一种粉尘浓度检测装置的制作方法

本实用新型属于空气质量检测领域，尤其涉及一种粉尘浓度检测装置。

背景技术：

利用光散射法进行粉尘浓度检测时，粉尘浓度检测装置通常包括一个供气流流通的流体流通通道、一光源及一个用于感应散射光的光检测组件。被测气流在流体流通通道中流动，被测气流中的粉尘流过激光检测组件上方时受到光源照射产生散射光，光检测组件接收到散射光，通过对散射光的分析得到被测气流中粉尘的浓度检测情况。

现有技术中粉尘浓度检测装置中通常还包括一个抽气装置如风扇，气流从粉尘浓度检测装置的进气口进入后，利用抽气装置使气流沿着流体流通通道流通，并且通过粉尘浓度检测装置的出气口流出。

然而抽气装置容易造成粉尘浓度检测装置内部的气体流速过快，影响测量结果的准确性，而且抽气装置的成本较高，体积大，因此，抽气装置的使用影响了检测结果的准确性，增加了整个粉尘浓度检测装置的成本和体积。

技术实现要素：

为了解决上述问题，有必要提供一种能够降低成本和体积，提高检测结果准确度的粉尘浓度检测装置。

本实用新型提供一种粉尘浓度检测装置，所述粉尘浓度检测装置包括：

一光源；

一位于所述装置底部的加热电阻，用于对所述加热电阻周围的被测气流进行加热；

一靠近所述加热电阻的进气口；

一位于所述装置顶部的出气口，在所述进气口和所述出气口之间形成了流体流通通道；

一光电转换元件，用于将接收到的光信号转化为电信号。

作为一种可选的实施方式，所述光源和所述光电转换元件分别设置于所述流体流通通道的两侧。

作为一种可选的实施方式，所述光源发射的光与所述流体流通通道保持一定的角度，角度范围为15°≤α≤60°。

作为一种可选的实施方式，所述光源发射的光与所述流体流通通道保持的角度为30°。

作为一种可选的实施方式，流过所述加热电阻的电流范围为80mA≤i≤100mA。

作为一种可选的实施方式，所述粉尘浓度检测装置还包括：电路板，所述光源、所述光电转换元件及所述加热电阻均与所述电路板进行电连接。

作为一种可选的实施方式，所述光电转换元件的前方设置了一凸透镜，且所述凸透镜与所述光电转换元件的连线分别与所述流体流通通道和所述光源发射的光相交。

作为一种可选的实施方式，在所述凸透镜的安装位置处设置了遮光结构，所述遮光结构具有一圆孔，所述凸透镜被安装于所述遮光结构的圆孔上。

作为一种可选的实施方式，在所述光电转换元件和所述凸透镜之间设置了至少一个光阑，所述光阑上设置的圆孔的圆心与所述凸透镜的焦点在同一水平轴线上。

作为一种可选的实施方式，在所述光电转换元件上设置了屏蔽罩，所述屏蔽罩包裹于所述光电转换元件的外侧，并且将所述光电转换元件的感光面暴露在屏蔽罩的外侧。

作为一种可选的实施方式，在所述粉尘浓度检测装置上设有一开口，所述开口位于所述凸透镜的正上方，所述开口被遮挡窗遮挡，所述遮挡窗具有遮光和散热功能。

作为一种可选的实施方式，所述遮挡窗与所述开口以可拆卸的方式进行连接。

作为一种可选的实施方式，所述遮挡窗为黑色海绵。

本实用新型提供一种粉尘浓度检测装置，属于空气质量检测领域，包括光源、光电转换元件及加热电阻，通过加热电阻对被测气流进行加热，被测气流受热膨胀后上升，在进气口和出气口之间形成了稳定的流体流通通道；克服了现有技术中通过抽气装置使被测气流沿着流体流通通道流通，造成的粉尘浓度检测装置内部的气体流速过快，影响测量结果的准确性，抽气装置成本高，体积大，导致的增加了整个粉尘浓度检测装置的成本和体积的技术问题；达到了降低整个粉尘浓度检测装置的成本和体积，提高检测结果准确性的技术效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1是实施例一示出的粉尘浓度检测装置的下壳体及电路板的结构图；

图2是实施例一示出的粉尘浓度检测装置的总装图；

图3是实施例一示出的粉尘浓度检测装置的透视图；

图4是实施例一示出的粉尘浓度检测装置的屏蔽罩的局部剖视图；

图5是实施例一示出的粉尘浓度检测装置的上壳体的结构图。

具体实施方式

壳体10 上壳体10a 下壳体10b 电路板11 光源101 光电转换元件102 加热电阻103 进气口104 出气口105 流体流通通道106 凸透镜107 遮光结构107a 第一光阑107b 第二光阑107c 第一圆孔108 第二圆孔109 第三圆孔110 开口111 屏蔽罩102a

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：现参考图1、图2、图3、图4和图5，一种粉尘浓度检测装置，包括壳体10及电路板11。壳体10与电路板11固定连接。壳体10内设置了一光源101、一光电转换元件102及加热电阻103。

光源101可以是红外光源或其他光源，光电转换元件102将接收到的光信号转化为电信号的元件，可以是光敏管或其他光电传感器。加热电阻103用于对其周围的被测气流进行加热。

壳体10的底部设有一进气口104，为了使加热电阻103可以对进气口104附近进入的空气进行加热，但又避免被测气流里面的粉尘对加热电阻103造成覆盖，影响加热电阻103的散热，将加热电阻103的位置设置在靠近进气口104处，本实施例中仅以将加热电阻103设置在进气口104的左侧进行举例说明。壳体10的顶部设有出气口105，因此当被测气流从进气口104进入后，被加热电阻103加热，被测气流受热膨胀，开始向上升，通过出气口105排出，同时由于壳体10内的空气气流减少，压强减小，与大气压形成压强差，外部的气流受大气压强的作用，从进气口104进入，并从出气口105排出，在进气口104和出气口105之间形成了稳定的气流。气流流过的路径形成流体流通通道106。

为了保证壳体10内部的气流稳定，流过加热电阻103的电流i应当保持适中，保持在80mA≤i≤100mA范围内。

光源101、光电转换元件102及加热电阻103均与电路板11进行电连接。

光源101还包括一光源安装座，光源101发射的光与流体流通通道106相交，光源101发射的光与流体流通通道106之间保持一定的角度α，角度α的范围为15°≤α≤60°，优选地，当角度α为30°时，光源101发出的光可最大程度地照射在流体流通通道106中的流体上，并被最大程度地发射到凸透镜107上。本实施例中仅以角度为30°进行举例说明。光源101和光电转换元件102分别设置于流体流通通道106的两侧。

作为一种可选的实施方式，光电转换元件102的前方设置了一凸透镜107。且凸透镜107与光电转换元件102的连线分别与流体流通通道106和光源101发射的光相交。

壳体10包括上壳体10a和下壳体10b。

为了更精确地聚焦被测气流中粉尘散射的光线，阻挡被测气流对光电转换元件102的干扰，在凸透镜107的安装位置处设置了遮光结构107a，遮光结构107a上设置了第一圆孔108，凸透镜107安装在第一圆孔108内。遮光结构107a的第一圆孔108由上壳体10a上设置的半圆和下壳体10b上设置的半圆组合而成。

在光电转换元件102和凸透镜107之间设置了至少一个光阑。本实施例中以在光电转换元件102和凸透镜107之间设置了两个光阑进行举例说明，在光电转换元件102和凸透镜107之间的第一光阑107b上存在第二圆孔109。在光电转换元件102和凸透镜107之间的第二光阑107c上存在第二圆孔110。第二圆孔109的圆心和第三圆孔110的圆心与凸透镜107的焦点在同一水平轴线上，用以供凸透镜107聚焦的光线通过，并到达光电转换元件102，被光电转换元件102所感应。同样，第二圆孔109和第三圆孔110均由上壳体10a上设置的半圆和下壳体10b上设置的半圆组合而成。

作为一种可选的实施方式，为了提高光电转换元件102的抗干扰能力，提高检测结果的准确性，在光电转换元件102上设置了屏蔽罩102a，屏蔽罩102a包裹于光电转换元件102的外侧，并且将光电转换元件102的感光面暴露在屏蔽罩102a的外侧，屏蔽罩102a与电路板11通过焊接方式进行连接。具体的是把屏蔽罩102a的引脚焊接在电路板11上，在壳体10的上壳体10a上设置了卡扣结构对屏蔽罩102a及光电转换元件102进行固定安装。本实施例中仅以此种屏蔽罩设置方式进行举例说明。

作为另一种可选的实施方式，为了提高光电转换元件102的抗干扰能力，提高检测结果的准确性，在壳体10的外部设置了屏蔽罩102a，屏蔽罩102a包裹于所述壳体10的长条形凸起部分，屏蔽罩102a焊接在电路板11上，并且与电路板11的地线进行电连接。

为了便于清洁凸透镜107，提高检测结果的准确性及有利于整个粉尘浓度检测装置散热，延长整个装置的使用寿命。在壳体10上设有一开口111，开口111位于凸透镜107的正上方，开口111被遮挡窗遮挡，遮挡窗具有遮光和散热功能。遮挡窗和开口111以可拆卸方式进行连接，遮挡窗可以是黑色海绵，在本实施例中，遮挡窗是黑色海绵，黑色海绵用粘胶粘在开口111上。当整个粉尘浓度检测装置使用一段时间后，凸透镜107上可能会被被测气流里面的粉尘覆盖，可拆开遮挡窗，通过开口111对凸透镜107进行清洁，完成凸透镜107清洁后粘上遮挡窗即可。

本实施例的空气质量检测装置的工作原理是：被测气流从进气口104进入后，被加热电阻103加热，被测气流受热膨胀，开始向上升。

光源101发射的光照射在被测气流中的粉尘上产生散射光，散射光经过凸透镜107聚焦后，通过设置在遮光壳体上的圆孔109到达光电转换元件102，被光电转换元件102所检测。光电转换元件102将检测到的散射光信号转换为电信号并输出电信号，光电转换元件102输出的电信号的强度与检测到的散射光的信号强度成正比，而散射光的信号强度和被测气流中粉尘的浓度成正比，因此光电转换元件102输出的电信号强度，和被测气流中粉尘的浓度成正比。

电路板11上的处理单元根据光强强度与粉尘浓度的对应关系计算粉尘浓度，输出粉尘浓度值，受热膨胀后的被测气流上升，通过出气口105排出至粉尘浓度检测装置外。由于壳体10内的空气气流减少，压强减小，与大气压形成压强差，外部的气流受大气压强的作用，从进气口104进入，并从出气口105排出，在进气口104和出气口105之间形成了稳定的气流。气流流过的路径形成流体流通通道106。

本实施例的粉尘浓度检测装置应用于空气净化器、带净化功能的空调、新风系统及空气品质检测仪器等设备中。

综上所述，本实施例提供的粉尘浓度检测装置包括光源、光电转换元件及加热电阻，通过加热电阻对被测气流进行加热，被测气流受热膨胀后上升，在进气口和出气口之间形成了稳定的流体流通通道；克服了现有技术中通过抽气装置使被测气流沿着流体流通通道流通，造成的粉尘浓度检测装置内部的气体流速过快，影响测量结果的准确性，抽气装置成本高，体积大，导致的增加了整个粉尘浓度检测装置的成本和体积的技术问题；达到了降低整个粉尘浓度检测装置的成本和体积，提高检测结果准确性的技术效果。

本实用新型中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。