一种智能回流式油烟浓度在线监控仪的制作方法

文档序号:14920448发布日期:2018-07-11 03:32阅读:257来源:国知局

本实用新型涉及的是一种智能回流式油烟浓度在线监控仪,属于电化学油烟监测技术领域。



背景技术:

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,油烟在线仪旨在通过对油烟排放状态的自动监控,及时、准确、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划、环境评价提供客观的科学依据,增强企业的守法自觉性,提高环保现场执法的现代化水平,逐步达到提高环境质量的最终目的。因而智能回流式油烟浓度在线监控仪是一个不可缺少的仪器。

目前油烟监控有四种原理进行检测:

1、采用光学原理的油烟监控仪

采用光学原理的油烟监控仪,可分为激光油烟监控仪、红外油烟监控仪、可见光油烟监控仪,但是却解决不了污染问题,因为油烟具有依附性,依附在传感器上面,时间久了会完全遮盖光学传感器表面,需经常清洗和维护,并不能准确测量出浓度值。

例如,专利申请号为201510837303.3《一种全自动油烟检测设备》公开了使用红外法对油烟气体进行检测的设备。红外法基本原理是,将气体匀速抽出,再将气体导入有机溶液,让气体和溶液充分接触,这样会使油烟中有机物质充分溶解到有机溶液中。接着,通过红外光照射溶液,分别测量溶液在气体融入前后的光学差值,从而比对出气体浓度。但是,红外法存在以下缺点:1、有机溶液属于剧毒液体,易燃,易挥发,使用液体吸收法会产生剧毒废液;2、需要定期去现场回收废液,在这种民用环境中使用,具有一定的危险性,并增加维护难度;3、对气体流路要求很高,要精确气体吸入量,成本也高;4、单次测量时间较长,需要充分吸收,气体吸入量也较大。

2、采用电化学原理的油烟监控仪

采用电化学原理的油烟监控仪,是最常见的电化学半导体传感器,监控仪会采用单个或多个电化学半导体传感器,但是传感器本身特性一致性差,并且测量的是定点的浓度值,出现基底偏差大,最终导致整体测量值出现较大偏差。

例如,专利申请号为201710163834.8的《饮食业油烟在线监控仪》,该监控仪采用敞开式测量空间,没有考虑气流、温度、湿度等影响。对于气流而言,气流会影响气体在传感器上附着和反应的时间,加速蒸发,使测量值变低。对于温度而言,电化学需要加热来使气体和传感器本身起化学反应,温度不恒定会造成线性度发生偏移,造成误差。对于湿度而言,水汽附着在传感器上会立刻使其输出值发生变化,无论是否存在有机气体。综上,油烟气体测量的电化学方式,要解决以上三种破坏性的干扰,才能实现整体良好的线性。

其次,温度也是影响半导体传感器测量油烟浓度值的重要因素,同一传感器在不同温度下,测量的值也不一致。由于现有各个油烟探头是裸露在空气中,各个放置位置的温度不一样,导致半导体传感器的测量造成较大偏差。

3、采用超声原理的油烟监控仪

采用超声原理的油烟监控仪,因为油烟依附传感器上面,波长太长,反射效果差,也不能准确测量浓度值。

4、采用辐射原理的油烟监控仪

采用辐射原理的油烟监控仪,没有安全保证,容易辐射外泄,安全性能差,不环保。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的是现有电化学油烟监控仪因半导体所在测量位置的温度不一致导致测量偏差的技术问题。

本实用新型采用的技术方案:一种智能回流式油烟浓度在线监控仪,其特征在于包括油烟吸入单元、半导体传感器测量单元、恒温腔、数据处理单元,油烟吸入单元通过气管与恒温腔连接,半导体传感器测量单元放置在恒温腔内,恒温腔内安装有温湿度传感器,数据处理单元分别与油烟吸入单元和半导体传感器测量单元电连接,油烟吸入单元将外界待测量的油烟定量吸入恒温腔后,恒温腔对吸入的油烟进行温控,使吸入的油烟达到设定温度,半导体传感器测量单元对恒温腔内的油烟进行测量,得到油烟浓度的残留值C,数据处理单元对残留值C进行处理得到油烟浓度的对应值,测量完毕后,油烟吸入单元将油烟排出。

本实用新型创造的优点:本智能回流式油烟浓度在线监控仪可以更加准确地测量出油烟浓度值,避免了因外界气流、温度、湿度的原因导致现有油烟监控仪测量偏差的技术问题。

附图说明

图1是电化学半导体传感器吸入和蒸发的原理图。

图2是一种智能回流式油烟浓度在线监控仪的原理图。

图3是数据处理单元的原理图。

具体实施方式

一种智能回流式油烟浓度在线监控仪,包括油烟吸入单元、半导体传感器测量单元、恒温腔、数据处理单元,油烟吸入单元通过气管与恒温腔连接,半导体传感器测量单元放置在恒温腔内,恒温腔内安装有温湿度传感器,数据处理单元分别与油烟吸入单元和半导体传感器测量单元电连接。

油烟吸入单元将外界待测量的油烟定量吸入恒温腔后,恒温腔对吸入的油烟进行温控,使吸入的油烟达到设定温度,半导体传感器测量单元对恒温腔内的油烟进行测量,得到油烟浓度的残留值C,数据处理单元对残留值C进行处理得到油烟浓度的对应值,测量完毕后,油烟吸入单元将油烟排出。

优选地,所述恒温腔内的温度优选温度为40℃-55℃之间的一个温度。

优选地,所述半导体传感器测量单元是半导体传感器阵列,所述数据处理单元处理的残留值C为该半导体传感器阵列测出的残留平均值。

优选地,所述数据处理单元包括中央处理器、信号调理电路,半导体传感器测量单元、温湿度传感器、油烟吸入单元分别与信号调理电路电连接。

优选地,所述数据处理单元可与液晶屏连接,将油烟浓度的对应值显示在液晶屏上。

优选地,所述数据处理单元与GPRS通信模块连接,将油烟浓度的对应值上传到数据中心。

优选地,所述数据处理单元可与SD卡存储模块连接,将油烟浓度的对应值存储在SD卡内。

实施例

为了解决现有电化学油烟监控仪因半导体所在测量位置的温度不一致导致测量偏差的技术问题,本申请公开了如下技术方案。

如图1所示,假设半导体传感器测量单元的吸入值为A,蒸发值为B,则残留值为C(其中C=A-B),则该智能回流式油烟浓度在线监控仪使用残留值C作为判断油烟浓度的依据。

如图2所示,一种智能回流式油烟浓度在线监控仪,其特征在于包括油烟吸入单元、半导体传感器测量单元、恒温腔、数据处理单元,油烟吸入单元通过气管与恒温腔连接,半导体传感器测量单元放置在恒温腔内,恒温腔内安装有温湿度传感器,数据处理单元分别与油烟吸入单元和半导体传感器测量单元电连接,油烟吸入单元将外界待测量的油烟定量吸入恒温腔后,恒温腔对吸入的油烟进行温控,使吸入的油烟达到设定温度,半导体传感器测量单元对恒温腔内的油烟进行测量,得到油烟浓度的残留值C,数据处理单元对残留值C进行处理得到油烟浓度的对应值,测量完毕后,油烟吸入单元将油烟排出。

使用恒温腔后,不会产生气流,从而使测量的残留值C更加准确。

恒温腔的温度优选为40℃-55℃之间的一个温度。该智能回流式油烟浓度在线监控仪每次测量时,根据环境温度调节控温值,使整个测量过程前后温度保持一致,例如外界环境温度为45℃时,控温程序将恒温腔的温度控制在50℃。

在无气流和温湿度恒定的条件下,在传感器表面上,吸入值A和蒸发值B的量将达到一个平衡,使半导体传感器输出的电信号稳定性显著提高。

为解决半导体传感器本身特性一致性差的技术问题,本申请进一步公开了该半导体传感器测量单元为半导体传感器阵列,假设该半导体传感器阵列内的传感器数量为n个,则半导体传感器测量单元的吸入平均值为:

蒸发平均值为:

残留平均值为:

如图3所示,数据处理单元包括中央处理器、信号调理电路,半导体传感器测量单元、温湿度传感器、油烟吸入单元分别与信号调理电路电连接。数据处理单元可与液晶屏连接,将油烟浓度的对应值显示在液晶屏上。所述数据处理单元与GPRS通信模块连接,将油烟浓度的对应值上传到数据中心。所述数据处理单元可与SD卡存储模块连接,将油烟浓度的对应值存储在SD卡内。

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