一种颗粒物浓度检测装置的制作方法

本实用新型实施方式涉及气体测量技术领域，特别是涉及一种颗粒物浓度检测装置。

背景技术：

随着工业的不断发展，工业废气的排放量也在不断上升，这些废气中含有有害气体包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨气、一氧化碳、硫化氢等多种有毒有害气体，同时还含有可吸入颗粒物，这类颗粒物可通过呼吸进入人体的上、下呼吸道，尤其是直接小于2.5μm的细颗粒物(PM2.5)，到达肺部沉积，甚至通过肺泡，进入人体血液，因此需要对空气中的颗粒物浓度进行及时监测。

发明人在长期的研究过程中，发现现有技术至少存在以下问题：目前的颗粒物浓度检测系统在检测颗粒物浓度的时候，不同粒径、浓度需要进行量程切换，不能连贯测量，因此如何设计一种能够针对不同粒径、浓度颗粒物进行连续性检测的装置是现有技术有待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是现有颗粒物浓度检测系统对不同粒径、浓度颗粒物浓度进行检测需要切换量程，不能对对高低浓度颗粒物进行连续性检测。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种颗粒物浓度检测装置，包括:下壳体，其内部设置有测量室、与所述测量室连通的第一通光孔和第二通光孔；激光发生器，设置于所述下壳体的一端内，并且所述激光发生器发射的激光从所述第一通光孔进入所述测量室内，并且从所述第二通光孔穿出，进入消光室；分级测量元件，所述分级测量元件设置于所述测量室内，并且所述分级测量元件位于与所述激光发生器的光路垂直的方向上，所述分级测量元件包括至少两个光敏传感器。

其中，所述下壳体还设置有测量气体输入口和测量气体输出口，所述测量气体输入口和测量气体输出口均与所述测量室连通，并且所述测量气体输入口的直径小于所述测量气体输出口的直径。

其中，还包括第一光阑组件，所述第一光阑组件设置于所述激光器发生器和所述测量室之间，所述第一光阑组件上开设有第一消光孔，所述第一消光孔位于所述激光发生器的光路路径上。

其中，还包括第二光阑组件，所述第二光阑组件设置于所述测量室远离所述第一光阑组件的一侧，所述第二光阑组件上开设有第二消光孔，所述第二消光孔位于所述激光发生器的光路路径上。

其中，所述第一光阑组件和第二光阑组件的通光孔均大于或等于所述激光发生器透镜模组的出光孔。

其中，所述颗粒物浓度检测装置还包括消光室；所述消光室设置于所述下壳体的另一端，并且所述消光室与所述第二消光孔连通。

其中，所述消光室设置有与所述第二消光孔对应的倾斜面，其中，所述倾斜面与激光发生器的光路之间夹角小于45度。

其中，所述下壳体内部设置有鞘气通道、鞘气进化装置和鞘气入孔，所述鞘气通道分别与所述第一光阑组件、测量室、第二光阑组件、消光室和鞘气净化装置、鞘气入孔连通，所述鞘气净化装置设置于所述鞘气通道与所述鞘气入孔连通的一端，所述鞘气通道设置于下壳体上方，通过与第一硅胶层、电路板密闭形成通道。

其中，所述颗粒物浓度检测装置还包括消光垫片，所述消光垫片设于所述测量室；所述消光垫片上设有透光孔，所述分级测量元件设置于所述透光孔上方，并且与所述透光孔相对应。

其中，所述颗粒物浓度检测装置还包括硅胶垫盖、第一硅胶层、电路板、第二硅胶层和外壳盖；所述硅胶垫盖设于所述消光垫片上，所述第一硅胶层设置于所述硅胶垫盖上，并且覆盖所述下壳体，所述电路板设置于所述第一硅胶层上，并且所述分级测量元件设置于所述电路板内，所述第二硅胶层设置于所述电路板上，所述外壳盖设于所述第二硅胶层上。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式通过在颗粒物浓度检测装置上设置两个以上的光敏检测原件，能够对空气中不同粒径、浓度的颗粒物实现分级检测，检测范围更广，测量精度更高，测量结果更准确。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种颗粒物浓度检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种颗粒物浓度检测装置的剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图1-2，本实用新型实施例提供一种颗粒物浓度检测装置，包括：下壳体10，其内部设置有测量室20、与所述测量室20连通的第一通光孔21和第二通光孔22；激光发生器30，设置于所述下壳体10的一端内，并且所述激光发生器30发射的激光从所述第一通光孔21进入所述测量室20内，并且从所述第二通光孔22穿出；分级测量元件40，所述分级测量元件40设置于所述测量室20内，并且所述分级测量元件40位于与所述激光发生器30的光路垂直的方向上，所述分级测量元件40包括至少两个光敏传感器。该颗粒物浓度检测装置利用光散射原理，将激光发生器内准直后的激光与被测气体在测量室20进行交汇，被激光照射后的颗粒物将产生散射，光敏传感器接收到散射后将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，两个光敏传感器可以针对不同的颗粒物粒径及浓度设置不同的测量等级，对颗粒物的粒径及浓度进行等级化的测量。

具体地，所述下壳体10还设置有测量气体输入口50和测量气体输出口60，所述测量气体输入口50和测量气体输出口60均与所述测量室20连通，并且所述测量气体输入口50的直径小于所述测量气体输出口60的直径，由于被测气体中含有颗粒物，该设计为防止被测气体中的颗粒物不能及时的被抽出，挤压在颗粒物浓度检测装置中，影响后续的检测结果，值得说明的是，测量气体输入口50和测量气体输出口60的位置可以互换，本实施例只是其中一种实施方式，并不用于限定本实用新型。

具体地，该颗粒物浓度检测装置还包括第一光阑组件70，所述第一光阑组件70设置于所述激光器发生器30和所述测量室20之间，所述第一光阑组件70上开设有第一消光孔71，所述第一消光孔71位于所述激光发生器30的光路路径上，同时，该颗粒物浓度检测装置还包括第二光阑组件80，所述第二光阑组件80设置于所述测量室20远离所述第一光阑组件70的一侧，所述第二光阑组件80上开设有第二消光孔81，所述第二消光孔81位于所述激光发生器的光路路径上。所述第一光阑组件70和第二光阑组件80的通光孔均大于或等于所述激光发生器30的透镜模组出光孔31。该第一光阑组件70和第二光阑组件80均具有消光的作用，消除激光由于衍射产生的杂散光。

具体地，该颗粒物浓度检测装置还包括消光室90，所述消光室90设置于所述下壳体10的另一端，并且所述消光室90与所述第二消光孔81连通，所述消光室90将通过第二消光孔发出的光进行消除，避免激光产生反射，影响测量结果；所述消光室90设置有与所述第二消光孔81对应的倾斜面，其中，所述倾斜面与激光发生器30的光路之间夹角小于45度，该设计能够使得光在消光室内快速的来回反射消光。

具体地，所述下壳体10内部设置有鞘气通道100、鞘气净化装置110和鞘气入孔120，所述鞘气通道110分别与所述第一光阑组件70、测量室20、第二光阑组件80、消光室90和鞘气入孔120连通，所述鞘气净化装置110设置于所述鞘气通道100与所述鞘气入孔120连通的一端，为了使所述测量室20内保持负压，所述下壳体10设置有一进气孔，即鞘气入孔120，为了防止鞘气入孔120内进入的空气含有颗粒物影响测量结果，空气进入该进气孔后需要通过鞘气净化装置110，该鞘气净化装置110可以为活性炭等其他带有过滤吸附的装置，通过鞘气净化装置110后的气体将变为鞘气，即干净的空气，这些干净的空气通过鞘气通道100流入下壳体10内的第一光阑组件70、测量室20、第二光阑组件80、消光室90内的各个通道。

具体地，该颗粒物浓度检测装置还包括消光垫片130，所述消光垫片130盖设于所述测量室20；所述消光垫片130上设有透光孔131，所述分级测量元件40设置于所述透光孔131上方，并且与所述透光孔131相对应。该颗粒物浓度检测装置还包括硅胶垫盖140、第一硅胶层150、电路板160、第二硅胶层170和外壳盖180；所述硅胶垫盖140设于所述消光垫片130上，所述第一硅胶层150设置于所述硅胶垫盖140上，并且覆盖所述下壳体10，所述电路板160设置于所述第一硅胶层150上，并且所述分级测量元件40设置于所述电路板160内，所述第二硅胶层170设置于所述电路板160上，所述外壳盖180盖设于所述第二硅胶层170上。分级测量元件40接收到从所述消光垫片130的透光孔透出的光后将输出相应的光电流信号，电路板160上的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。硅胶垫盖140、第一硅胶层150和第二硅胶层170用于填充所述消光垫片130和电路板150之间的空隙，使得结构更加紧凑，外壳盖180覆盖于下壳体10上，保护内部的结构。

本实用新型实施例提供一种颗粒物浓度检测装置，通过在颗粒物浓度检测装置上设置两个以上的光敏检测原件，能够对空气中不同粒径、浓度的颗粒物实现分级检测，检测范围更广，测量精度更高，测量结果更准确。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。