基于上述目的本實(shí)用新型提供的一種粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，包括:紅外激光器、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、風(fēng)扇、顯示模塊、通訊模塊、電源和兩個(gè)光電探測(cè)器；所述紅外激光器與所述微處理器相連接，用于發(fā)出檢測(cè)所需的紅外激光，所述風(fēng)扇與所述微處理器相連接，用于實(shí)現(xiàn)采樣氣體的采集和形成穩(wěn)定的氣流，所述紅外激光與氣流交匯處形成光敏區(qū)，粉塵顆粒在所述光敏區(qū)形成散射光；所述兩個(gè)光電探測(cè)器均與所述紅外激光的入射方向呈90度設(shè)置，用于將所述散射光的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為蘊(yùn)含粉塵顆粒信息的電信號(hào)；所述放大電路連接所述兩個(gè)光電探測(cè)器和A/D轉(zhuǎn)換器，用于實(shí)現(xiàn)微弱電信號(hào)的放大；所述A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連接，用于實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器與所述顯示模塊、通訊模塊、電源相連，所述顯示模塊用于對(duì)粉塵顆粒的粒徑及濃度的顯示，所述通訊模塊用于對(duì)信息的傳輸及系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，所述電源用于對(duì)系統(tǒng)供電。
[0005]優(yōu)選的，所述兩個(gè)光電探測(cè)器均為大光敏面光電探測(cè)器；所述紅外激光器為650nm紅光激光器。
[0006]優(yōu)選的，所述放大電路包括:分別與所述兩個(gè)光電探測(cè)器相連的前置放大器和位于主線路上的主放大器；所述前置放大器由高增益的反相放大器組成，所述主放大器為高增益、低噪聲、高輸入阻抗的運(yùn)算放大器。
[0007]優(yōu)選的，所述A/D轉(zhuǎn)換器為低速高精度的4位半雙積分A/D轉(zhuǎn)換器。
[0008]優(yōu)選的，所述微處理器為單片微型計(jì)算機(jī)，包括A/D轉(zhuǎn)換接口、時(shí)鐘電路、顯示接口、鍵盤接口、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、打印接口、通信接口。
[0009]優(yōu)選的，所述風(fēng)扇為轉(zhuǎn)速可調(diào)風(fēng)扇。
[0010]優(yōu)選的，所述顯示模塊為L(zhǎng)ED顯示屏。
[0011]優(yōu)選的，所述通訊模塊為RS232接口、WIFI模塊或GPRS通訊模塊。
[0012]優(yōu)選的，所述電源為充電鋰電池或太陽(yáng)能電池。
[0013]從上面所述可以看出，本實(shí)用新型提供的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，采用兩個(gè)大光敏面光電探測(cè)裝置，靈敏度高、響應(yīng)范圍大，且系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高，適用于工業(yè)粉塵監(jiān)測(cè)和民用PM2.5檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(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實(shí)用新型的一些實(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。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的光傳感器部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]參考圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]本實(shí)用新型所述了提供了一種粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，包括:光傳感器部分101、放大電路102、A/D轉(zhuǎn)換器103、微處理器104、風(fēng)扇105、顯示模塊106、通訊模塊107、電源108，其中，光傳感器部分包括:紅外激光器和兩個(gè)光電探測(cè)器。紅外激光器與微處理器104相連接，用于發(fā)出檢測(cè)所需的紅外激光，風(fēng)扇105與微處理器104相連接，用于實(shí)現(xiàn)采樣氣體的采集和形成穩(wěn)定的氣流，所述紅外激光與氣流交匯處形成光敏區(qū)，粉塵顆粒在所述光敏區(qū)形成散射光；兩個(gè)光電探測(cè)器均與紅外激光的入射方向呈90度設(shè)置，用于將所述散射光的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為蘊(yùn)含粉塵顆粒信息的電信號(hào)；放大電路102連接兩個(gè)光電探測(cè)器和A/D轉(zhuǎn)換器103，用于實(shí)現(xiàn)微弱電信號(hào)的放大；所述A/D轉(zhuǎn)換器103與微處理器104相連接，用于實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換；微處理器104與顯示模塊106、通訊模塊107、電源相連108，顯示模塊106用于對(duì)粉塵顆粒的粒徑及濃度的顯示，通訊模塊107用于對(duì)信息的傳輸及系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，電源108用于對(duì)系統(tǒng)供電。
[0020]參考圖2，為本實(shí)用新型實(shí)施例的光傳感器部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]光傳感器部分是粉塵檢測(cè)系統(tǒng)的核心部分，具體的，微處理器控制紅外激光器201發(fā)出紅外激光，與此同時(shí)，微處理器控制風(fēng)扇形成穩(wěn)定氣流，在激光與氣流交匯處形成光敏區(qū)202，粉塵顆粒在光敏區(qū)發(fā)生散射光，與激光入射方向呈90度的兩個(gè)大光敏面光電探測(cè)器203接收并將散射光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0022]在一些實(shí)施例中，放大電路由前置放大器和主放大器組成，將微弱電信號(hào)進(jìn)行放大和抑制噪聲，然后通過(guò)低速高精度的4位半雙積分A/D轉(zhuǎn)換器將放大后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳入微處理器。其中，參考圖2，前置放大器204分別與兩個(gè)光電探測(cè)器203相連。優(yōu)選的，前置放大電路204由高增益的反相放大器組成；主放大器高增益、低噪聲、高輸入阻抗的運(yùn)算放大器。
[0023]在一些實(shí)施例中，微處理器為單片微型計(jì)算機(jī)，是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)和協(xié)調(diào)各模塊正常工作的核心，其包括A/D轉(zhuǎn)換接口、時(shí)鐘電路、顯示接口、鍵盤接口、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、打印接口、通信接口。微處理器即可對(duì)兩個(gè)光電探測(cè)器的信號(hào)進(jìn)行疊加處理，以提高系統(tǒng)的粉塵濃度靈敏度和響應(yīng)范圍，又可對(duì)兩光電探測(cè)器的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，以分析粉塵粒徑大小。
[0024]在一些實(shí)施例中，顯示模塊優(yōu)選的采用IXD顯示屏，通過(guò)IXD顯示屏能夠直觀顯示粉塵信息。定制化的通訊模塊方便與電腦通信，下載測(cè)試數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程控制。風(fēng)扇采用轉(zhuǎn)速可調(diào)風(fēng)扇，用以根據(jù)不同環(huán)境的下測(cè)試要求，設(shè)定不同的風(fēng)速。電源用于對(duì)系統(tǒng)供電，根據(jù)實(shí)際需求采用充電電池或太陽(yáng)能電池。
[0025]由上述實(shí)施例所述，本發(fā)明的有益效果是:光學(xué)傳感器部分的散射光檢測(cè)采用兩個(gè)大光敏面雙探測(cè)器，可最大程度的接收散射光，提高粉塵檢測(cè)的靈敏度和響應(yīng)范圍，可通過(guò)比較兩光電探測(cè)器所采集信號(hào)的方式進(jìn)一步優(yōu)化粉塵濃度算法；放大電路由前置放大器和主放大器組成，增強(qiáng)電信號(hào)放大、抑制噪聲；IXD顯示屏直觀顯示粉塵信息；定制化通訊模塊方便與電腦通信，下載測(cè)試數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程控制；電源可根據(jù)實(shí)際需求采用充電電池或太陽(yáng)能電池。因此，本粉塵檢測(cè)系統(tǒng)具有價(jià)高的使用價(jià)值。
[0026]所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開(kāi)的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本實(shí)用新型的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，并存在如上所述的本實(shí)用新型的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒(méi)有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:紅外激光器、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、風(fēng)扇、顯示模塊、通訊模塊、電源和兩個(gè)光電探測(cè)器；所述紅外激光器與所述微處理器相連接，用于發(fā)出檢測(cè)所需的紅外激光，所述風(fēng)扇與所述微處理器相連接，用于實(shí)現(xiàn)采樣氣體的采集和形成穩(wěn)定的氣流，所述紅外激光與氣流交匯處形成光敏區(qū)，粉塵顆粒在所述光敏區(qū)形成散射光；所述兩個(gè)光電探測(cè)器均與所述紅外激光的入射方向呈90度設(shè)置，用于將所述散射光的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為蘊(yùn)含粉塵顆粒信息的電信號(hào)；所述放大電路連接所述兩個(gè)光電探測(cè)器和A/D轉(zhuǎn)換器，用于實(shí)現(xiàn)微弱電信號(hào)的放大；所述A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連接，用于實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器與所述顯示模塊、通訊模塊、電源相連，所述顯示模塊用于對(duì)粉塵顆粒的粒徑及濃度的顯示，所述通訊模塊用于對(duì)信息的傳輸及系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，所述電源用于對(duì)系統(tǒng)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)光電探測(cè)器均為大光敏面光電探測(cè)器；所述紅外激光器為650nm紅光激光器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述放大電路包括:分別與所述兩個(gè)光電探測(cè)器相連的前置放大器和位于主線路上的主放大器；所述前置放大器由高增益的反相放大器組成，所述主放大器為高增益、低噪聲、高輸入阻抗的運(yùn)算放大器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換器為低速高精度的4位半雙積分A/D轉(zhuǎn)換器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器為單片微型計(jì)算機(jī)，包括A/D轉(zhuǎn)換接口、時(shí)鐘電路、顯示接口、鍵盤接口、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、打印接口、通信接口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)扇為轉(zhuǎn)速可調(diào)風(fēng)扇。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊為L(zhǎng)ED顯示屏。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊模塊為RS232接口、WIFI模塊或GPRS通訊模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源為充電鋰電池或太陽(yáng)能電池。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種粉塵檢測(cè)系統(tǒng)，包括：紅外激光器用于發(fā)出檢測(cè)所需的紅外激光，風(fēng)扇用于實(shí)現(xiàn)采樣氣體的采集和形成穩(wěn)定的氣流，紅外激光與氣流交匯處形成光敏區(qū)，粉塵顆粒在光敏區(qū)形成散射光；兩個(gè)光電探測(cè)器均與紅外激光的入射方向呈90度設(shè)置，用于將散射光的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為蘊(yùn)含粉塵顆粒信息的電信號(hào)；放大電路連接兩個(gè)光電探測(cè)器和A/D轉(zhuǎn)換器，用于實(shí)現(xiàn)微弱電信號(hào)的放大；A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連接，用于實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換；微處理器與顯示模塊、通訊模塊、電源相連，顯示模塊用于對(duì)粉塵顆粒的粒徑及濃度的顯示，通訊模塊用于對(duì)信息的傳輸及系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，電源用于對(duì)系統(tǒng)供電；本實(shí)用新型靈敏度高、響應(yīng)范圍大、操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高。
【IPC分類】G01N15/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205038128
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520822553
【發(fā)明人】徐啟航
【申請(qǐng)人】徐啟航
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日