一种粉尘传感器的制作方法

本发明涉及一种粉尘传感器，属于空气检测技术领域。

背景技术：

雾霾天气时有发生，空气质量越来越受到人们的关注，尤其是空气中的可吸入颗粒物，无论是室外还是室内，人们都想了解空气中粉尘的含量、成分，以及各成分对人体的危害。目前，对于粉尘颗粒物的检测，比较准确的数据都是权威机构通过专业的仪器测量出来的，人们并不能随时随地的了解空气污染情况，这是由于专业的测量仪器比较昂贵。目前市场上也出售手持激光粉尘计数器，但是它只能测量大概的空气中单位体积内的粒子数量和体积，数据只有参考价值，不能进一步了解粒子成分。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种粉尘传感器，它解决了目前空气检测仪器对粉尘的数据检测比较单一的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种粉尘传感器，它包括上盖、盒体，上盖与盒体密封固定，形成空腔，还包括隔板、风机、激光粉尘粒子计数器、粉尘电子计重器，所述隔板设在盒体中部，将盒体分隔为计数空腔和计重空腔，盒体上开设有多个进风孔，部分进风孔位于计数空腔内，另一部分进风孔位于计重空腔内，所述计数空腔内设有激光粉尘粒子计数器，在激光粉尘粒子计数器与进风孔之间设有风机，所述计重空腔内设有粉尘电子计重器，在粉尘电子计重器与进风孔之间设有风机。

作为优选实例，所述上盖、盒体采用塑料材质，两者之间设有密封圈，通过螺丝将上盖、密封圈、盒体三者密封固定。

本发明的有益效果是：通过激光粉尘粒子计数器检测空气中粉尘粒子的数量和单个粒子的体积，通过粉尘电子计重器检测空气中各种粉尘粒子的平均重量，能够同时对空气中粉尘粒子的数量、体积、重量数据进行收集，为下一步挖掘各类数据之间的内在相关性提供硬件基础。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为激光粉尘粒子计数器的结构原理图；

图3为粉尘电子计重器的结构原理图。

图中：盒体1，隔板2，风机3，激光粉尘粒子计数器4，粉尘电子计重器5，计数空腔6，计重空腔7，进风孔8，光源41，透镜42，单缝遮光板43，集光透镜44，光检测器45，离子发生器51，阳极集尘片52，基座53，压杆54，力敏电阻55，清洁装置56。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1-图3所示，一种粉尘传感器，它包括上盖（图中未画出）、盒体1，上盖与盒体1密封固定，形成空腔，还包括隔板2、风机3、激光粉尘粒子计数器4、粉尘电子计重器5，隔板2设在盒体1中部，将盒体1分隔为计数空腔6和计重空腔7，盒体1上开设有多个进风孔8，部分进风孔8位于计数空腔6内，另一部分进风孔8位于计重空腔7内，计数空腔6内设有激光粉尘粒子计数器4，在激光粉尘粒子计数器4与进风孔8之间设有风机3，计重空腔7内设有粉尘电子计重器5，在粉尘电子计重器5与进风孔8之间设有风机3。

上盖、盒体1采用塑料材质，两者之间设有密封圈，通过螺丝将上盖、密封圈（图中未画出）、盒体1三者密封固定。

目前，市场上出售的激光粉尘粒子计数器4，它的结构如下：激光粉尘粒子计数器4包括光源41、透镜42、单缝遮光板43、集光透镜44、光检测器45组成，光源41、透镜42、单缝遮光板43设置在一条直线上形成一束平行的入射光线，集光透镜44、光检测器45设置在与入射光线成90°的另一条直线上，光源41通过透镜42汇聚成平行激光，透过单缝遮光板43后，照射在粉尘粒子上形成散射，部分散射光线通过集光透镜44汇集到光检测器45内。

激光粉尘粒子计数器4的工作原理：激光粉尘粒子计数器4基本原理是光学传感器的探测激光经尘埃粒子散射后被光敏元件接收并产生脉冲信号，该脉冲信号被输出并放大，然后进行数字信号处理，通过与标准粒子信号进行比较，将对比结果用不同的参数表示出来。空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言，有一个基本规律，就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小，实际上，每个粒子产生的散射光强度很弱，是一个很小的光脉冲，需要通过光电转换器的放大作用，把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲，然后再经过电子线路的进一步放大和甄别，从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时，电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小。这就是光散射式激光粉尘粒子计数器4的基本原理。而一般测量的是单位体积内的粒子数量和各个粒子的体积。

粉尘电子计重器5包括负离子发生器51、阳极集尘片52、基座53、压杆54、力敏电阻55、清洁装置56，阳极集尘片52设置在负离子发生器51的一侧，阳极集尘片52通过压杆54活动固定在基座53上，力敏电阻55固定在基座53上，位于压杆54下方，与压杆54接触，力敏电阻55两端接入检测电路，风机3将空气中的粉尘吹向负离子发生器51，粉尘离子经过负离子发生器51时带上负电，带负电的粉尘离子被带正电的阳极集尘片52吸附，此时，在重力作用下，压杆54对力敏电阻55产生压力，力敏电阻55的电阻值发生变化，检测电路根据电阻值的变化，通过与力敏电阻55的压电特性曲线比较，换算出阳极集尘片52上吸附的粒子的重量，再与风机3吹入负离子发生器51的风量换算，得出单位体积内，空气中含有的粒子的平均重量。完成一次检测后，清洁装置56将清除阳极集尘片52上的粒子，以便下一次检测。清洁装置56采用高压喷嘴清洁装置，它喷出的高压气体能够使得粒子从阳极集尘片52上脱落。

由此，得到了单位体积内的粒子数量、粒子的体积分布、单位体积内粒子的平均重量，这三个非常重要且相关的数据。例如，正常空气中不应该含有较多的重金属颗粒，一旦空气中含有较多的重金属颗粒时，单位体积内粒子的平均重量将高于正常空气的平均重量数值，再结合粒子的体积分布，初步估算粒子的平均密度，当平均密度明显偏向重金属密度时，可以基本确定含有较多重金属。相较于一般比较单一的测量仪器，本传感器能够获取更多空气中粒子的数据，通过对各类数据综合分析，能够更加准确的判断含有的成分。

通过激光粉尘粒子计数器4检测空气中粉尘粒子的数量和单个粒子的体积，通过粉尘电子计重器5检测空气中各种粉尘粒子的平均重量，能够同时对空气中粉尘粒子的数量、体积、重量数据进行收集，为下一步挖掘各类数据之间的内在相关性提供硬件基础。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种粉尘传感器，属于空气检测技术领域。它包括上盖、盒体，还包括隔板、风机、激光粉尘粒子计数器、粉尘电子计重器，所述隔板设在盒体中部，将盒体分隔为计数空腔和计重空腔，盒体上开设有多个进风孔，部分进风孔位于计数空腔内，另一部分进风孔位于计重空腔内，所述计数空腔内设有激光粉尘粒子计数器，在激光粉尘粒子计数器与进风孔之间设有风机，所述计重空腔内设有粉尘电子计重器，在粉尘电子计重器与进风孔之间设有风机。通过激光粉尘粒子计数器检测空气中粉尘粒子的数量和单个粒子的体积，通过粉尘电子计重器检测空气中各种粉尘粒子的平均重量，为下一步挖掘各类数据之间的内在相关性提供硬件基础。

技术研发人员：张毅;蔡佳;郝毅;徐晓峰
受保护的技术使用者：上海赛菲环境科技股份有限公司
技术研发日：2017.04.21
技术公布日：2017.07.28