用于监测空气中有害生物因子浓度的监测装置的制作方法

本实用新型涉及空气监测设备技术领域，尤其是涉及一种用于监测空气中有害生物因子浓度的监测装置。

背景技术：

在国家公共安全领域，针对违禁品携带、恐怖袭击、运输渗漏等，需要对机场、地铁、商场等公共环境的空气进行监测，以确保不被有害生物因子的侵害，能长时间实时在线监测空气中有害生物因子的浓度，并将数据实时上报控制中心的传感器，需求强烈，但国内国际上都没有很好的解决方案；根据激光诱导生物荧光技术开发的该类报警器实际应用中存在体积大、笨重，特别易受烟雾、引擎废气等的干扰出现误报等缺点；申请号为201610084385.3的发明公开了一种气溶胶实时监测仪。根据该方案所述，采用了散射光反射镜、荧光反射镜，各反射镜还需要中心开孔，导致结构复杂，制造成本高昂，装配难度大，进一步推高了整机的体积和重量。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种体积小、重量轻且制造成本低的用于监测空气中有害生物因子浓度的监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于监测空气中有害生物因子浓度的监测装置，包括壳体、监测腔体、光电信号处理单元、控制单元、激光单元、电源单元、气体输送单元、通信单元、电气接口、第一机械接口、第二机械接口、第三机械接口、进气口、排气口；所述壳体上设置有第一机械接口、第二机械接口、第三机械接口、进气口及排气口；所述光电信号处理单元包括散射光接收单元、荧光接收单元、散射光接收放大板、光电传感器、荧光接收放大板、光电传感器；所述散射光接收单元设置于监测腔体的前端；所述荧光接收单元设置于监测腔体的后端；所述控制单元分别与光电信号处理单元、激光单元及通信单元连接；所述电气接口设置于第一机械接口内，并与通信单元连接；所述电源单元分别与电气接口、控制单元及激光单元连接；

所述监测腔体的上端设置上进气口，所述上进气口上设置有伸入监测腔体内喷流嘴；所述监测腔体的下端设置下排气口，所述下排气口上设置有伸入监测腔体内的收流嘴；所述激光单元设置于监测腔体的右端，所述监测腔体的左端设置于激光单元对应的消光井；所述上进气口与总进气口通过气体输送单元相连接；所述下排气口与总排气口相连接。

优选的是，所述通信单元采用RS232接口协议的接口芯片。

优选的是，所述电源单元采用型号为VRB2LD-50W的电源模块。

优选的是，所述气体输送单元采用型号为VLK4506-24V气泵。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型采用直射光监测，简化了光学通道，检测器结构大幅简化，减小了传感器的体积和重量，实际监测效果明显。

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它的附图。

图1为本实用新型的模块连接简图。

图2为监测腔体的剖视简图。

图3为2中A-A的剖视简图。

图4为光电信号处理单元的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将以附图为基准，借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

一种用于监测空气中有害生物因子浓度的监测装置，如图1-3所示，包括壳体14、监测腔体1、光电信号处理单元2、控制单元3、激光单元4、电源单元5、气体输送单元6、通信单元7、电气接口8、第一机械接口9、第二机械接口10、第三机械接口11、进气口12、排气口13；所述壳体14上设置有第一机械接口9、第二机械接口10、第三机械接口11、进气口12及排气口13；所述光电信号处理单元2包括散射光接收单元2a、荧光接收单元2b、散射光接收放大板2c、光电传感器2d、荧光接收放大板2g、光电传感器2d；所述散射光接收单元2a设置于监测腔体1的前端；所述荧光接收单元2b设置于监测腔体1的后端；所述控制单元3分别与光电信号处理单元2、激光单元4及通信单元7连接；所述电气接口8设置于第一机械接口9内，并与通信单元7连接；所述电源单元5分别与电气接口8、控制单元3及激光单元4连接；

所述监测腔体1的上端设置上进气口1a，所述上进气口1a上设置有伸入监测腔体1内喷流嘴1e；所述监测腔体1的下端设置下排气口1b，所述下排气口 1b上设置有伸入监测腔体1内的收流嘴1f；所述激光单元4设置于监测腔体1 的右端，所述监测腔体1的左端设置于激光单元4对应的消光井1c；所述上进气口1a与总进气口12通过气体输送单元6相连接；所述下排气口1b与总排气口13相连接。

本实施例中，所述通信单元7采用RS232接口协议的接口芯片，型号是 MAX3233，或者ARM单片机STM32F107VCT6。所述电源单元5采用型号为 VRB2LD-50W的电源模块；电路图见附图4。所述气体输送单元6采用型号为 VLK4506-24V气泵。

取样的空气从上进气口吸入，通过收流嘴1f从下排气口1b排出，收流嘴1f的聚焦作用，气流在喷流嘴1e与收流嘴1f之间的空间形成极细的流线，空气中的被测物微粒形成现状队列；激光单元4发出的光束与上述气流正交，气流中的被测物微粒通过激光时被照射，产生反射光及生物荧光；消光井1c将光全部吸收，避免反射影响检测；散射光接收单元2a，经凸透镜汇聚在光电传感器2d 上；荧光接收单元2b，经凸透镜汇聚在光电传感器2d上；其显著的特征是没有采用反射光杯，光电传感器2d接收的是直射光；减少了制造反射光杯的成本，减小了监测腔体的体积、尺寸和重量。

光电传感器2d产生的信号，通过散射光接收放大板2c和荧光接收放大板 2g信号放大；控制单元3的采用FPGA芯片，型号是EP2C8T144C8。

光电传感器采集的数据通过光电信号处理单元放大处理后，由控制单元进行高速数模转换后送到FPGA芯片内进行高速的信号处理与识别，最后送到单片机进行软件识别算法；识别结果从通信单元经RS232接口协议输出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。