一种便携式油烟检测仪的制作方法

本实用新型涉及油烟检测技术领域，具体涉及一种便携式油烟检测仪。

背景技术：

随着人们对生活质量要求的提高，环境问题越来越来受到关注。餐饮业的快速发展，使得油烟污染问题成为环境投诉焦点之一。研究表明油烟中颗粒物和挥发性有机物对人体的呼吸系统、肝脏功能等有很大危害，另外当烹饪温度达到230℃~280℃时还可能产生致癌物质。作为大气PM_2.5主要来源之一的餐饮业油烟污染的常规检测也越来越受到各界关注。

现有的油烟检测仪主要有两种：一种是通过采样器现场采样，然后用四氯化碳溶液对采样样品进行萃取，最后将萃取后的溶液放入红外检测仪器中进行测量，获得检测结果；另一种检测方法是高压电晕场油烟粒子荷电法，采用油烟粒子荷电聚集原理进行油烟浓度的检测，将油烟粒子气化电离，通过离子收集器收集离子携带的电荷，测量这些电荷形成的电流得到油烟浓度。

由于饮食业油烟排放属间断排放，浓度时高时低，而传统的检测方法对现场测试条件要求高。如上述第一种方法，样品需带回实验室分析，测量精度受到采样过程、采样设备、CCl₄纯度以及操作人员的经验等因素影响，且CCL4的致癌性也不利于操作人员的身心健康，检测周期长，无法现场快速获得实时监测数据，造成现场监测执法的困难；而第二种方法也由于存在电晕不均匀、油烟粒子荷电不均匀、反电晕等因素，导致测量结果存在一定的不确定性。

目前油烟检测仪整体性能差，携带不方便，因此寻求一种适合于餐饮业油烟现场监督检查的仪器或系统设备，已成为当务之急。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中油烟检测不方便、检测精度低、操作不安全等技术缺陷提出了一种便携式油烟检测仪，精度高、准确度高、并且将检测数据实时显示；整体集成、体积小、携带方便，满足各种复杂条件要求，实现了油烟浓度现场直读。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种便携式油烟检测仪，包括信号处理单元以及与信号处理单元相连、分别用以检测油烟浓度、气路流量、油烟含湿量以及烟道风速的油烟浓度检测单元、气路流量检测单元、含湿量检测单元和烟道风速检测单元；所述油烟浓度检测单元包括光发射器、气路系统、光散射室以及光接收器，油烟颗粒物由气路系统经过光散射室，所述光发射器发射光束照射到油烟颗粒物通过的光散射室，油烟颗粒物经过检测位置在特定度产生散射光，光接收器接收散射光并将光信号转化成电信号发送给信号处理单元。

进一步的，所述信号处理单元包括浓度分析模块、气路流量分析模块、含湿量分析模块以及烟道风速分析模块，信号处理单元接收来自油烟浓度检测单元、气路流量检测单元、含湿量检测单元和烟道风速检测单元的电信号，并计算气路流量、油烟含湿量、烟道风速，结合油烟浓度得到油烟排放量。

进一步的，所述信号处理单元的输出端电连接有显示模块，将油烟的检测结果相关信息进行显示，方便用户查看。

进一步的，所述气路流量检测单元包括抽气装置、气路取压装置和第一压力测量装置，含有颗粒物的油烟气体在抽气装置的作用下，经过气路系统和气路取压装置，所述取压装置通过管路连接至第一压力测量装置，压力大小同气路流量呈一定数学关系，第一压力测量装置将压力信号转化为电信号发送给信号处理单元的气路流量分析模块。

进一步的，所述含湿量检测单元包括温湿度传感器。

进一步的，所述烟道风速检测单元包括第二压力测量装置和皮托管，所述皮托管通过管路连接至第二压力测量装置，第二压力测量装置测量烟道动静压并转换为电信号发送给信号处理单元。

进一步的，所述信号处理单元还包括PID参数调节模块，通过测量的气路流量自动对抽气装置进行PID参数调节，以实现气路流量稳定。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型通过油烟浓度检测模块，利用光散射法测油烟浓度，具有灵敏度高，测量结果准确等特点；通过含湿量检测单元和烟道风速检测单元同时测量油烟的排放速率和含湿量；同时通过气路流量检测单元实时检测气路流量，经信号处理单元保证稳定的气路流量，保证检测精度高；

本方案油烟检测仪可以实时显示检测数据，无需实验室分析、数据重复性好，检测数据（最大值、最小值及平均值）现场打印，并且可同时测量油烟排放的动压、静压、温度等；一机多用，可检测非食用油烟（如：沥青烟等），自动测量并跟踪气体流速，体积小，重量轻，便于携带，实现了油烟浓度现场直读。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述检测仪的原理框图；

图2为本实用新型实施例中油烟浓度检测示意图；

图3为本实用新型实施例中抽气流量检测示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例。

本实用新型提供一种便携式油烟检测仪，下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步地说明。

参考图1，一种便携式油烟检测仪的原理框图，包括信号处理单元以及与信号处理单元相连、分别用以检测油烟浓度、气路流量、油烟含湿量以及烟道风速的油烟浓度检测单元、气路流量检测单元、含湿量检测单元和烟道风速检测单元；本实施例中所述信号处理单元采用STM32系列单片机（如STM32F103VCT6，低成本、低功耗，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求，当然也可以采用其他的单片机型号，在此不做详述），包括浓度分析模块、气路流量分析模块、含湿量分析模块以及烟道风速分析模块，信号处理单元接收来自油烟浓度检测单元、气路流量检测单元、含湿量检测单元和烟道风速检测单元的电信号，并计算气路流量、油烟含湿量、烟道风速，结合油烟浓度得到油烟排放量，信号处理单元的输出端电连接有显示模块，显示模块可以采用LCD显示屏或液晶显示屏，将油烟的检测结果相关信息进行显示，检测数据实时显示，无需实验室分析，方便用户查看。

如图2所示，为了提高检测精度与操作安全性，所述油烟浓度检测单元包括光发射器、气路系统、光散射室以及光接收器，本实施例中所述光发射器优选采用激光发射器FU532D5-C6.5，光接收器采用红外硅光电池BPW34S，油烟颗粒物气流由气路系统经过光散射室，所述光发射器发射光束照射到油烟颗粒物通过的光散射室，油烟颗粒物在经过检测位置时会在在特定角度产生散射光，光接收器接收散射光并将光信号通过光信号处理转化成电信号发送给信号处理单元考虑到散射光强度与油烟浓度呈正比数学关系，最终通过信号处理单元分析处理得到油烟浓度，操作简单方便，可随意设定数据存储间隔，可以自动分析一段时间油烟浓度的最大、最小及平均值。

由于餐饮业油烟排放属间断排放，浓度时高时低，对浓度检测的精度造成影响，如图3所示，本实施例所述气路流量检测单元包括抽气装置、气路取压装置和第一压力测量装置，所述抽气装置采用抽气泵，气路取压装置优选采用孔板流量计，当然也可以采用质量流量计等流量计量装置，第一压力测量装置优选采用MPXV5004DP型压力传感器。含有颗粒物的油烟气体在抽气装置的作用下，气流经过气路系统和气路取压装置，所述取压装置通过管路连接至第一压力测量装置，压力大小同气路流量呈一定正比关系，第一压力测量装置将压力信号转化为电信号发送给信号处理单元的气路流量分析模块进行分析，得到气路流量；同时，为了实现气路流量稳定，保证检测精度，所述信号处理单元还包括PID参数调节模块，通过测量的气路流量自动对抽气装置通过PID偏差控制进行PID参数调节，实现抽气流量稳定。

本实施例中，所述含湿量检测单元包括温湿度传感器，优选采用SHT71温湿度传感器，精度高，稳定性强，当然也可以采用其他型号实现同样功能的传感器；所述烟道风速检测单元包括第二压力测量装置和皮托管，皮托管通过管路连接至第二压力测量装置（MPXV5004DP压力传感器），第二压力测量装置测量烟道动静压并转换为电信号发送给信号处理单元，本实施例皮托管优选采用S型皮托管，当然也可以采用标准型皮托管进行测量；由此，信号处理单元接收来自油烟浓度检测单元、气路流量检测单元、含湿量检测单元和烟道风速检测单元的电信号，并计算气路流量、油烟含湿量、烟道风速，结合油烟浓度得到油烟排放量，不仅可同时测量油烟排放的动压、静压、温度等而且一机多用，也可以检测非食用油烟（如：沥青烟等），模块化集成，体积小，重量轻，便于现场操作，且维护运行成本低，具有广泛的推广意义和实用价值。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。