一种激光粉尘传感器的制作方法

本实用新型属于粉尘检测领域，具体涉及一种激光粉尘传感器。

背景技术：

激光粉尘传感器模块是采用光学散射原理检测空气中粉尘的浓度，传感器内置一个激光发射二极管和一个光电检测传感器，工作时，先由激光发射二极管对准检测区发射激光脉冲，激光在遇到粉尘时会产生散射光，部分散射光返回到光电检测传感器，光电检测传感器将光信号转化为电信号，，再通过分析电路进一步分析电信号中的散射光的强度、脉冲频率、波长幅度等信息来反映空气中粉尘的浓度情况。

现有的激光粉尘传感器检测精度不够，输出的一致性较差。另外现有激光粉尘传感器一般持续性工作导致其激光管寿命不长，从而影响整个传感器的寿命，而在实际应用中且有许多场景是不需要激光传感器持续工作。此外现有传感器的风扇转速难于保持一致，导致检测结果不准确，检测结果偏差范围很大。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种检测精度高、检测一致性好的粉尘检测传感器。

为实现上述目的，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述激光粉尘传感器包括壳体，所述壳体上设置进风口，壳体内设置有与所述进风口连通的通风道；

抽气装置，所述抽气装置可拆卸设在所述壳体的外侧面上，所述抽气装置用于向所述壳体外抽气；

激光发射器，所述激光发射器通过独立的激光发射器安装模块安装于壳体内，所述激光发射器用于发射激光照射经过所述通风道的气流；

电路板，所述电路板设置于所述壳体内，部，所述电路板上的设置有光电检测传感器、MCU，所述光电检测传感器将所接收所述激光照射于所述气流中的粒子而散射产生的光信号转化为电信号传送给MCU，MCU通过处理所述电信号以获得所述气流的粒子的大小、个数及浓度。

进一步地，所述壳体包括上壳和下壳，所述上壳和电路板之间形成空腔，所述进风口设置在所述上壳上，所述进风口和所述空腔连通，所述通风道设置在所述下壳上，所述气流从进风口进入所述空腔，再经由所述电路板上的通气孔进入所述通风道，随通风道经过粉尘检测区域后由所述抽气装置往外排出。

进一步地，所述激光发射器安装模块，以及下壳上对应粉尘检测区的壳体均采用黑色材料制作或者均在表面设置吸光涂层，并且所述激光发射器安装模块上设置有上设置有光栅栏、中心线共线的多个激光通孔，所述多个激光通孔分设在所述光栅栏两侧，所述激光发射器正对所述粉尘检测区。

进一步地，所述激光安装模块上还设有与所述粉尘检测区配合的凹槽，凹槽壁设有开口，所述开口连通光陷阱。

进一步地，激光发射器发射出的激光光束与所述光电检测传感器的光线感应面平行，所述激光光束的焦点正对所述光电检测传感器的光线感应面。

进一步地，所述上壳均采用导电材料制作。

进一步地，所上壳、下壳、电路板配合形成所述抽气装置的安装腔，且所述抽气装置设置于所述通风道的出口端，所述抽气装置用于向所述壳体外抽气。

进一步地，所述抽气装置与所述MCU连接。

进一步地，所述激光发射器与所述MCU相连。

进一步地，所述激光发射器与所述电路板间采用插入式安装。

进一步地，所述上壳与所述下壳之间、所述电路板与所述下壳之间均采用螺丝固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的抽气装置可拆卸的外置于所述壳体外，便拆装、清洗，并且使整个传感器的结构更加紧凑，设置独立的激光发射器安装模块来安装所述激光发射器，可将激光发射器更加方便、稳定固定壳体内，避免了实用中激光发射器的晃动，进而提高了本实用新型的检测精度和稳定性以及防止激光发射器损坏。

2.本实用新型采用MCU与风扇和激光器之间连接。通过MCU控制，一方面可使风扇转速保持一致，从而使空气质量检测腔内的空气的流动速度是恒定的，提高检测精度、检测结果一致性，另一方面，通过MCU控制，可调控风扇转速，适应不同的测试场景要求。此外，通过MCU控制，可实现激光器间歇式工作，提高激光器的使用寿命。

3.本实用新型设置了光栅栏，可以吸收非平行激光，以及配合多个激光通过孔，限制激光光线发散可以提高检测精度。

4.本实用新型的激光光束的焦点正对所述光电检测传感器的光线感应面，可以保证光线感应面感应的光强的稳定性，进而提高检测结果的精度、稳定性。

5.本实用新型的上壳采用导电材料制作，可增加抗干扰能力，可以提高检测结果的稳定性和精度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的传感器整体结构示意图；

图2是本实用新型的下壳结构示意图；

图3是本实用新型的下壳安装俯视图；

图4是本实用新型的下壳安装仰视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1-4所示，根据本实用新型较佳实施方式激光传感器包括壳体1，激光发射器安装模块2、电路板3、抽气装置4以及激光发射器5、光电检测传感器、MCU(光电检测传感器、MCU图中未示出)。壳体1上设置进风口(图中未示出)，壳体内部设置于进风口连通的通风道14。激光发射器通过独立与壳体1的激光发射器安装模块2设置壳体1内，激光发射器用于发射激光照射经过气流通道的气流。抽气装置4可拆连接与所述壳体外部。电路板3，所述电路板3设置于壳体内部，所述电路板上的设置有光电检测传感器、MCU，光电检测传感器将接受到的光信号转化为电信号传送给MCU,MCU通过该散射光的强度、脉冲频率、波长幅度等来反映空气中粉尘的大小、个数、浓度情况，并且通过外部接口将粉尘大小、个数、浓度数据输出。

本实用新型较佳实施方式的用于粉尘检测的激光传感器，由于将抽气装置可拆连接与所述壳体外部，因此，传感器的结构便于拆装、清洗，结构也更加紧凑，此外，由于设置独立的激光发射器安装模块来安装所述激光发射器，可将激光发射器更加方便、稳定固定壳体内，避免了实用中激光发射器的晃动，进而提高了本实用新型的检测精度和稳定性以及防止激光发射器损坏。

具体地，壳体包括上壳11和下壳12，所述上壳11和电路板3之间形成空腔(图中未示出)，所述进风口设置在所述上壳上11，所述进风口和通过电路板上的通气孔31所述空腔连通。

具体地，所述通风道14设置在所述下壳11上，所述气流从进风口进入所述空腔，再经由所述电路板3上的通气孔进入所述通风道14，随通风道14经过下壳12上的粉尘检测区15后由抽气装置4往外排出。

具体地，所述激光发射器安装模块2，以及下壳12上对应粉尘检测区的壳体采用吸光材料制作或者均在表面设置吸光涂层，并且所述激光发射器安装模块上设置有上设置有光栅栏21，中心线共线的多个激光通孔22，所述多个激光通孔22分设在所述光栅栏21两侧，所述激光发射器5正对所述粉尘检测区15。由于设置了光栅栏21，可以吸收溢出的光线；光栅栏21两侧的多个激光通孔22，可以限制激光束的发散，保证激光光束的平行度。此外，由于所述激光发射器安装模块2，以及壳体1上对应粉尘检测区的壳体部分(即壳体1上激光光线通过的壳体部分)均采用吸光材料制作或者均在表面设置吸光涂层，可以高效吸收杂光，提高检测精度。其中吸光材料可以是黑色塑料、黑色碳材料、黑色纤维材料或其他黑色材料以及纳米材料。当然也不限于下壳12上仅仅对应粉尘检测区15的壳体部分采用黑色材料制作，也可以是整个下壳12都采用吸光材料制作。

具体地，激光发射器安装模块2上还设有与粉尘检测区配合的凹槽23，凹槽壁设有开口24，开口连通光陷阱25，光陷阱25可吸收穿过检测腔体后的未被散射的激光光束，避免了二次检测造成的检测结果偏差，从而提高检测结果的精度。光陷阱为激光发射器安装模块上开设的腔体，其腔体壁上可开设波纹槽，以提高吸收率。光陷阱部分也可以采用吸光材料制作或表面设置吸光涂层。

具体地，激光发射器5发射出的激光光束与所述光电检测传感器的光纤感应面平行，所述激光光束的焦点正对所述光电检测传感器的光线感应面，可以保证光线感应面感应到的光强的稳定性，进而提高检测结果的精度、稳定性。

具体地，激光发射器安装模块2上还设有电路板定位凸起26，以便于激光发射器安装模块2和电路板3之间的配合安装。

具体地，激光发射器安装模块2上还设置有光电检测传感器安装孔27，用于安装固定光电检测传感器。

具体地，所述上壳11采用导电材料制作，增加抗干扰能力，可以提高检测结果的稳定性和精度。

具体地，如图1所示所述上壳11、下壳12、电路板3配合形成所述抽气装置4的安装腔，抽气装置4设置于所述通风道6的出口端，所述抽气装置4用于向所述壳体外抽气。抽气装置4的上、下侧，左、右侧均被壳体壁包围，前、后两侧分别与壳体1的内部空腔和外界连通。如此结构设置使得抽气装置位于壳体外侧，便拆装、清洗，而且也是整个传感器的结构更加紧凑。

具体地，所述抽气装置4通过MCU控制，一方面可使抽气装置4的抽气速率保持一致，从而使粉尘检测区15内的空气的流动速度是恒定的，提高检测精度，另一方面，通过MCU控制，可调控抽气装置4的抽气速率，适应不同的测试场景要求。

具体地，当抽气装置为风扇，并且所述风扇与所述MCU连接时。通过MCU控制，一方面可使风扇转速保持一致，从而使粉尘检测区内的空气的流动速度是恒定的，提高检测精度，另一方面，通过MCU控制，可调控风扇转速，适应不同的测试场景要求。

具体地，所述激光发射器5与所述MCU相连。通过MCU控制，可实现激光器间歇式工作，提高激光器的使用寿命。

具体地，所述激光发射器5与所述电路板3间采用插入式安装，便于激光发射器5和电路板3之间的安装配合。可通过在激光发射器安装模块2上设置电路板定位凸起26，来辅助激光发射器5与所述电路板2间的插装。

具体地，所述上壳11和下壳12之间、电路板3和下壳12采用螺丝连接，可使连接稳定，也便于拆装。

具体地，所述电路板3上还设置与数据传传输接口7，通过数据传输接口7将检出结果传递给用户或智能终端。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。