粒子检测模块及空气质量检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种粒子检测模块及空气质量检测装置,尤其涉及一种检测空气中的颗粒的粒径和/或质量浓度的模块及装置。
【背景技术】
[0002]工业的飞速发展,导致全球环境质量不断劣化。而随着科技的进步,生活水平的提高,空气质量作为与人类健康息息相关的环境问题,越来越受到更多关注。众所周知,空气中的所包含的多种颗粒都是对健康有害的。为了解所处环境的空气质量,空气检测仪技术得到快速发展和广泛应用。相应地,市场上出现了很多对空气中的颗粒进行检测的产品,尤其是用于检测目前备受关注的PM2.5的PM2.5颗粒检测设备。
[0003]现有的空气质量检测设备根据其检测原理主要有以下两种:
[0004]第一种是利用光散射计数原理的检测设备。S卩,利用光源发出检测用光束,照射到空气中的颗粒后,由所述颗粒对光束进行散射,再由光检测元件接收被颗粒散射的光线。从而计算出空气中颗粒的数目,乘以比例系数后即可得到空气中所含的颗粒的质量浓度。这种方法获得结果较快,但在当空气中的颗粒的种类、性质和工艺流程等条件有变化时,必须对LD 98-1996第6.4条所规定的K值进行重新测定,而这一重新测定往往需要数小时之久。
[0005]第二种是利用滤膜称重原理的检测设备。S卩,使一定体积的空气通过已知质量的滤膜,悬浮于空气中的颗粒被阻留在滤膜上,根据滤膜增加的质量和通过滤膜空气的体积,即可确定空气中所包含的颗粒的质量浓度。但是利用这种原理的检测设备在工作过程中,需要一定的时间,使得空气通过滤膜。并且该种设备在使用一段时间后,使用者必须对滤膜进行清洁或更换。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型是基于现有的检测设备所存在的问题提出的,其目的是提供一种粒子检测模块及空气质量检测装置,以克服现有技术中所述的检测设备测量颗粒的质量浓度时花费时间较长的问题,能够精确、实时地得出空气中颗粒质量浓度。
[0007]根据本实用新型的一方面,提供一种粒子检测模块,所述模块包括:进气口,待检测空气从该进气口进入;发光元件,包括光源及凹透镜,用于发出检测用光束;光检测元件,其中心位于所述光束的焦点处,用于接收所述光束照射在待检测空气中的颗粒反射的反射光,并将接收的反射光的光信号转换为电信号;出气口,待检测空气流经上述光检测元件后从该出气口排出;气道结构,其为从所述进气口到所述出气口之间的待检测空气的流通通道;所述气道结构形成为引导所述待检测空气,当待检测空气流过所述光检测元件上方时,使得该待检测空气的流动方向垂直于所述光束的光轴;风扇,设置于所述出气口处,用于使得所述待检测空气在所述气道结构内形成气流;以及电路结构,用于驱动和控制上述发光元件、光检测元件、以及风扇,根据所述电信号的脉冲峰值强度来确定所述颗粒的粒径,并根据所述电信号的脉冲宽度来确定所述颗粒的质量浓度;其中,所述气道结构包括:第一气流引导元件及第二气流引导元件,所述第一气流引导元件、第二气流引导元件之间形成待检测空气流过的通道,并引导从进气口进入的待检测空气在流经所述光检测元件上方时垂直于所述光束的光轴。
[0008]根据本实用新型的所述粒子检测模块,通过使得气道结构内的待检测空气气流垂直所述光轴,能够在最短时间、相对于光轴的最小流通宽度内使得待检测空气流经所述光检测元件,从而获得更加快速、更加准确的检测结果。
[0009]为使得待检测空气形成的气流顺畅通过所述气道结果,优选地,所述第一气流引导元件形成为弧形,且所述第一气流引导元件靠近所述光束的一端的延长线垂直于所述光束的光轴。
[0010]为实现对杂散光的遮挡,防止光污染,优选地,所述气道结构进一步包括挡壁;所述挡壁设置在所述进气口上方。
[0011]并且优选地,所述第一气流引导元件、第二气流引导元件以及挡壁均为加强筋。
[0012]进一步地,所述粒子检测模块还包括:外壳,至少包含上壳体和下壳体,所述进气口和出气口设置所述外壳的相对侧;形成在所述外壳上的金属壳体,所述金属壳体与所述电路结构的地电连接。
[0013]进一步地,承载所述电路结构的印刷线路板固定在下壳体上,且所述印刷线路板上设置有第一气口和第二气口 ;第一气口形成在面对进气口的一侧处;第二气口形成在面对出气口的、与进气口相同的一侧处;待检测空气从所述进气口进入后,从第一气口进入所述气道结构内,流经所述光检测元件后,顺序从所述第二气口以及所述出气口排出。
[0014]进一步地,所述第一气流引导元件及第二气流引导元件从所述下壳体的内侧竖起并抵住所述印刷线路板。
[0015]进一步地,还包括第一通讯模块,用于发送所述颗粒的质量浓度。
[0016]根据本实用新型的另一方面,还提供了一种空气质量检测装置,包括上述粒子检测模块。
[0017]再一方面,本实用新型还提供了一种空气质量检测装置,包括粒子检测模块和第二通讯模块,所述粒子检测模块为上述粒子检测模块,所述第二通讯模块用于发送所述粒子检测模块输出的数据信息。
[0018]本实用新型实施例提供的粒子检测模块及空气质量检测装置,通过光束对空气中的颗粒进行照射,使高精密的光检测元件能够对颗粒的粒径、反光强度等信息进行检测,达到了高精度捕获颗粒运动状态、体积、质量等信息,具有精度高、实时性好、操作简单等优势。
[0019]以下结合本实用新型的附图及优选实施方式对本实用新型的技术方案做进一步详细地描述,本实用新型的有益效果将进一步明确。
【附图说明】
[0020]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,但其说明仅用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。
[0021]图1是根据本实用新型一优选实施例的粒子检测模块的立体结构示意图;
[0022]图2是根据本实用新型一优选实施例的粒子检测模块的去除了上壳体和金属外壳的内部立体结构示意图;
[0023]图3是从下向上看图1的、去除下壳体、上壳体和金属外壳后的粒子检测模块的内部立体结构图;
[0024]图4是从上向下看图2所示的粒子检测模块时的平面透视图,用以说明根据本实用新型的所述粒子检测模块的气道结构;
[0025]图5是根据本实用新型一优选实施例的粒子检测模块的电路结构的构成示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型的具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分优选实施例,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做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。
[0027]下面结合图1-5说明本实用新型的所述粒子检测模块的结构。
[0028]图1是根据本实用新型一优选实施例的粒子检测模块的立体结构示意图,如图1所示,所述粒子检测模块的外壳至少包含下壳体I和上壳体2。下壳体I和上壳体2,例如为塑料壳体。所述外壳可以通过下壳体I与上壳体2扣合形成,也可以在下壳体I和上壳体2的边缘分别形成侧面壳体,当然还可以是其他方式,对此不做限定。优选的,为了制作工艺的简单,所述外壳优选通过下壳体I与上壳体2扣合形成。本实用新型实施例均以下壳体I与上壳体2扣合形成所述外壳为例进行说明。另外,为实现屏蔽作用,所述外壳优选包括形成在所述外壳上的金属外壳3,金属外壳3与所述粒子检测模块的电路结构的接地端电连接,下文将进一步详细描述。所述粒子检测模块还包括设置在外壳上的进气口 4和出气口 5,两者优选相对地设置在外壳相对侧。此外,所述外壳上还优选设置有用于固定所述粒子检测模块的结构,例如为固定环6,且优选以对称方式设置在两处。
[0029]图2是根据本实用新