用于悬浮灰尘测量的测量仪器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于悬浮灰尘测量的手持式测量仪器。用于悬浮灰尘测量的测量仪器具有：用于确定颗粒浓度的测量装置(2)，所述测量装置具有至少一个光源和检测器；和具有至少一个与所述测量装置(2)耦联的、用于显示颗粒浓度的显示装置，其中所述显示装置具有模拟显示器(3)并且连同所述测量装置(2)一起设置在构成为手持式测量仪器(V)的所述测量仪器的壳体(G)中。
【专利说明】
用于悬浮灰尘测量的测量仪器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于悬浮灰尘测量的测量仪器，其具有:用于确定颗粒浓度的测量装置，所述测量装置具有至少一个光源和检测器;和具有至少一个与所述测量装置耦联的、用于显示颗粒浓度的显示装置。
【背景技术】
[0002]类型相关的测量仪器具有用于确定颗粒浓度的光度计和至少一个带有光源和检测器的(光学的)测量装置、即例如光度计或者浊度计，并且具有与其耦联的、用于显示测量到的颗粒浓度的显示器装置。借助于测量装置，基于光度测量的测量方法确定环境空气中小于特定的气动直径的颗粒的浓度。
[0003]从实际中，已知相对大体积的用于悬浮灰尘测量的测量仪器，其中通常优选使用光度计，因为在此其是相对低廉的测量方法。通常，测量到的颗粒浓度在此经由显示装置的数字显示器显示。
【实用新型内容】
[0004]现在，本实用新型所基于的目的是:改进用于悬浮灰尘测量的这种测量仪器，尤其是在由用户对测量仪器的可操作性方面进行改进。
[0005]所述目的通过根据本实用新型的实施例所述的测量仪器来实现。
[0006]根据本实用新型，该测量仪器构成为用于悬浮灰尘测量的测量仪器，其具有:用于确定颗粒浓度的测量装置，所述测量装置具有至少一个光源和检测器;和具有至少一个与所述测量装置耦联的、用于显示颗粒浓度的显示装置，其中显示装置还具有模拟显示器并且连同测量装置一起设置在手持式测量仪器的壳体中。因此，不仅测量装置而且显示装置都紧凑地安装在壳体中，所述壳体能够容易地通过用户用手抓握。
[0007]在此优选的是，壳体的尺寸设计成，使得用户能够用手握持手持式测量仪器。因此，在一种实施例中整个测量仪器大致具有较大的数字电压表的尺寸并进而能够用作为“手持”。
[0008]为了改进测量仪器的操作并且尤其为了更容易地地握持壳体，壳体在彼此背离的壳体侧上可以具有至少两个侧向凹形的凹处。因此，在这两个凹处的区域中减小壳体的直径或宽度，由此壳体可以在该区域中更容易地被握持。就此，可以相对简单地提供符合人体工程学的壳体。
[0009]替选地或补充地，该壳体可以构成为是柱形的。
[00?0]在一种实施例中，该壳体以小于240mm的总长度纵向延伸的方式构成。这样，测量仪器构成得相对小并且紧凑。
[0011]在一种实施例中，该测量装置完全地安装在壳体的壳体部件中，所述壳体部件的尺寸小于壳体的总尺寸的1/7。例如，用于光度计的壳体部件可以构成为具有约60mm至约7 Omm的直径和约2 Omm至约2 5mm的高度的圆柱形。
[0012]测量仪器的模拟显示器优选作为显示元件具有能转动支承的指针，所述指针可以扫过大于240°的角度范围，以便显示测量到的颗粒浓度。在一种实施例中，测量结果经由指针的位置显示，所述指针可以扫过约270°的角度范围.
[0013]该显示装置可以包括步进马达，经由所述步进马达可以调节模拟显示器的显示元件例如前面提及的(单独的)指针，以便显示颗粒浓度。在此，显示装置可以具有数字电子装置，所述数字电子装置与测量装置的模拟电子装置耦联并且控制步进马达以调节显示元件。
[0014]替选地或补充地，显示装置可以具有多种刻度，使得经由唯一的指针(根据所选择的刻度)可显示不同的测量大小和/或测量值。在此，有效的刻度可以自动地、例如根据阈值的超过来选择或者可以根据用户的操作事件来选择。因此，在一种实施例中，设有双重刻度，借助所述双重刻度将测量变量(优选悬浮灰尘浓度以yg/m3为单位的PM2.5)能够在两个不同的刻度中经由唯一的指针显示。例如，内部的、优选沿着圆弧延伸的第一刻度设置用于Oyg/m3至lOOyg/m3的测量值，并且外部的与第一刻度平行伸展的第二刻度设置用于较大的数值范围例如Oyg/m3至500yg/m3的测量值。在该显示装置上，优选设有至少一个发光显示元件，借助所述发光显示元件视觉地显示:哪个刻度是选择的并且是有效的，即当前测量哪个可读取的测量值。在一种实施例中，设有用于标记所选择的刻度的为LED形式的两个显示元件。
[0015]在一种实施例中，在手持式测量仪器的壳体中还附加地设置有栗，所述栗经由设置在壳体上的空气入口能够将环境空气吸入到壳体中。该吸入的环境空气引导至光度计，所述光度计确定环境空气中小于特定的气动直径的颗粒的浓度。
[0016]原则上优选的是:手持式仪器构成和设置用于确定悬浮灰尘浓度PM2.5。
[0017]为了移动地使用测量仪器，所述测量仪器还可以具有用于驱动所述测量装置的充电电池作为能量源。充电电池于是显然也可以作为能量源用于驱动安装在手持式测量仪器中的电子装置和用于抽吸环境空气的栗。在此，充电电池同样优选设置在手持式测量仪器的壳体中并且完全地安装在壳体之内。
[0018]此外，在壳体的外侧上，可以设有操作部段，所述操作部段具有用于控制测量仪器功能的、能够通过用户操作的至少一个操作元件。在此，操作元件例如可以设置用于显示充电电池充电。在此，测量仪器以其显示装置优选构成为，使得充电状态暂时地经由显示装置视觉地显示。例如，在操作为此所设的操作元件之后和/或期间，充电状态可以在此经由模拟显示器和相应的指针位置可视化。
[0019]在一种实施变型形式中，测量仪器具有数据存储器，在所述数据存储器中可以存储测量值，优选关于数小时或数天的持续时间的测量值。
[0020]测量仪器可以具有例如USB接口形式的至少一个接口，所述接口以可从外部触及的方式设置在测量仪器的壳体上。因此，例如在壳体的端侧上优选居中地设置USB插口，经由所述USB插口可以对测量仪器的充电电池充电、可以读取所存储的测量值和/或可以将更新的软件或固件安装到测量仪器上。本实用新型的其他的优点和特征在如下根据所附的附图进行的描述中变得清楚。
【附图说明】
[0021]在此示出:
[0022]图1示出用于悬浮灰尘测量的手持式测量仪器的根据本实用新型的实施例的侧视图；
[0023]图2示出图1的手持式测量仪器的示意图与安装在手持式测量仪器的壳体之内的部件的图示。
【具体实施方式】
[0024]图1和图2示出根据本实用新型的用于悬浮灰尘测量的手持式测量仪器V的一个实施例，借助于所述手持式测量仪器可以确定环境空气中的PM2.5等级的颗粒浓度，即具有约或小于2.5μηι的气动直径的微粒的、在此以ym/ m3为单位的浓度。
[0025]为了确定颗粒浓度，手持式测量仪器V具有光度计2，该光度计具有例如光电二极管的(半导体)光电探测器21和例如强度稳定的激光二极管形式的激光器20以及用于产生和传递测量信号的模拟电子装置22。光度计2采用光在小颗粒上散射的原理。激光器20的光照射通过光学射束路径限定的测量体积。被散射的光由光电检测器检测，其中全部位于该测量体积中的气溶胶颗粒的散射光以90°的角度被光电检测器21检测。经由此在光电检测器21处产生的电压信号借助放大器低噪声地提升到O至5V。该输出信号是悬浮灰尘浓度的且与测量体积中的气溶胶质量浓度成比例的直接度量，在此为O至500ym/m3的示例覆盖的测量范围。
[0026]颗粒处的光散射的物理情况原则上取决于:相对于其质量，直径在所应用的光波长的量级的气溶胶微粒最有效地散射光。这就是说，所述气溶胶微粒对信号给予最高的贡献。对于在手持式测量仪器V中应用的680nm的波长而言，灵敏度最大值在例如0.5μπι到Iym之间的颗粒大小范围中。
[0027]光度计2与具有模拟显示器3的显示装置耦联。在此，经由可转动支承的指针31在一个指针刻度30上显示测量到的颗粒浓度，所述指针能够扫过270°的角度范围。
[0028]手持式测量仪器V具有壳体G，不仅将光度计2还有将具有模拟显示器3的显示装置和控制指针31的调节运动的功能部件安装在所述壳体中。在此，将光度计2安装在壳体部件GTl中，所述壳体部件在壳体G的上侧上构成柱形的凸出部。该柱形的壳体部件GTl在此为壳体G的总尺寸的约1/10至1/9并且例如具有约60mm至70mm的直径和20mm至25mm的高度。
[0029]在壳体G的相对于壳体部件GTl大数倍的壳体部件GT2上设置有模拟显示器3以及光学数字显示器4。
[0030]在模拟显示器3之下和在数字显示器4之下，在壳体G上存在呈具有多个用于操作手测量仪器V的按键51-54的按键区5形式的操作部段。在按键区5的区域中还在壳体G之内安装作为用于光度计2的能量源的充电电池6、栗10和手持式测量仪器V的用于控制模拟显示器3和数字显示器4的电子装置。
[0031]栗10在此设置在壳体部件GT2之内。借助于栗10可以将环境空气经由空气入口I吸入并且输送给光度计2。短的抽吸管形式的空气入口 I在此在壳体G的上侧位于中央。在此，对此在壳体部件GTl处设有管塞。空气入口 I优选配设有在上游位于光度计2之前的防虫保护器并且实现以大约0.31/min的体积流吸入环境空气。
[0032]在零点调节中，在空气入口I处可以借助于软管插接零空气过滤器。在短暂时间之后，通过操作“零”按键51自动地执行零点调节。通过“量程”按键52还能够(在此处没有详细示出的实施变型形式中)选择可由两个可行的且经由模拟显示器3显示的测量范围(O…100Mi/m3或者0...500μπι/πι3)。对此，例如在模拟显示器3上设有两个彼此平行伸展的内部的和外部的刻度。
[0033]在壳体G之内将光度计2的模拟电子装置22与显示装置的数字电子装置32耦联，以便将颗粒浓度的模拟测量信号转换成用于调节指针31的数字控制信号。经由数字电子装置32控制显示装置的步进马达33。所述步进马达33机械地与指针31耦联，以便根据光度计2的测量信号沿着指针刻度30调节所述指针并进而以对于用户可容易且快速领会的方式显示测量到的颗粒浓度。
[0034]在此，指针刻度除了多个刻度值之外、例如O至500yg/m3的50个步距之外还可以具有色彩编码。经由该色彩编码，指针刻度30的不同的区域设有不同的颜色。因此，以已知的方式能够将第一区域(O至150ym/m3)以绿色染色、将第二区域(150ym/m3至350ym/m3)和第三区域(350μπι/πι3至500μπι/πι3)以红色沿着指针刻度的圆弧染色，以便根据指针31所位于的颜色区域已显示:所测量的颗粒浓度是否相对低或相对高。
[0035]为了改进手持式测量仪器V的操作使得其壳体G能够容易地由用户用手握持，壳体G以符合人体工程学的方式配设有两个侧向的凹形的凹处El和Ε2。通过凹处El和Ε2，壳体G的这两个纵向侧分别具有中央的凹入部，通过所述凹入部减小壳体G在模拟显示器3和按键区5之间的区域中在第二壳体部件GT2处的直径/宽度。
[0036]在壳体G的外侧上、在此在第二壳体部件GT2的端侧上设有接口，例如USB接口，所述接口能够对充电电池6充电并且能够读取存储的测量值。此外，经由此能够将更新的软件或固件安装到手持式测量仪器V上。此外，存在将确定的测量值经由设置在手持式测量仪器上的RS-485接口来读出。
[0037]附图标记列表
[0038]I空气入口
[0039]10栗
[0040]2光度计[0041 ] 20 激光器
[0042]21光电探测器
[0043]22模拟电子装置
[0044]3模拟显示器
[0045]30指针刻度
[0046]31指针
[0047]32数字电子装置
[0048]33步进马达
[0049]4数字显示器
[0050]5按键区(操作部段)
[0051 ] 51-54 按键(操作元件)
[0052]6充电电池
[0053]7接口
[0054]E1，E2凹处
[0055]G壳体
[0056]GT1，GT2壳体部件
[0057]V手持式测量仪器
【主权项】
1.用于悬浮灰尘测量的测量仪器，其具有:用于确定颗粒浓度的测量装置(2)，所述测量装置具有至少一个光源和检测器;和具有至少一个与所述测量装置(2)耦联的、用于显示颗粒浓度的显示装置， 其特征在于， 所述显示装置具有模拟显示器(3)并且连同所述测量装置(2) —起设置在构成为手持式测量仪器(V)的所述测量仪器的壳体(G)中。2.根据权利要求1所述的测量仪器，其特征在于，所述壳体(G)的尺寸设计成，使得用户能够用手握持所述手持式测量仪器(V)。3.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，所述壳体(G)在彼此背离的壳体侧上具有至少两个侧向凹形的凹处(El，E2)。4.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，所述壳体(G)构成为是柱形的。5.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，所述壳体(G)以小于240mm的总长度纵向延伸的方式构成。6.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，所述测量装置(2)完全地安装在所述壳体(G)的壳体部件(GTl)中，所述壳体部件的尺寸小于所述壳体(G)的总尺寸的1/7。7.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，所述模拟显示器(3)作为显示元件具有能转动支承的指针(31)，所述指针能够扫过大于240°的角度范围，以便显示颗粒浓度。8.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，所述显示装置包括步进马达(33)，经由所述步进马达能够调节所述模拟显示器(3)的显示元件，以便显示颗粒浓度。9.根据权利要求8所述的测量仪器，其特征在于，所述显示装置具有数字电子装置(32)，所述数字电子装置与所述测量装置(2)的模拟电子装置(22)耦联并且控制所述步进马达(33)以调节所述显示元件。10.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，在所述壳体(G)中设置有栗(10)，所述栗经由设置在所述壳体(G)上的空气入口(I)能够将环境空气吸入到所述壳体(G)中。11.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，在所述壳体(G)的外侧上设有操作部段(5)，所述操作部段具有用于控制所述测量仪器(V)的功能的、能够通过用户操作的至少一个操作元件(51-54)。12.根据权利要求1或2所述的测量仪器，其特征在于，所述测量仪器(V)具有用于驱动所述测量装置(2)的充电电池(6)作为能量源。13.根据权利要求12所述的测量仪器，其特征在于，所述充电电池(6)同样设置在所述壳体(G)中。
【文档编号】G01N15/06GK205562343SQ201520865556
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年10月26日
【发明人】诺贝特·德伦达, 德克·魏道尔
【申请人】康姆德润达有限责任公司