细颗粒物快速检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及细颗粒物的检测领域，尤其是一种利用光散射法快速检测细颗粒物浓度的检测仪。
【背景技术】
[0002]近日北京雾霾严重，出门经常需要戴口罩，而戴口罩又非常不方便；同时室内也有很多由室外带入的可吸入颗粒物，影响人们健康。所以我们需要检测细颗粒物含量从而量化空气质量，并决定何时戴口罩。
[0003]目前市面上有许多传统的细颗粒物浓度监测仪，但他们大多成本高昂、大型、只能测量固定地点细颗粒物含量，非常不方便，不适合家用。
[0004]能不能制作一种细颗粒物检测仪，从而检测各种环境中不同直径的细颗粒物含量，如家庭中、马路边、衣服上等？
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本发明目的是提供一种细颗粒物快速检测仪，其可以快速、准确地测量细颗粒物的含量，同时其体积小巧、成本低。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供的主要技术方案包括:
[0007]一种细颗粒物快速检测仪，用于快速检测气体中的细颗粒物含量，其具有:传感器，利用光散射法检测待测气体中的细颗粒物的初始浓度数据，该传感器中的受光元件为雪崩二极管。
[0008]其中，传感器中的雪崩二极管接受的是经待测气体中的颗粒物散射后的全部或部分散射光。
[0009]其中，传感器还具有激光发射器、第一透镜、第二透镜，激光发射器发射的激光经第一透镜后，再经过待检测气体，激光遇到颗粒物产生反射，部分反射光经第二透镜后，汇集到雪崩二极管，由雪崩二极管得到细颗粒物的初始浓度数据的模拟信号。
[0010]上述任一种细颗粒物快速检测仪，其根据标准浓度数据利用最小二乘法经曲线拟合形成标准模型，并将测得的初始浓度数据与标准模型进行比对来得到细颗粒物浓度数据。
[0011]优选为，利用最小二乘法经6次曲线拟合形成标准模型。
[0012]所述的细颗粒物快速检测仪，其还具有:
[0013]检测空间，具有开口，供待检测气体进入，所述传感器利用光散射法检测该检测空间中的细颗粒物的初始浓度数据；
[0014]处理器，将传感器所测得的细颗粒物的初始浓度数据与预制的标准模型进行比对分析，得到最终的细颗粒物浓度数据。
[0015]其中，开口设有气栗，供引导外界的气体进入到检测空间中，或反之供引导检测空间中的气体到外界。
[0016]其中，开口设有滤网，滤网具有与待检测的细颗粒物的粒径相对应的网孔，外界的气体经滤网过滤后进入到检测空间中。
[0017]其中，雪崩二极管通过模数转换器连接作为处理器的单片机。
[0018]所述的细颗粒物快速检测仪，其还具有显示屏和/或外壳。
[0019]本发明的有益效果是:本发明的细颗粒物快速检测仪，其能够快速、准确地测量不同直径的细颗粒物的含量，同时其体积小巧、成本低，简单易行，值得推广。
【附图说明】
[0020]图1为本发明中的光散射原理图；
[0021 ]图2为本发明一个实施例的整体流程示意图；
[0022]图3为本发明一个实施例中的标准模型示意图；
[0023]图4为本发明一个实施例的检测仪的分解示意图；
[0024]图5为本发明一个实施例的传感器的组装示意图；
[0025]图6为本发明一个实施例的传感器固定装置的底座示意图；
[0026]图7为本发明一个实施例的传感器固定装置的盖子示意图；
[0027]图8为本发明一个实施例的雪崩二极管固定座的示意图；
[0028]图9为本发明一个实施例的测试结果曲线图。
[0029]【主要元件符号说明】
[0030]激光发射器1、第一透镜2、第二透镜3、雪崩二极管4、检测部分9、变压器10、单片机
11、气栗12、充电电池13、屏幕14、传感器固定装置的底座5、传感器固定装置的盖体6、侧孔7、雪崩二极管固定座40、安装槽41、固定孔42、卡固装置80、81、82、83。
【具体实施方式】
[0031]为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过【具体实施方式】对本发明作详细说明。
[0032]参见图1至图4，本发明一个实施例的细颗粒物快速检测仪，其具有传感器，利用光散射法检测待测气体中的细颗粒物的初始浓度数据，该传感器中的受光元件为雪崩二极管4，通过对雪崩二极管4光通量的测定，推算出颗粒物浓度。其通过光散射传感器可以用于快速检测气体中的细颗粒物含量，而采用雪崩二极管4作为传感器中的受光元件，可以更便于实现快速、准确的测量。
[0033]具体的，本发明中的传感器中的雪崩二极管4接受的是经待测气体中的颗粒物散射后的部分散射光(参见图1)。
[0034]具体的，传感器包括激光发射器1、第一透镜2和雪崩二极管4(参见图5)，激光发射器1发射的激光经其前端的第一透镜2后再经过待测气体，经颗粒物散射后，部分散射光由雪崩二极管4接受。
[0035]进一步的，传感器还可以具有第二透镜3，激光发射器1发射的激光经第一透镜2后，再经过待检测气体，激光遇到颗粒物产生反射，部分反射光经第二透镜3后，汇集到雪崩二极管4，由雪崩二极管4得到细颗粒物的初始浓度数据的模拟信号。
[0036]具体的，为了对数据进行处理，本发明的细颗粒物快速检测仪，其还具有处理器，将传感器所测得的细颗粒物的初始浓度数据与预制的标准模型进行比对分析，得到最终的细颗粒物浓度数据。
[0037]具体的，雪崩二极管4通过模数转换器连接作为处理器的单片机，雪崩二极管4得到的模拟信号先经模数转换器转换为数字信号，之后由处理器进行处理得到最终的细颗粒物浓度数据。
[0038]具体的，可以在单片机11中对数字信号与标准数值(可以利用现有的专业仪器测出)进行数学拟合、回归分析，得到公式，再利用公式换算出最终的细颗粒物浓度。
[0039]具体的，可以采用最小二乘法进行曲线拟合，本实施例中是采用最小二乘法进行六次曲线拟合，得到公式。参见图3，本发明一个实施例中的公式图，其中，X轴表示模数转换后的数字信号数据，y轴表示最终的细颗粒物浓度数据，该曲线是通过AD转换的原始数据与大型专业仪器测出的颗粒物数值拟合出来的。
[0040]具体的，为了便于检测、提高检测结果的准确性，本发明的细颗粒物快速检测仪，其还设置有检测空间，该检测空间具有开口(参见图4)，供待检测气体进入，所述传感器利用光散射法检测该检测空间中的细颗粒物的初始浓度数据。
[0041]具体的，开口处设有气栗12，供引导外界的气体进入到检测空间中，或反之将检测空间内的气体导出。通过设置气栗12，可以根据实际需要将校内、家中、马路边，甚至是衣服上的细颗粒物随气体吸入检测空间中
[0042]具体的，开口处还设有滤网，滤网具有与待检测的细颗粒物的粒径相对应的网孔(例如检测PM2