一种颗粒物浓度检测装置的制作方法

本实用新型涉及环境监测领域，特别涉及一种颗粒物浓度检测装置。
背景技术：
：建筑工地产生的扬尘排放高度一般较低，在人口密集地区，扬尘的浓度直接关系到人们生活的环境空气质量。目前，建筑工地上空气中所含颗粒物的浓度一般通过激光散射法直接对采集的样本进行检测，一旦空气的湿度较大，空气中的水分会和空气中的颗粒物凝结，使得利用激光散射法测得的颗粒物浓度大于实际值，导致检测失误。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种颗粒物浓度检测装置，旨在解决当空气中湿度较大时，空气中的水分会和空气中的颗粒物凝结，使得利用激光散射法测得的颗粒物浓度大于实际值，导致检测失误的问题。为实现上述目的，本实用新型提出一种颗粒物浓度检测装置，所述颗粒物浓度检测装置包括：壳体，所述壳体内开设有容置腔；采样件，所述采样件包括采样头及传输管，所述采样头上设有采样孔以采集空气样本，所述传输管的一端连接所述壳体，另一端连通所述采样孔；加热件，所述加热件位于所述容置腔内，所述加热件连通所述采样件，所述颗粒离开所述采样件后进入所述加热件中以加热采样空气；检测件，所述检测件位于所述容置腔内，所述检测件连通所述加热件，检测件包括外壳与颗粒物传感器，所述颗粒物传感器位于外壳中，所述颗粒物传感器检测空气样本中的颗粒浓度。可选地，所述加热件包括加热箱与加热柱，所述加热柱位于所述加热箱的箱体中，所述加热柱为空心或实心结构，采样空气从所述加热柱的表面或是从所述加热柱的空心柱体内流过。可选的，所述颗粒物传感器包括细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器，所述外壳设有检测腔、检测进口及检测出口，所述细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器均设置在所述检测腔中，所述空气样本从所述检测进口进入所述检测腔然后从所述检测出口流出。可选的，所述颗粒物浓度检测装置还包括气泵，所述气泵连通所述检测出口。可选的，所述颗粒物浓度检测装置还包括分离件，所述分离件的输入端与所述传输管连通，输出端连通所述加热件；或，所述分离件的输入端连接所述加热件，输出端连接所述检测件；所述分离件将所述空气样本中的颗粒按直径大小进行分离。可选的，所述检测件内设有至少两隔板，所述隔板将所述检测腔分隔成至少三个子检测腔，且每个所述子检测腔中设置有至少一个颗粒物传感器，所述至少三个子检测腔分别连通所述分离件。可选的，所述分离件内设置有喷嘴及冲击板，所述喷嘴连通所述传输管，所述冲击板与所述喷嘴之间隔离有气体通道。可选的，所述颗粒物浓度检测装置还包括控制器及湿度传感器，所述湿度传感器设置在所述壳体上，所述控制器设置在所述容置腔中，所述传感器及所述加热件电连接于所述控制器。可选的，所述颗粒物浓度检测装置还包括风速传感器、风向传感器及大气压传感器，所述风速传感器、风向传感器及大气压传感器安装在所述壳体上并与所述控制器电连接。可选的，所述颗粒物浓度检测装置还包括存储器及晶体管逻辑电路转换器，所述晶体管逻辑电路转换器的输入端电连接于所述颗粒物传感器，输出端连接所述存储器。可选的，所述颗粒物浓度检测装置还包括摄像机，所述摄像机电连接于所述控制器及所述存储器。本实用新型技术方案在壳体的容置腔内设置采样件、加热件及检测件，其中采集件包括采样头及传输管，采样头上设有采样孔以采集空气样本并传输至传输管，由传输管传输至加热件，加热件内设有加热柱，当采样空气流经加热件时，加热柱对采样空气加热以蒸干采样空气中包含的水分，采样空气经过加热件后进入检测件，检测件设有颗粒物传感器，颗粒物传感器对采样空气进行颗粒物浓度检测得到采样空气中的颗粒物浓度。由于采样空气中的水份经过加热件的蒸发，进入检测件中的采样空气不会出现与水分凝结的现象，检测件检测到的颗粒物浓度为空气中颗粒物浓度的真实值，能够反应空气中颗粒物浓度的真实情况。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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型颗粒物浓度检测装置的一实施例的结构示意图；图2为本实用新型颗粒物浓度检测装置的侧视图；图3为本实用新型颗粒物浓度检测装置的安装结构示意图；图4为本实用新型颗粒物浓度检测装置的加热件的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10壳体60加热件20采样件61加热柱21采样头62加热箱22传输管70气泵30摄像机80检测件40传感器安装盒90led显示屏50分离件本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。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的一部分实施例，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作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。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。如图1及图2所示，本实用新型提出了一种颗粒物浓度检测装置，所述颗粒物浓度检测装置包括：壳体10，所述壳体10内开设有容置腔；采样件20，所述采样件20包括采样头21及传输管22，所述采样头21上设有采样孔(图中未标示)以采集空气样本，所述传输管22的一端连接所述壳体10，另一端连通所述采样孔；加热件60，所述加热件60位于所述容置腔内，所述加热件60连通所述采样件20，所述颗粒离开所述采样件20后进入所述加热件60中以加热采样空气；检测件80，所述检测件80位于所述容置腔内，所述检测件80连通所述加热件60，检测件80包括外壳(图中未标示)与颗粒物传感器(图中未标示)，所述颗粒物传感器位于外壳中，所述颗粒物传感器检测空气样本中的颗粒浓度。在本实施例中，采样件20设置在壳体10上，包括采样头21与传输管22，传输管22的一端与采样头21连接，另一端与壳体10连接，采样头21上设有采样孔，空气从采样孔进入采样件20传输至传输管22中。其中，采样头21的表面包裹有一层保护网(图中未标示)，以防止蚊虫、蚂蚁等生物进入到采样孔中，保护网可由金属制成，如钢网或铜网等，也可由塑胶构成，不同的网格密度具备不同的保护力度，网格的密度越大，对采样件20的保护越充分。采样件20可由不锈钢金属材料制成，具备良好的防虫防水性能，可以理解的，采样件20并不仅限于以不锈钢金属构成，塑胶或其他金属(如铝，锌等)亦可。壳体10内设有容置腔，加热件60与检件均安装在容置腔内，受到壳体10的保护。加热件60与外接电源连接，当采样空气进入加热件60后加热件60发热以蒸发采样空气中的水分。经过加热件60蒸干水分后的采样空气进入检测件80内。检测件80由外壳与颗粒物传感器组成共同安装于壳体10形成的容置腔中，颗粒物传感器对进入到检测件80的采样空气进行颗粒物浓度检测，得到采样空气中的颗粒物浓度。由于采样空气中的水份经过加热件60的蒸发，进入检测件80中的采样空气不会出现与水分凝结的现象，检测件80检测到的颗粒物浓度为空气中颗粒物浓度的真实值，能够反应空气中颗粒物浓度的真实情况，避免了空气中的水分对颗粒物浓度检测的影响。进一步的，所述加热件60包括加热箱62与加热柱61，所述加热柱61位于所述加热箱62的箱体中，所述加热柱61为空心或实心结构，采样空气从所述加热柱61的表面或是从所述加热柱61的空心柱体内流过。加热件60启动后将电能转化成热能，在壳体10内形成高温的环境，采样空气进入壳体10后其中包含的水分被高温蒸发，以避免过多的水分进入检测件80，影响检测结果。在具体的实施中，加热件60由加热箱62与加热柱61构成共同安装于壳体10形成的容置腔中，其中加热柱61位于加热箱62的箱体内对采样空气进行加热，加热柱61既可以为实柱体也可以为空心管状柱体，当加热柱61为实心柱体时，采样空气从加热柱61的表面流过，加热箱62内的高温会蒸发掉采样空气中的大部分水分；当加热柱61为空心柱体时，采样空气可从加热柱61的空心管柱中流过，也可从加热柱61的表面流过，以达到蒸干大部分水分的目的。作为一种实施例，所述颗粒物传感器包括细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器，所述外壳设有检测腔、检测进口及检测出口，所述细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器均设置在所述检测腔中，所述空气样本从所述检测进口进入所述检测腔然后从所述检测出口流出。本实施例中，外壳为方形，检测进口与检测出口位于方形外壳的对角线上，使得空气样本进入检测腔后能够充斥于整个检测腔中，以保证检测结果的真实性。细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器，均安装在检测腔内，细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器均包括发射件与接收件，发射件向检测腔发出检测信号，经过采样空气中颗粒物的散射，接收件接收到的信号与参照数据进行对比后能够得出颗粒物在采样空气中的浓度值，从而测得空气中的颗粒物浓度，其中，发射件发出的检测信号为激光。细粒传感器又称为pm2.5传感器，其检测的颗粒物为环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物，又称细粒，它能较长时间悬浮于空气中，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，对人体健康和大气环境质量的影响很大。可吸入传感器又称为pm10传感器，其检测的颗粒物为粒径在10微米以下的颗粒物，可吸入颗粒物被人吸入后，会积累在呼吸系统中，引发许多疾病。扬尘传感器又称tsp传感器，其检测的是空气中的总悬浮颗粒物。具体的，所述颗粒物浓度检测装置还包括气泵70，所述气泵70连通所述检测出口。气泵70为采样空气的流动提供动能，使得采样空气能够从采样孔流入，最终从检测出口流入气泵70，由气泵70泵出颗粒物浓度检测装置。在另一实施例中，所述颗粒物浓度检测装置还包括分离件50(图中未标示)，所述分离件50的输入端与所述传输管22连通，输出端连通所述加热件60；或，所述分离件50的输入端连接所述加热件60，输出端连接所述检测件80；所述分离件50将所述空气样本中的颗粒按直径大小进行分离。分离件50可连接在加热件60与采样件20之间，也可连接在加热件60与检测件80之间，分离件50对采样空气中的颗粒按直径进行分离，以便于细粒传感器单独检测细粒在采样空气中的浓度，可吸入传感器单独检测粒径在10微米以下的颗粒物在采样空气中的浓度，扬尘传感器检测总悬浮颗粒物在空气中的浓度，以保证检测结果的精确性。可选的，所述检测件80内设有至少两隔板，所述隔板将所述检测腔分隔成至少三个子检测腔，且每个所述子检测腔中设置有细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器中的至少一种，所述至少三个子检测腔分别连通所述分离件50。由于本实施例中主要检测空气中颗粒、粒径在10微米以下的颗粒物、总悬浮颗粒物在空气中的浓度，因此，壳体10内设有三个子检测腔，三个子检测腔由两块隔板分隔形成，细粒传感器、吸入传感器及扬尘传感器分别安装在三个子检测腔中。可以理解的，子检测腔的数量可根据检测需要设定，且颗粒物传感器的种类也并不仅限于上述三种。可选的，所述分离件50内设置有喷嘴及冲击板，所述喷嘴连通所述传输管22，所述冲击板与所述喷嘴之间隔离有气体通道。在气泵70的带动下，气体进入分离件50后从喷嘴喷出，喷嘴与冲击板之间间隔有气体通道，冲击板上设有气孔，空气样本从喷嘴喷出后进入气体通道再由气体通道进入气孔，气孔与喷嘴错开一定的距离，即冲击板上与喷嘴正对的部位不开设气孔，因此，空气样本中的颗粒由喷嘴喷出经气体通道进入气孔需要转弯以绕开障碍物，但气流中的颗粒物具有惯性，有在原方向上保持直线运动的趋势，这种直线运动一定要保持到出射速度为零时才停止，然后颗粒物才能随气流逆转。冲击板上安装有三种颗粒物过滤网，分别可过滤直径为2.5微米、10微米及100微米的颗粒物，在同样的出射速度下，颗粒物的动力学当量越大，其动量越大，所具有的惯性也越大，当超过临界值时颗粒物被可过滤对应直径的滤网截留，进入连通有颗粒物传感器的子检测腔中，以供颗粒物传感器检测该直径的颗粒物在空气中的浓度。作为一种实施例，冲击板上还可安装大颗粒捕集板，以过滤掉采样空气中直径过大的颗粒物，以免影响检测结果。进一步地，所述颗粒物浓度检测装置还包括控制器及湿度传感器，所述湿度传感器设置在所述壳体10上，所述控制器设置在所述容置腔中，所述传感器及所述加热件60电连接于所述控制器。湿度传感器设置在壳体10上以检测空气湿度，控制器根据湿度传感器的检测判断是否启动加热件60对采样气体进行加热，当空气湿度超过一临界值时，控制器向加热件60发出启动信号，加热件60启动加热以蒸发采样空气中的水分。本实施例中，所述空气湿度的临界值可以为60％。具体的，所述颗粒物浓度检测装置还包括风速传感器、风向传感器及大气压传感器，所述风速传感器、风向传感器及大气压传感器安装在所述壳体10上并与所述控制器电连接。其中，风速传感器检测空气风速，风向传感器检测风向，大气压传感器检测气压，风速传感器、风向传感器及大气压传感器均安装在壳体10上并与控制器电连接，控制器接收风速传感器、风向传感器及大气压传感器的检测数据。同时，控制器连接外接终端与led显示屏90，控制器将数据传输至led显示屏90显示并传输至外接终端。本实施例中，风速传感器、风向传感器及大气压传感器均安装在一个传感器安装盒40内，传感器安装盒40设置在壳体10上(如图1所示)。所述颗粒物浓度检测装置还包括存储器及晶体管逻辑电路转换器，所述晶体管逻辑电路转换器的输入端电连接于所述颗粒物传感器，输出端连接所述存储器。这里的颗粒物传感器包括风速传感器、风向传感器及大气压传感器、细粒传感器、可吸入传感器及扬尘传感器，晶体管逻辑电路将颗粒物传感器检测到的信号参数转换为可存储的通讯信号存储于存储器中。在进一步的方案中，所述颗粒物浓度检测装置还包括摄像机30，所述摄像机30电连接于所述控制器及所述存储器。摄像机30拍摄颗粒物浓度检测装置周围的景象并传输至外接终端，以寻找空气污染源。由于颗粒物检测装置安装在户外，为便于供电，颗粒物检测装置还包括太阳能供电结构，太阳能供电结构包括蓄电池、太阳能板与太阳能电源控制器，太阳能板将电能传输至蓄电池存储，由蓄电池向颗粒物检测装置供电。此外，颗粒物检测装置还包括漏电保护开关、dc12v开关电源、4g路由器，漏电保护开关连接在颗粒物检测装置的功能电路中，一旦检测到漏电现象则断开电路，对颗粒物检测装置起到保护作用，4g路由器为摄像机30向终端传输视频信息提供网络。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12