一种家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法与流程

本发明涉及空气净化领域，尤其涉及一种家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法。

背景技术：

目前，中国是世界上大气pm2.5污染最严重的国家之一。为应对室外空气污染对人体健康所产生的影响，作为改善室内空气品质的设备，家用空气净化器得到越来越广泛的应用。家用空气净化器的主要作用为清除室内空气污染物，包括粉尘、pm2.5等颗粒物和甲醛、tvoc等有害气体，从而有效提升室内空气品质。目前，市面上大多数空气净化器所采用的是物理除尘方法，通过高效空气过滤器(hepa滤网)的拦截作用以及活性炭的吸附作用实现空气净化。物理除尘方法的成本相对较低、清洗及更换较为便捷，同时运行使用的安全性较高。

作为家用净化器的核心部分，hepa滤网的颗粒累计净化量、也即积灰量将在运行使用过程中不断增加，并且当积灰达到一定数量时，滤网非但不能对室内空气进行净化，很可能因产生扬尘而成为室内的二次污染源。为防止二次污染的发生，保证室内空气品质，需要对家用空气净化器的滤网进行及时的更换，然而在何时更换滤网的判断方法上，目前还存在着应用和操作上的问题。通常采用的是时间控制方法，即根据滤网颗粒累计净化量的最大限值以及净化器设定的运行工况(室外pm2.5浓度、净化器cadr值及其日均的使用时间)，计算确定出空气净化器设定的最大运行天数，当空气净化器的累计运行天数达到设定值后，采用倒计时器进行滤网更换的报警。由于不同地区、不同季节的室外空气污染等级的变化以及用户对净化器使用状况的不同，时间控制方法有可能会引起滤网提前更换及过度使用的问题。例如：某住户所处的室内外空气状况相对较好，则在达到更换报警的时刻，净化器滤网可能仍处在高效工作的状态，此时更换滤网非但没有必要，还会造成不必要的材料浪费；再如，某用户所处地区的室外空气污染严重，或用户对空气净化器使用非常频繁，在倒计时器未发出报警信号之前，滤网的颗粒累计净化量就已超过最大限值，非但不能满足对室内空气的净化要求，还极易产生扬尘而引发室内的二次污染。另一种采用的是颜色控制方法，在净化器中给出几种颗粒物累计净化量下的滤网颜色标识，让使用者以目测的方式来判断是否对滤网进行更换。采用这种方法，一方面需要频繁拆卸净化器；另一方面，由于使用者视觉状况的千变万化，目测判断的方式存在较大的不确定性。颜色控制的方法也并不能保证对家用净化器滤网颗粒物累计净化量的准确判断。

因此，有关家用空气净化器滤网颗粒累计净化量检测的问题显得愈加重要，有必要建立一种新的家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法，以实现对家用空气净化器滤网的及时更换。

技术实现要素：

家用空气净化器核心部件hepa滤网的滤料通常由超细玻璃纤维等组成，其特点是存在很多细小的孔隙，空气可以通过，但细小的微粒却无法通过，这些细颗粒物在hepa滤网上的附着将会影响滤网的透光性，并随滤网积灰量而发生变化。

本发明的目的在于：针对目前时间控制和颜色控制两种方法在对空气净化器滤网颗粒累计净化量检测判断上不准确所可能引发的问题，根据滤网内侧空间照度随滤网颗粒累计净化量、也即积灰量增加而降低的相互关系，构建一种新的家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法，能够基于滤网内侧照度值判断空气净化器滤网的颗粒累计净化量，将光学的照度信号转换为电学的电阻信号，并通过信号报警以提醒用户更换滤网，从而使空气净化器的净化效果达到最优。由此，避免了净化器滤网积灰扬尘而引发的室内二次污染，保证了室内空气品质。这种检测方法具有准确、及时、低成本等优点及大规模推广的可能性。

为达到发明目的，本发明采用一种将照度信号转换为电阻信号，以光敏电阻阻值反映家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的分析检测方法，所述方法包含以下步骤：首先，选取led白光源并配备合适的供电电源，以保持光源的供给电压稳定；根据led光源再选择对可见光敏感的光敏电阻模块；将滤网及与之配套的led光源和光敏电阻模块置于环境舱中进行实验，连续记录光敏电阻阻值随滤网颗粒累计净化量的变化；对光敏电阻阻值和滤网的颗粒累计净化量的数据组进行拟合，得到光敏电阻阻值与颗粒累计净化量的关系曲线；将空气净化器滤网颗粒最大累计净化量所对应的光敏电阻阻值设置为报警限值；在家用空气净化器的运行使用过程中，当光敏电阻阻值达到报警限值时，空气净化器自动启动滤网更换的报警程序。

本发明的有益效果是，提出了一种家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法，可以准确判断空气净化器滤网的颗粒累计净化量，实现对空气净化器滤网更换的及时报警，以保证居住建筑的室内空气品质，同时避免滤网材料的浪费。

附图说明

图1是根据本发明的一种家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法的实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明提出的一种家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法进行如下说明。

一种家用空气净化器滤网颗粒累计净化量的检测方法的实现流程图，如图1所示，包括以下几个步骤。步骤s1，光源选择及匹配；步骤s2，光接受传感器模块选择；步骤s3，环境舱实验及参数记录；步骤s4，曲线拟合及关系导出；步骤s5，报警限值设定；步骤s6，滤网更换报警程序运行。

其中步骤s1中所述光源的选择应满足发光稳定、光效高、价格便宜并容易获取的要求，对此采用功率为1w的led白光光源，该光源在透过颗粒累计净化量为最大的滤网后，滤网内侧的空间照度值应不低于10lux，采用220v交流电源和定压适配器对led光源供电并维持供电电压稳定；步骤s2中所述的光接受传感器模块，选择对可见光敏感的光敏电阻模块，用以接受透过滤网后的光信号，并将所接受的光照度信号转换为光敏电阻阻值显示；步骤s3中所述的环境舱在实验过程中应保持密闭，环境舱内表面选择低反射率的黑色材料，背景亮度值尽量控制为0；步骤s4中所述的曲线拟合，分别以滤网的颗粒累计净化量和光敏电阻阻值作为自变量和应变量，颗粒累计净化量、也即积灰量增加会使得滤网内侧空间照度降低，相应导致光敏电阻阻值的增加，在此对各个型号光敏电阻阻值随滤网颗粒累计净化量的变化进行曲线拟合；步骤s5中所述的滤网更换报警限值的选取，以空气净化器的国家标准所规定的颗粒物累计净化量限值为准，通过拟合曲线得到颗粒累计净化量报警限值所对应的光敏电阻阻值，进而以此光敏电阻阻值作为报警信号；步骤s6中所述的滤网更换自动报警程序由单片机编程控制，以光敏电阻阻值作为输入。

以采用hepa滤网的某个p1档家用空气净化器为例，对上述发明进行说明。首先，hepa滤网为高效空气过滤器，对2.5微米以下的微粒去除率达99.99％。对此，选择功率为1w的白色led光源，采用220v交流电压和5v定压适配器进行供电并维持电压稳定；其次选择四针制光敏电阻模块；将选定光源与光敏电阻模块集成于此空气净化器中，置于3立方米环境舱中，开启净化器并调至额定档位后，关闭舱门并开启搅拌风扇，实验过程中记录滤网颗粒累计净化量及对应的光敏电阻阻值；将得到的颗粒累计净化量和光敏电阻阻值作为参数数据组，采用matlab数学软件进行数据拟合，得到空气净化器中光敏电阻阻值与滤网颗粒累计净化量关系的拟合曲线；根据国家标准《空气净化器》(gb/t18801-2015)中所规定的p1档空气净化器颗粒物累计净化量应不低于3000mg的要求，以此为滤网更换的报警限值，根据拟合曲线得出与报警限值相对应的光敏电阻阻值；将相应参数输入至单片机的控制程序中，并以光敏电阻阻值为单片机输入，比较二者差值以实现滤网更换自动报警的功能。

以上所述实施方式仅用于说明本发明，并不用以限制本发明。尽管已经对本发明的实施例进行描述，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对此实施例进行变化、修改、替换与变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。