颗粒物测量装置的制造方法_2

文档序号:9372940阅读:来源:国知局
一定都指同一实施例,但是可能如此。此外,根据本发明公开对本领域技术人员而言显而易见的是,在一个或多个实施例中,特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
[0032]类似地,应当理解,在本发明的示例性实施例的描述中,处于使本发明公开流畅且有助于理解各发明性方面的一个或多个方面的目的,本发明的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图、或者对实施例和附图的描述中。然而,该公开方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反,如以下权利要求反映的,发明性方面在于,比单个以上公开的实施例的所有特征少。由此,【具体实施方式】之后的权利要求被明确地结合到该【具体实施方式】中,其中每项权利要求独立地代表本发明的一个单独的实施例。
[0033]此外,尽管此次描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征,不同实施例的特征的组合意图落在本发明的范围内,并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。
[0034]应当注意的是,在描述本发明的特定特征或方面时所使用的特定术语不应该被认为是暗示了该术语是此次被重新定义来限制为包括与本术语相关联的本发明的特征或方面的任何特定特性。
[0035]在此次提供的描述中,阐述了多个具体细节。然而应当理解,本发明的实施例没有这些具体细节的情况下实践。在其他实施例中,为了不妨碍对本说明书的理解,未详细地示出公知方法、结构和技术。
[0036]本发明可以各种形式呈现,以下将描述其中一些示例。
[0037]参照图la、lb和lc,描述根据本发明的第一实施例的颗粒物测量装置。图1a示出颗粒物测量装置的立体示意图,图1b示出颗粒物测量装置沿着图1a中的线AA的截面图,以及图1c示出颗粒物测量装置去除上部的第二部件后的俯视图。
[0038]该颗粒物测量装置包括位于第一部件100和位于第一部件100上方的第二部件200。第一部件100和第二部件200由可以限定空间形状的任何材料组成,例如塑料、玻璃、半导体、铝合金、不锈钢等。
[0039]在第二部件200中形成第一贮存室321、第二贮存室322,在第一部件100中形成测量室360。第一部件100和第二部件200 —起限定第一气流通道311、第二气流通道312、第三气流通道351、第四气流通道352。第一气流通道311与第一贮存室321连通,第二气流通道312与第二贮存室322连通。此外,第一气流通道311经由第三气流通道351与测量室360连通,第二气流通道312经由第四气流通道352与测量室360连通。第三气流通道351与第一气流通道311的延伸方向不同,第四气流通道352与第二气流通道312的延伸方向不同,从而改变了气体流动方向,使得气流阻力增加。
[0040]在工作中,颗粒物测量装置在环境大气中运动,由于颗粒物测量装置和环境大气的相对运动而产生气流。例如,在图1中,颗粒物测量装置的运动方向如大箭头所示,气流方向则如小箭头所示。如果运动方向相反,则气流方向反转。
[0041]在图1所示的示例中,气流的第一部分从外部空间经由第一气流通道311进入第一贮存室321,第二部分从第二贮存室322经由第二气流通道312进入外部空间,以及第三部分从一侧的外部空间依次经由第一气流通道311、第三气流通道351、测量室360、第四气流通道352和第二气流通道312到达另一侧的外部空间。
[0042]由于气流阻力不同,第一贮存室321和第二贮存室322分别收集和排出第一平均粒径的颗粒物,测量室360收集第二平均粒径的颗粒物,其中第二平均粒径小于第一平均粒径。在环境大气中的小颗粒物比大颗粒更容易吸入测量室360中,从而可以将大气中的小颗粒物与大颗粒分离。结果,在测量室360中主要俘获小颗粒物。
[0043]进一步地,在图1a中示出颗粒物测量装置去除上部的第二部件200后的俯视图。如上所述,在第一部件100中形成测量室360。在测量室中可以设置光源110、与光源110相对的遮光罩120、以及与光源110的照射方向成夹角的光电探测器130。光源为LED阵列光源,能量分布均匀,可包括不同颜色的光源。针对小颗粒物,红外光源是优选的,可以获得较高的灵敏度。从光源110发出的光经过测量室350中的颗粒物散射后,到达光电探测器130。遮光罩120吸收光源110的直射光,以减少直射光对测量结果的不利影响。
[0044]在测量室中,颗粒物的密度越高,从光源110发出的光到达光电探测器130的强度越低。结果,光电探测器130的测量值表示测量室中的浓度。由于在测量室360中主要俘获小颗粒物,因此,测量值主要表示小颗粒物的浓度。
[0045]尽管在上述的实施例中描述了第一部件100和第二部件200是分离的部件,但本发明不限于此。为了形成气流通道、大颗粒物的贮存室和小颗粒物的测量室,可以通过模塑工艺将第一部件100和第二部件200形成为一体,或者反之,将第一部件100和第二部件200分解成更多的子部件。应当注意,各个部件的结构设计和制造工艺实际是任意的,只要便于形成分离不同粒径的颗粒物的气流通道以及便于在测量室中安装用于光学检测的电子元件即可。
[0046]由于在本发明的颗粒物测量装置中不需要使用风扇等移动部件,因此可以减小测量装置的体积,减少噪声,提高可靠性,并且容易与手机等便携设备集成在一起。通过气流通道的设计可以分离不同粒径的颗粒物,使得测量室主要收集小颗粒物,因此可以提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
[0047]图2示出根据本发明的第二实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。在第二实施例及随后实施例的附图中,为了简明起见,未示出测量室中用于光学检测的电子元件,例如测量室中的光源110、遮光罩120和光电探测器130。可以理解,本发明的颗粒物测量装置实际上包含上述用于光学检测的电子元件。
[0048]与第一实施例的颗粒物测量装置不同,测量室360的至少一部分侧壁是倾斜的,也即侧壁与底部之间的夹角大于90度。
[0049]在工作中,颗粒物测量装置在环境大气中运动。大颗粒物偶然地进入测量室360。由于质量和体积的差异,不同粒径的颗粒物的运动特性不同。小颗粒物的运动方向容易受到气流方向变化的影响。在从测量室360到达第四气流通道352改变气流方向时,小颗粒物的运动方向也随之改变。然而,大颗粒物的运动方向受到气流方向变化的影响很小,容易到达并碰撞测量室360的侧壁。如果侧壁是垂直的,则大颗粒物将弹射返回测量室。在该实施例中,由于侧壁大角度倾斜,因此与侧壁碰撞的大颗粒物容易经由第四气流通道352弹射出测量室360。该改进设计进一步利用颗粒物的动力学特性提高了测量室360分离去除大颗粒物的能力,从而提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
[0050]根据第二实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第一实施例的颗粒物测量装置相同。
[0051]图3示出根据本发明的第三实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。与第一实施例的颗粒物测量装置不同,第三气流通道351和第四气流通道352
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