一种基于激光光源的粉尘检测传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及空气颗粒物检测领域，具体是一种基于激光光源的粉尘检测传感器。
【背景技术】
[0002]空气是指包围在地球周围的气体，它维护着人类及生物的生存，但是，随着工业及交通运输业的不断发展，大量的有害物质被排放到空气中，改变了空气的正常组成，使空气质量变坏，大气颗粒物是一种重要的空气污染物，粉尘是评价大气颗粒物的重要指标之一，粉尘传感器能够测量空气中粉尘的浓度，用以指导人们做出相应保护措施。
[0003]目前，市场上的粉尘传感器多数是基于红外led光源的粉尘传感器，在使用的时候存在一些问题:
[0004]1、现有的红外led粉尘传感器由于led光源能量弱，经过颗粒物反射后采集的信号更弱，以至于超出信号采集部分的响应范围导致测量范围小，进而导致检测准确度差；
[0005]2、现有的红外led粉尘传感器采样气流导入是使用加热电阻加热空气引起对流，这种导气方法引起的空气流动太慢，从而使得传感器响应速度慢，响应速度慢，测量精度低；
[0006]3、现有的红外led粉尘传感器还存在数据一致性不好而且容易受外界电磁波的干扰，使用寿命也受限于激光的寿命，使用一定的时间后就会出现测量不准确的问题；
[0007]4、现有的红外led粉尘传感器，长时间使用后会有积灰，影像测量的准确性。
【实用新型内容】
[0008]为解决现有技术中的不足，本实用新型一种基于激光光源的粉尘检测传感器，特殊空气采样设计保证采样空气快速、流畅、稳定通过测量室，使得测量响应迅速，激光光路通道的设计使粉尘通过测量室时反射光强，从而获得清晰信号，使得测量数值更加精确，准确的检测空气中的微小颗粒的浓度。
[0009]本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现:
[0010]一种基于激光光源的粉尘检测传感器，包括传感器壳体，所述传感器壳体上设置空气入口和空气出口，所述空气出口处安装风扇，所述传感器壳体内设置电路板、测量室、激光发射器，所述电路板上设置电源，所述测量室分别与空气入口、空气出口连通，所述测量室设置开口，所述开口处设置光路通道，所述光路通道一端与测量室连接，另一端与激光发射器连接，所述测量室内沿信号传递方向依次设置光电接收器、放大滤波电路和微处理器，所述微处理器上设置数据采集装置、数据处理装置、数据输出装置和存储装置，所述风扇、光电接收器、激光发射器和微处理器均与电源电连接。
[0011]所述激光发射器内设置内置透镜。
[0012]所述数据输出装置为串口输出或PWM信号输出。
[0013]所述数据输出装置上设置显示器。
[0014]所述放大滤波电路上设置屏蔽罩，所述屏蔽罩上设置接地装置。
[0015]所述传感器壳体上设置电镀。
[0016]对比与现有技术，本实用新型有益效果在于:
[0017]1、本实用新型测量室直接与空气入口、空气出口连通，空气出口设置风扇加速空气流动，特殊的空气采样设计，使采样空气快速、流畅、稳定通过测量室，使得测量响应迅速，激光光路通道的设计使粉尘通过测量室时反射光强，从而获得清晰信号，增加测量数值精确度，准确的检测空气中的微小颗粒的浓度；
[0018]2、本实用新型激光发射器内设置内置透镜，对激光进行聚焦增强颗粒物反射时的信号强度，增加测量结果的准确度；
[0019]3、本实用新型光电接收器能够感受激光的光强，当激光发射器功率下降引起激光光强下降时，微处理器对由衰减引起的光强下降做相应补偿，保证测量数据准确度，增加传感器的使用时间；
[0020]4、本实用新型设置屏蔽罩和接地装置，屏蔽外界对放大电路的影响，解决激光器易受干扰问题，对恶劣环境抵抗性增强；
[0021]5、本实用新型传感器外壳设置电镀，使外壳导电后接地屏蔽外界的电磁干扰；
[0022]6、本实用新型数据输出装置上设置显示器，方便使用者观察检测结果。
【附图说明】
[0023]附图1是本实用新型的结构示意图；
[0024]附图2是本实用新型数据监测的结构框图；
[0025]附图3是本实用新型屏蔽罩的结构示意图。
[0026]附图中所不标号:1、传感器壳体；11、空气入口 ；12、空气出口 ；2、电源；3、风扇；4、测量室；41、开口 ；5、激光发射器；6 ;光路通道；7、光电接收器；8、放大滤波电路；81、屏蔽罩；82、接地装置；91、数据采集装置；92、数据处理装置；93、数据输出装置。
【具体实施方式】
[0027]结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0028]一种基于激光光源的粉尘检测传感器，包括传感器壳体1，所述传感器壳体I上设置电源2、空气入口 11和空气出口 12，电源2为整个装置提供动力，空气由空气入口 11进入，再由空气出口 12离开传感器，形成一个空气米样通道。所述空气出口 12处安装风扇3，加速空气流动，保证采样空气快速、流畅的通过空气采样通道。所述传感器壳体I内设置电路板、测量室4、激光发射器5，所述电路板上设置电源2，所述测量室4分别与空气入口 11、空气出口 12连通，特殊空气采样设计使采样空气稳定通过测量室4，使得测量响应迅速。克服了传统红外led粉尘传感器采样空气流动慢从造成传感器对信号响应慢的缺点。所述测量室4设置开口 41，所述开口 41处设置光路通道6，所述光路通道6 —端与测量室4连接，另一端与激光发射器5连接，对激光进行聚光，使粉尘通过测量室4时反射光强，从而获得清晰信号，扩大测量范围，增加测量数值精确度，以便准确的检测空气中的微小颗粒的浓度，使测量结果的准确度和可信度大大提高，克服传统红外led粉尘传感器测量范围小，测量结果不准确的缺点。所述测量室4内沿信号传递方向依次设置光电接收器7、放大滤波电路8和微处理器，所述微处理器上设置数据采集装置91、数据处理装置92、数据输出装置93和存储装置，当检测到激光发射器5功率下降引起激光光强下降时，使用抗衰减算法对微处理器对由衰减引起的光强下降做相应补偿，保证测量数据准确度，能够增加传感器的使用时间。采集装置优选采用高速AD采集装置，微处理器对采集的AD信号进行分析，辨别颗粒物信号脉冲的个数和高度，对应颗粒物的数量和大小，经标准仪器校准后得到对应的质量密度数据，随后经数据输出装置93输出。所述风扇3、光电接收器7、激光发射器5和微处理器均与电源2电连接。测量过程为:出气口的风扇3向外吹，引导采样空气从进气口进入测量室4，粒子经过激光照射区域时发生散射，散射光信号经光电接收器7件接收转化为电信号，该信号经放大滤波电路8放大及滤波后被采集进微处理器，微处理器运行精密算法对该信号进行分析得出颗粒物的大小与个数，经校准后转化为颗粒物质量密度以数字输出。微处理器使用高速AD采集模块采集。微处理器对采集的AD信号进行分析，辨别颗粒物信号脉冲的个数和高度，对应颗粒物的数量和大小，经标准仪器校准后得到对应的质量密度数据，随后经数据输出装置93输出。
[0029]为了增加测量结果的准确度，所述激光发射器5内设置内置透镜，对激光进行聚焦增强颗粒物反射时的信号强度，使用聚焦激光作为光源，使得光束经很微小的颗粒反射后的信号仍然能被检测到，这就大大拓宽了测量颗粒粒径的范围。
[0030]进一步的，所述数据输出装置93为串口输出或PWM信号输出。串口输出的串口连接方便，拔插