气溶胶检测组件和气溶胶检测装置的制造方法_2

文档序号:10156921阅读:来源:国知局
于通入待检测的气溶胶,换言之,如图1所示,待检测的气溶胶可以从采样气道110的进气口 111通入采样气道110。可选地,待检测的气溶胶可以在采样气道110内流动且从采样气道110的进气口 111流向采样气道110的出气口 112。
[0048]采样气道110的至少部分位于光发射器120发射的光束的光路上,换言之,光发射器120用于发射光束,且光束可以穿过采样气道110的该部分,感光模块130设在采样气道110内,且感光模块130用于检测气溶胶的分散相的散射光。
[0049]可以理解的是,光发射器120发射的光束照射到采样气道110的该部分,位于该部分的气溶胶的分散相被光束照射后可以将光束散射,感光模块130可以检测该散射光,散射光的强度与气溶胶的分散相的质量浓度相关,感光模块130将检测到的散射光的信号传输给控制器160,控制器160根据该信号计算气溶胶的分散相的质量浓度。
[0050]如图3所示,光反馈单元140可以实时监测光发射器120的输出功率,并将检测到的信号传输给控制器160,控制器160可以根据该信号控制光发射器120的输出功率,由此,即可使光发射器120的输出功率保持稳定,防止因光发射器120的输出功率不稳定引起的检测误差。
[0051]可选地,如图3所示,控制器160可以包括光源驱动芯片161,光反馈单元140和光发射器120可以均与光源驱动芯片161相连,光源驱动芯片161可以根据光反馈单元140检测的信号驱动光发射器120调整输出功率。
[0052]根据本实用新型实施例的气溶胶检测组件100,通过设置光反馈单元140可以实现光发射器120的输出功率的自校正,气溶胶检测组件100的检测结果更准确,且气溶胶检测组件100的结构简单,便携性好。
[0053]根据本实用新型的一些可选的实施例,如图1所示,气溶胶检测组件100还可以包括吸气机180,吸气机180可以与采样气道110相连以使气溶胶流过采样气道110,由此,可以不间断地检测气溶胶的分散相的质量浓度,且在气溶胶的流动方向上,吸气机180可以位于感光模块130之后,由此,可以防止气溶胶中的分散相被吸气机180吸附,气溶胶检测组件100的检测结果更精确。
[0054]优选地,如图1所示,吸气机180可以与采样气道110的出气口 112相连。
[0055]可选地,吸气机180可以为轴流风机、离心风机或容积式风机等,当然,吸气机180的种类不限于上述三种。
[0056]在本实用新型的一些可选的实施例中,如图2所示,感光模块130可以包括感光单元131和电路板132,且感光单元131与控制器160可以通过电路板132相连。
[0057]可选地,感光单元131可以插接在电路板132上,或者通过屏蔽线连接。
[0058]如图2所示,感光单元131的法线与光路的轴线的夹角为α,且α可以满足:60。彡 α 彡 90° 。
[0059]通过将α限定在上述范围,可以使感光单元131更好地检测气溶胶的分散相的散射光,气溶胶检测组件100的灵敏度得以增强。图2中虚线表示的是α =90°的实施例,实线表示的是α =60°的实施例。
[0060]进一步地,如图1所示,光路的轴线与采样气道110的至少部分可以正交。由此,有利于光束穿过采样气道110并被该部分的气溶胶的分散相散射,气溶胶检测组件100的灵敏度和准确性更好。
[0061]具体地,如图1所示,采样气道110可以构造为Ζ形,由此便于气溶胶的进气,且便于光束穿过采样气道110的至少部分。
[0062]可选地,采样气道110可以包括壳体和电路板132,壳体和电路板132之间可以设有密封件以防止漏气。由此采样气道120的结构简单且可以传递信号。可选地,密封件可以为气密性封胶或气密性垫块。
[0063]在本实用新型的一些可选的实施例中,如图1所示,气溶胶检测组件100还可以包括吸光体170,吸光体170可以设在采样气道110的上述部分的远离光发射器120的一侧以吸收穿过采样气道110的光束。
[0064]由此,可以防止穿过采样气道110的光束被再次反射到感光单元131或光反馈单元140上,气溶胶检测组件100的检测精度更高。当然,吸光体170还可以设在气溶胶检测组件100的其他可能引起反光的部分。
[0065]可选地,吸光体170可以为黑色的吸光的涂层,比如黑色的金属涂层或者黑色的陶瓷涂层。
[0066]在本实用新型的一些可选的实施例中,如图1所不,光发射器120发射的光束的光路可以聚焦于采样气道110的至少部分。
[0067]换言之,采样气道110的该部分的光照强度大,位于该部分的气溶胶的分散相散射光的强度也更大,感光模块130更易检测到散射光的强度,由此,气溶胶检测组件100的灵敏度更好。
[0068]具体地,如图1和图2所示,光发射器120可以包括光源121和透镜122,光源121发射出光束,且光束在透镜122的作用下可以聚焦于采样气道110的至少部分。可以理解的是,采样气道110的该部分可以位于光敏区I。由此,光发射器120的结构简单。
[0069]可选地,如图1和图2所示,光发射器120可以固定在固定座221上。
[0070]进一步地,如图2所示,光发射器120还可以包括消光光阑123,消光光阑123可以设在透镜122与采样气道110的至少部分之间以防止光束直射到感光模块130。
[0071]可以理解的是,感光模块130根据气溶胶的分散相的散射光来检测气溶胶的分散相的质量浓度,通过在透镜122与采样气道110的至少部分设置消光光阑123可以防止光束直射到感光模块130,气溶胶检测组件100的检测精度更高。
[0072]可选地,如图2所示,消光光阑123可以为多个。
[0073]在一些可选的实施例,如图1-图2所示,光反馈单元140可以设在透镜122与采样气道110的至少部分之间。由此,可以防止光反馈单元140检测的光束受到气溶胶的影响,可以更准确地控制光源121的输出功率保持在定值,气溶胶检测组件100的检测精度更尚ο
[0074]在另一些可选的实施例,光反馈单元140可以设在光源121与透镜122之间。由此,可以防止光反馈单元140受到气溶胶的影响,可以更准确地控制光源121的输出功率保持在定值,气溶胶检测组件100的检测精度更高。
[0075]在本实用新型的一些优选实施例中,如图1和图4所示,气溶胶检测组件100还可以包括流量检测单元150,流量检测单元150可以设在采样气道110内且在气溶胶的流动方向上可以位于感光模块130之后,以防止气溶胶的分散相粘附在流量检测单元150上,流量检测单元150可以与控制器160相连,控制器160可以根据气溶胶的流量修正气溶胶的分散相的质量浓度。
[0076]气溶胶的分散相的质量浓度计算公式如下:
[0077]M(t) =K*F(t)*m(t)
[0078]M(t)为时刻t的气溶胶的分散相的质量浓度,也即本实用新型实施例的气溶胶检测组件100的目标检测结果,K为质量浓度转换系数,F(t)为流量参数,F(t)可以根据流量检测单元150检测到流量信息经计算得到,颗粒相对质量浓度m(t)可以根据感光模块130检测到的散射光强经计算得到。
[0079]可以理解的是,在不同时刻t,分散相中的同样大小的颗粒子通过光敏区I同一位置时,由于光强是稳定的,则其散射的光强是确定的,也就是该颗粒子相对质量浓度m(t)是确定的;由于采样气溶胶的流量不同,使得感光单元131所接收到的来自该颗粒子的总光通量不同,通过流量检测单元150提供的流量信息得到的流量参数F(t)的补偿,可以实现质量浓度自校准的目的,气溶胶检测组件100的检测结果更精确。
[0080]可选地,如图1所示,流量检测单元150可以包括速度传感器151和温度传感器152,速度传感器151和温度传感器152可以均与控制器160相连。
[0081]具体地,速度传感器151可以为热敏电阻,
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