一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空气质量检测领域，具体是一种通过多级激光网照射空气粒子，利用多个光电转换器信号叠加显示数值，从而精确检测空气中PM2.5和PMlO含量的高灵敏度空气检测仪。
【背景技术】
[0002]工业化进程和城镇化进程的推进很大程度上促进了国民生活水平的提升，但是同样的也衍生了严重的环境问题，甚至直逼居民健康底线，诱发诸多疾病，将市民的健康悬于一线之间，空气中PM2.5和PMlO的含量，已经成为整个社会关注的热点问题之一。
[0003]为了检测空气中PM2.5和PMlO的含量，目前市面上已经有一些检测仪器，其中，一些检测仪利用激光照射空气粒子，通过光电转换的方式检测PM2.5和PM10。但是，现有的激光检测仪仅仅凭借一个激光头照射，激光照射到的空气粒子所占吸入空气的比例很小，导致检测出的数据误差很大，不满足精确测量的标准。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种高灵敏度空气检测仪，可以通过设置的多级激光照射装置，利用激光照射装置组成的激光网对空气粒子进行照射，结合光电信号转换器和信号叠加的方式，从而获得吸入空气PM2.5和PMlO的平均值。
[0005]本实用新型采用以下技术方案:一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪，包括传感器、气泵、电路板和外壳，所述的传感器包括半导体激光器、集光镜、腔体、光陷阱、进气口和出气口，其特征在于，所述的半导体激光器为多个，且半导体激光器均设置在传感器壳体的同一侧面，所述的传感器还设有光电转换器，所述的光电转换器与半导体激光器一一对应，且光电转换器的主光轴与半导体激光器的主光轴相垂直。
[0006]进一步的，所述的腔体内设有隔板，所述隔板的两侧设有通孔。
[0007]进一步的，所述的电路板包括信号处理模块和显示模块，所述的显示模块包括显示屏驱动芯片和液晶显示屏，所述的信号处理模块包括信号放大器、多路信号叠加器、A/D转换模块、计数器，每一个光电转换器均通过一个信号放大器与多路信号叠加器连接，多路信号叠加器依次连接A/D转换模块、计数器和显示模块。
[0008]进一步的，所述的信号处理模块还包括信号移位单元、信号叠加单元和积分单元，所述信号移位单元的输入端连接一个或多个信号放大器，所述信号移位单元的输出端连接信号叠加单元输入端，所述信号叠加单元的输入端还连接信号放大器的输出端，所述信号叠加单元的输出端连接积分单元输入端，积分单元的输入端还连接多路信号叠加器的输出端，积分单元输出端连接显示模块。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]1、采用多个半导体激光器，并结合使用的光电转换器采集多路数据，利用信号叠加处理方式，保证腔体内空气测量的范围和数量最大化，实现PM2.5和PMlO数值的精确显不O
[0011 ] 2、腔体内设置了挡板，防止进气口和出气口的对流，使得吸入的空气在腔体内停留的时间更长，保证采样时间的充足，从而有效提高测量的稳定性和精确性。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型传感器的立体结构示意图；
[0013]图2是本实用新型传感器的内部结构示意图；
[0014]图3是基于图1结构下一种实施方式的工作原理框图；
[0015]图4是基于图1结构下另一种实施方式的工作原理框图。
[0016]图1和图2中:11传感器壳体，12集光镜，13光陷阱，14进气口，15出气口，16半导体激光器，17光电转换器，18腔体，19挡板，191通孔。
【具体实施方式】
[0017]一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪，包括传感器、气泵、电路板和外壳。
[0018]如图1和图2所示，所述的传感器包括半导体激光器16、集光镜12、腔体18、光陷阱13、进气口 14和出气口 15，所述的半导体激光器16为3个，且半导体激光器16均设置在传感器壳体11的同一侧面，所述的传感器还设有光电转换器17，所述的光电转换器17有三个，并且与半导体激光器一一对应，对于每一组相互对应的光电转换器和半导体激光器，光电转换器的主光轴与半导体激光器的主光轴相垂直。所述的腔体18内设有隔板19，所述隔板的两侧设有通孔191。
[0019]通过在腔体内加装挡板，避免进气口和出气口直接对流，同时，从进气口吸入的气流经过挡板阻挡，速度会降低，并通过两边的通孔扩散到挡板下方的腔体内，在扩散方式下，挡板下方腔体内的气体分布更加均匀，停留的时间更长，从而尽可能使得不同光电转换器测量到的数据更加接近，使得信号叠加的误差更小，数值更精确。
[0020]在上述结构下，可以配备不同的电路板，从而获得不一样的显示数值。
[0021]实施方式I
[0022]如图3所示，所述的电路板包括信号处理模块和显示模块，所述的显示模块包括显示屏驱动芯片和液晶显示屏，所述的信号处理模块包括信号放大器、多路信号叠加器、A/D转换模块、计数器，每一个光电转换器均通过一个信号放大器与多路信号叠加器连接，多路信号叠加器依次连接A/D转换模块、计数器和显示模块。
[0023]本检测装置采用多个光电转换器和多个半导体激光器一一对应，由于吸入空气在腔体内的分布不均匀，而每一个半导体激光器的照射路径不同，因此每一个光电转换器采集到的数据也不一样，通过对所有光电转换器采集到的数据进行信号叠加处理，可以综合整个腔体内的数值，获得更加接近平均值的读数。
[0024]实施例2
[0025]如图4所示，所述的电路板包括信号处理模块和显示模块，所述的显示模块包括显示屏驱动芯片和液晶显示屏，所述的信号处理模块包括信号放大器、多路信号叠加器、A/D转换模块、计数器、信号移位单元、信号叠加单元和积分单元，每一个光电转换器均通过一个信号放大器与多路信号叠加器连接，多路信号叠加器依次连接A/D转换模块、计数器和显示模块；所述信号移位单元的输入端连接一个或多个信号放大器，所述信号移位单元的输出端连接信号叠加单元输入端，所述信号叠加单元的输入端还连接信号放大器的输出端，所述信号叠加单元的输出端连接积分单元输入端，积分单元的输入端还连接多路信号叠加器的输出端，积分单元输出端连接显示模块。
[0026]在此实施例下，一方面，多只光电转换器检测到的信号叠加，不进获取的信号加强，而且获取的信号可以得到一定的修正，提高准确率；另一方面，将一部分光电转换器获取的信号移位后，再将没有移位和移位的信号叠加，最后求积分，可以进一步修正检测到的信号，并准确得出不同粒径的总几何体积。
[0027]除本实用新型所述的结构外，其余均为现有技术。
[0028]以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪，包括传感器、气泵、电路板和外壳，所述的传感器包括半导体激光器、集光镜、腔体、光陷阱、进气口和出气口，其特征在于，所述的半导体激光器为多个，且半导体激光器均设置在传感器壳体的同一侧面，所述的传感器还设有光电转换器，所述的光电转换器与半导体激光器一一对应，且光电转换器的主光轴与半导体激光器的主光轴相垂直。2.根据权利要求1所述的一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪，其特征在于，所述的腔体内设有隔板，所述隔板的两侧设有通孔。3.根据权利要求1或2所述的一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪，其特征在于，所述的电路板包括信号处理模块和显示模块，所述的显示模块包括显示屏驱动芯片和液晶显示屏，所述的信号处理模块包括信号放大器、多路信号叠加器、A/D转换模块、计数器，每一个光电转换器均通过一个信号放大器与多路信号叠加器连接，多路信号叠加器依次连接A/D转换模块、计数器和显示模块。4.根据权利要求3所述的一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪，其特征在于，所述的信号处理模块还包括信号移位单元、信号叠加单元和积分单元，所述信号移位单元的输入端连接一个或多个信号放大器，所述信号移位单元的输出端连接信号叠加单元输入端，所述信号叠加单元的输入端还连接信号放大器的输出端，所述信号叠加单元的输出端连接积分单元输入端，积分单元的输入端还连接多路信号叠加器的输出端，积分单元输出端连接显示模块。
【专利摘要】本实用新型提供了一种通过多级激光网采集信号的高灵敏度空气检测仪，包括传感器、气泵、电路板和外壳，所述的传感器包括半导体激光器、集光镜、腔体、光陷阱、进气口和出气口，所述的半导体激光器为多个，且半导体激光器均设置在传感器壳体的同一侧面，所述的传感器还设有光电转换器，所述的光电转换器与半导体激光器一一对应，且光电转换器的主光轴与半导体激光器的主光轴相垂直。采用多个半导体激光器，并结合使用的光电转换器采集多路数据，利用信号叠加处理方式，保证腔体内空气测量的范围和数量最大化，实现PM2.5和PM10数值的精确显示。
【IPC分类】G01N15/06
【公开号】CN204630888
【申请号】CN201520182245
【发明人】叶向东, 李慧梅, 田中郁夫, 大卫·戈登, 克瑞斯·詹姆斯
【申请人】济南新活电器有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月30日