一种粘性颗粒物浓度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油烟检测设备技术领域，具体涉及一种粘性颗粒物浓度传感器。
【背景技术】
[0002]餐饮业在烹饪过程中产生大量的油烟是造成城市空气污染的主要来源。其排放的大气污染物主要为气、液和固三相组成的气溶胶，其中含有食用油及食品在高温下的挥发物，食用油及食品的氧化、裂解、水解而形成的醛类、酮类、链烷类和链烯类、多环芳烃等产物，成分极为复杂。油烟液固相颗粒物的粒径一般小于ΙΟμπι，粘着性强，大部分不溶于水，极性小。随着各研究机构对厨房油烟研究的深入，厨房油烟对人体的危害越来越引起人们的广泛关注。
[0003]随着人们生活水平的提高，物质的丰富，餐饮行业得到了快速的发展，但随之而来的餐饮业油烟排放对环境造成的污染，扰民遭到的投诉也引起越来越多的关注，成为了环境监管的新问题，因此加强对餐饮业油烟排放的监管已非常迫切。国家环境保护总局颁布的GB18483-2001《饮食业油烟排放标准(试行)》附录A中规定的油烟采样及分析方法为现场不锈钢金属滤筒采样，实验室红外分光光度法分析(简称国标法)。国标法样品需带回实验室分析，监测周期长、费用高、步骤繁琐、现场测试条件要求高，监测数据的时效性极差，难以满足餐饮业油烟监督检查和现场执法监测的需要。
【实用新型内容】
[0004]为克服现有技术所存在的缺陷，本实用新型提供一种粘性颗粒物浓度传感器，能够解决上述问题。
[0005]本实用新型要解决其技术问题所采用的技术方案是:设计一种粘性颗粒物浓度传感器，包括散射光测量室、光室，在散射光测量室前端设置样气参数测量室，样气参数测量室前设置样气入孔，在散射光测量室壁设置聚光透镜，聚光透镜设置有测量透镜组，在聚光透镜焦点设置光敏测量元件及信号处理电路板，在散射光功率测量室激光出射一侧设置消光室，在散射光功率测量室的激光束入射一侧设置一个以上光阑，在光阑之前设置激光发生器，激光发生器设置有激光透镜组，激光发生器通过光阑微孔连接消光室;在所述的光室内聚光透镜、光阑、消光室处设置鞘气进气孔。
[0006]优选的，在所述的散射光测量室和信号处理电路板之间设置盖子，在盖子上设置气密硅胶板或胶线，除样气进气口、鞘气入口可与外界气体联通之外，传感器整体气密。
[0007]优选的，所述的激光器选用半导体激光器，对于颗粒物粒径偏小的柴油机尾气、高温油烟等颗粒物粒径偏小粒径的废气可采用短波长(例如405nm)半导体蓝光激光器，对于颗粒物粒径偏大例如餐饮业油烟废气可选用可见光(例如650nm)半导体激光器，对于粒径巨大的例如沥青、石蜡烟尘可选用近红外(例如1550nm)半导体激光器，激光器波长的选择合理性直接影响可测粒径下限以及测量精度。
[0008]优选的，所述的光敏信号处理电路采用二路信号处理，以积分信号获取散射光光通量信号，从而获取颗粒物总表面积信息，以微分信号脉冲幅度获取单个颗粒物散射光脉冲幅度，从而获取颗粒物粒径信息，从总表面积信息及粒径分布信息反推颗粒物体积浓度信息，再提供比重换算获取颗粒物质量浓度信息。
[0009]优选的，在所述的样气参数测量室中设置微型的气压、气温、相对湿度传感装置，通过所测得的样气气温、气压、相对湿度参数修正光散射法测得的颗粒物质量浓度数据，从而获得标况下的颗粒物质量浓度。
[0010]本实用新型所具有的有益效果是:
[0011]1、。本适用新型采用光散射原理，将准直后的激光光束与被测样气交汇，激光束与样气气流交汇处的颗粒物产生光散射，光敏元件接收到散射光后输出相应的光电流信号，信号处理电路采用二路信号处理，分别获取散射光光通量积分信号及微分信号，经过换算后获取颗粒物质量浓度信息。通过所述的样气参数测量室中设置微型的质量流速、气压、气温、相对湿度传感装置，通过所测得的样气气温、气压、相对湿度等参数修正光散射法测得的颗粒物质量浓度数据，从而获得标况下的颗粒物质量浓度。传统的红外分光光度法检测油烟则需要完成“现场采样”以及实验室“清洗”、“定容”、“红外分光光度法测定”、“人工换算”等一系列过程，全程需要手工操作，需要一至数个工作日才能提交检测结果，采用本实用新型可以非常方便地构建时间分辨率达到毫秒数量级的便携式或在线式粘性颗粒物污染源检测设备，同时可将检测精度从0.lmg/m3数量级提升至0.00 lmg/m3数量级。
[0012]2、本实用新型测量对象为油烟总颗粒物的质量浓度，与传统的红外分光光度测油法仅仅能检测油脂浓度不同，本实用新型的检测结果包含了非油脂类的其它固态及液态污染物的质量浓度，还包含了被颗粒物吸附的VOCs等其它挥发性污染物，其测量结果与实际的颗粒污染程度更为接近。对于石蜡、沥青等传统红外分光光度法无法测量的颗粒物对象，也能提供与普通油烟相当的精确检测结果。。
[0013]3、本实用新型通过鞘气装置避免了粘性颗粒物对传感器敏感表面的污染，因此特别适合对粘性颗粒物污染气体进行检测，同时也适合对其它类型的颗粒物污染气体进行检测，尤其在对高浓度的各类颗粒物污染气体进行检测时具备防止内部敏感器件表面污染的优势，可以获得比普通同类传感器更长的清洗维护周期。
[0014]4、本实用新型在所述的散射光测量室最近位置设置了包含“质量流速、气压、气温、相对湿度传感器”的样气参数测量室，可以精确地校正光学检测数据，从而实时获取标况下的颗粒物质量浓度。传统的红外分光光度法无法提供精确的校正。
[0015]5、本实用新型结构简单，易于制作，适宜于工业化生产。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构不意图；
[0017]附图标记:1、散射光测量室，2、信号处理电路，3、盖子，4、气密娃胶板，5、聚光透镜，6、鞘气进气孔，7、样气入孔，8、光室，9、光阑，10、散射光功率测量室，11、光阑微孔，12、激光发生器，13、消光室，14、激光透镜组，15、测量透镜组，16、样气参数测量室，17、鞘气孔，18鞘气总入口。
【具体实施方式】
[0018]1、如图1所述的一种粘性颗粒物浓度传感器，包括散射光测量室1、光室8，在散射光测量室I前端设置样气参数测量室16，样气参数测量室16前设置样气入孔7，在散射光测量室I壁设置聚光透镜5，聚光透镜5设置有测量透镜组15，在聚光透镜焦点设置光敏测量元件及信号处理电路板2，在散射光功率测量室I激光出射一侧设置消光室13，在散射光功率测量室10的激光束入射一侧设置一个以上光阑9，在光阑之前设置激光发生器12，激光发生器12设置有激光透镜组14，激光发生器12通过光阑微孔11连接消光室13;在所述的光室8内聚光透镜5、光阑9、消光室13处设置鞘气进气孔6，在所述的散射光测量室I和信号处理电路板2之间设置盖子3，在盖子3上设置气密硅胶板4，盖子、气密硅胶板上设置有鞘气孔17、鞘气总入口 18，除样气入孔7、鞘气进气孔6可与外界气体联通之外，传感器整体气密，所述的激光发生器选用半导体激光发生器，所述半导体激光发生器可以是短波长半导体蓝光激光发生器、可见光半导体激光发生器或近红外半导体激光发生器，所述的信号处理电路2采用二路信号处理，在所述的样气参数测量室16中设置微型的气压、气温、相对湿度传感装置。
[0019]最后所应说明的是:以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解:依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种粘性颗粒物浓度传感器，其特征在于:包括散射光测量室、光室，在散射光测量室前端设置样气参数测量室，样气参数测量室前设置样气入孔，在散射光测量室壁设置聚光透镜，聚光透镜设置有测量透镜组，在聚光透镜焦点设置光敏测量元件及信号处理电路板，在散射光功率测量室激光出射一侧设置消光室，在散射光功率测量室的激光束入射一侧设置一个以上光阑，在光阑之前设置激光发生器，激光发生器设置有激光透镜组，激光发生器通过光阑微孔连接消光室；在所述的光室内聚光透镜、光阑、消光室处设置鞘气进气孔。2.根据权利要求1所述的一种粘性颗粒物浓度传感器，其特征在于:在所述的散射光测量室和信号处理电路板之间设置盖子，在盖子上设置气密硅胶板，盖子、气密硅胶板上设置有鞘气孔、鞘气总入口，除样气入孔、鞘气进气孔可与外界气体联通之外，传感器整体气密。3.根据权利要求1所述的一种粘性颗粒物浓度传感器，其特征在于:所述的激光发生器选用半导体激光发生器，所述半导体激光发生器可以是短波长半导体蓝光激光发生器、可见光半导体激光发生器或近红外半导体激光发生器。4.根据权利要求1所述的一种粘性颗粒物浓度传感器，其特征在于:所述的信号处理电路米用二路?目号处理。5.根据权利要求1所述的一种粘性颗粒物浓度传感器，其特征在于:在所述的样气参数测量室中设置微型的气压、气温、相对湿度传感装置。
【专利摘要】本实用新型属于油烟检测设备技术领域，具体涉及一种粘性颗粒物浓度传感器。包括散射光测量室，在散射光测量室前端设置样气质量流速、相对湿度、气压、温度等样气参数测量室，样气参数测量室前设置样气入孔，在散射光测量室壁设置聚光透镜，在聚光镜焦点设置光敏测量元件，在散射光功率测量室激光出射一侧设置消光室。激光器发射的准直光束经过光阑消除杂散光后进入测量室与被测气体交汇产生光散射被聚光镜聚集后由光敏元件转换为光电流进行测量，透射的光束进入消光室进行消光，在光阑、聚光镜、消光室设置鞘气入孔，用洁净鞘气保护测量室光学器件表面及光路洁净，在延长清洗维护周期的同时确保测量精度。
【IPC分类】G01N15/06
【公开号】CN205175881
【申请号】CN201520943052
【发明人】许楷楠, 刘欣, 戴飞鸿, 伍晓光, 张义祥, 余生镇, 赖佩佩, 张家双, 詹伟忠, 黄期辉, 俞献东
【申请人】深圳市力德环保工程有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月23日