一种双激光头粉尘检测传感器的制作方法

本实用新型涉及粉尘浓度检测设备领域，尤其涉及一种双激光头粉尘检测传感器。

背景技术：

目前，对空气中粉尘浓度(如PM2.5)的检测是通过粉尘检测仪实现的，而粉尘检测传感器是粉尘检测仪中的主要部件。粉尘检测传感器中设有一一对应的激光头和光电接收器，激光头的激光发射端朝向光电接收器，利用光散射法检测空气中粉尘质量浓度。然而，激光头受其本身结构和功能限制，需要输出的能量大，尤其在需要连续工作的条件下，导致激光头的使用寿命较短，寿命一般在5千至1万小时之间，损坏后需要换新的激光头，使用成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种双激光头粉尘检测传感器，通过两个激光头的轮换使用，既保证能持续对粉尘质量浓度进行检测，又能避免激光头长时间持续工作，激光头组合的使用寿命能达到3万至4万小时，寿命大大提高。

为实现上述目的，本实用新型提供一种双激光头粉尘检测传感器，包括盒体，该盒体内设置有相对应的激光头和光电接收器，所述激光头的数量为两个，所述光电接收器的数量为一个，盒体上设有进气口和排气口，盒体内设有位于所述进气口和排气口之间并与两者连通的检测区，光电接收器位于检测区一侧；盒体内设有与激光头和光电接收器连接的电路板，还设有用于将穿过检测区的激光反射至除检测区以外其它方向的反射面。

作为本实用新型的更进一步改进，所述两个激光头激光发射方向之间的夹角为30-45°。

作为本实用新型的更进一步改进，所述盒体内设有两端分别与所述进气口和排气口的空气流动腔，所述空气流动腔沿“U形”曲线延伸，所述检测区位于空气流动腔的中部，所述两个激光头位于进气口和排气口之间。

作为本实用新型的更进一步改进，所述盒体内设有用于安装所述激光头的固定架，该固定架包括横向贯通其中部的凹槽，所述凹槽为所述检测区，固定架还包括位于凹槽一侧的两个激光头安装部，所述反射面的数量为两个且均位于固定架上凹槽的另一侧，反射面与凹槽之间设有挡光板。

作为本实用新型的更进一步改进，固定架与所述电路板通过连接结构相互连接。

作为本实用新型的更进一步改进，连接结构包括设置在固定架上的一根插柱和两个顶部均设有卡接部的插片，插柱和插片均设置在固定架的同一侧；连接结构还包括设置在电路板上的两个第一插口和一个第二插口，第一插口与插片相适配，第二插口与插柱相适配。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的双激光头粉尘检测传感器的优点为：

1、两个激光头采用轮换方式，任何时刻最多只有一个激光头向光电接收器发射激光，既保证能持续对粉尘质量浓度进行检测，又能避免单个激光头长时间持续工作，两个激光头组合的使用寿命能达到3万至4万小时，寿命大大提高；穿过检测区的激光被反射面反射至除检测区以外的其它方向，避免因反射的激光重新进入检测区而降低检测的准确度；

2、两个激光头激光发射方向之间的夹角为30-45°，两者发射激光时不会相互干扰；

3、两个激光头和光电接收器均设置在盒体内，集成度高，方便使用，通过电路板控制两个激光头轮换工作，实现自动化控制；

4、空气流动腔沿“U形”曲线延伸，方便两个激光头布置在进气口和排气口之间，节省盒体的内部空间，能实现双激光头粉尘检测传感器的小型化；

5、固定架用于安装激光头，检修或更换时方便拿出；

6、固定架与电路板通过连接结构相互连接，两者可同时移入或移出盒体，电路板与激光头、光电接收器之间可以采用更短的电线连接，节省材料，布线方便。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为两个激光头激光发射方向之间夹角的示意图；

图2为双激光头粉尘检测传感器的立体示意图；

图3为双激光头粉尘检测传感器的正视图；

图4为双激光头粉尘检测传感器的后视图；

图5为双激光头粉尘检测传感器的仰视图；

图6为双激光头粉尘检测传感器的爆炸图；

图7为下壳体的俯向剖视图；

图8为固定架的立体示意图；

图9为固定架的俯视图；

图10为固定架的正视图；

图11位固定架的仰视图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例。

实施例

本实用新型的具体实施方式如图1至图11所示，一种双激光头粉尘检测方法，利用光散射法检测空气中粉尘质量浓度时，采用两个激光头4轮换的方式向同一检测区的空气发射激光，激光射至所述检测区中的粉尘上发生散射，散射的激光通过位于检测区一侧的光电接收器8捕捉，穿过检测区的激光通过反射面7反射至除检测区以外的其它方向。

如图1所示，两个激光头1激光发射方向之间的夹角为α，α的范围为30-45°。

两个激光头采用轮换方式，任何时刻最多只有一个激光头向光电接收器发射激光，既保证能持续对粉尘质量浓度进行检测，又能避免单个激光头长时间持续工作，两个激光头组合的使用寿命能达到3万至4万小时，寿命大大提高；两个激光头激光发射方向之间的夹角为30-45°，两者发射激光时不会相互干扰。

其中一个所述激光头1连续工作时长累积达到4-24小时后，切换成另一个激光头1继续进行工作。

所述两个激光头1连接至控制电路，控制电路中设有能控制两个激光头1工作切换时机的时钟单元。

传统粉尘检测传感器只使用一个激光头时，激光头随使用时间的增加，其激光强度越来越低，导致光电接收器在相同粉尘浓度的条件下能接收的散射光越来越少，信号也就随之减弱，造成检测结果不准确。

而双激光头粉尘检测方法还包括利用双激光头进行输出精度校正的步骤，其可解决上述因单个激光头激光强度减弱导致的检测结果不准确的问题。

所述精度校正的步骤为：在同一时段和地域，分别开启不同的激光头4，将光电接收器8输出的数据进行对比，通过数据值较大的对数据值较小的进行校正。数值较大的，说明对应的激光头4激光强度衰减较少，其数值更接近真实值，通过其对数值较小的进行校正，检测结果的准确率更高。

本实施例中，进行精度校正步骤时，每个激光头4开启5秒后即进行切换。

该精度校正的步骤既可用于出厂校正，也可用于运行中的实时校正，这样可以延长双激光头粉尘检测传感器进行高精度检测的时间。精度校正步骤通过软件进行控制，当其中一个激光头4发出的激光强度太低，使光电接收器8产生的信号很弱时，软件自动停用该激光头4。

上述方法通过一种双激光头粉尘检测传感器实现，包括盒体1，该盒体1内设置有相对应的激光头4和光电接收器8，所述激光头4的数量为两个，所述光电接收器8的数量为一个，盒体1上设有进气口2和排气口3，盒体1内设有位于所述进气口2和排气口3之间并与两者连通的检测区，光电接收器8位于检测区一侧；盒体1内设有与激光头4和光电接收器8连接的电路板6，还设有用于将穿过检测区的激光反射至除检测区以外其它方向的反射面7。

本实施例中，光电接收器8位于两个激光头4两束激光的交叉处一侧。光电接收器8布置在反射面7与激光头4之间。

两个激光头1激光发射方向之间的夹角为30-45°。

本实施例中，盒体1包括相互扣合的第一壳体11和第二壳体12。第二壳体12底部设有用于安装光电接收器8的接收器安装部14。

所述盒体1内设有两端分别与所述进气口2和排气口3的空气流动腔13，所述空气流动腔13沿“U形”曲线延伸，所述检测区位于空气流动腔13的中部，所述两个激光头1位于进气口2和排气口3之间。本实施例中，空气流动腔13设置在第二壳体12上。

所述盒体1内设有用于安装所述激光头4的固定架5，该固定架5包括横向贯通其中部的凹槽52，所述凹槽52为所述检测区，固定架5还包括位于凹槽52一侧的两个激光头安装部51，所述反射面7的数量为两个且均位于固定架5上凹槽52的另一侧，每个反射面7与凹槽52之间均设有挡光板55，经反射面7反射后的部分激光被挡光板55挡住，不会重新进入检测区，进一步确保检测的准确度。

本实施例中，反射面7为平面，其法线与激光头4发出的激光呈夹角。

固定架5与所述电路板6通过连接结构相互连接。本实施例中，连接结构包括设置在固定架5上的一根插柱54和两个顶部均设有卡接部的插片53，插柱54和插片53均设置在固定架5的同一侧。连接结构还包括设置在电路板6上的两个第一插口62和一个第二插口63，第一插口62与插片53相适配，第二插口63与插柱54相适配。

电路板6上设有露出于盒体1以外的接线口61，用于与外部设备连接以传输检测数据。

上述实施例中，所述盒体1壁体上与所述光电接收器8相邻的位置还可以设有能供清洁工具伸入的清洁口，方便对光电接收器表面进行清洁，保证检测的精确度；清洁完毕后，使用胶塞堵住清洁口，避免因非检测空气从清洁口进入盒体内而降低检测效果。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。