颗粒物传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光电探测技术领域，特别是涉及一种颗粒物传感器。
【背景技术】
[0002]目前，颗粒物传感器主要用于工业上对矿山或者水泥厂等场所对粉尘浓度进行连续监测。当监测到粉尘浓度超过一定限度时，需要采取降尘措施，防止由于粉尘浓度过高所带来的粉尘爆炸等问题。
[0003]传统的颗粒物传感器，如美国GE (General Electric Company)公司的SM-PWM-01A, Sharp公司的GP2Y1010，以及Sanyoung公司的DSM510等，都是基于红外光散射法的颗粒物传感器。如图1所示，颗粒物传感器由红外发光二极管(LED)、两个聚焦透镜、红外探测器以及信号处理电路组成。其中，LED光信号被第一聚焦透镜汇聚后的传输方向与红外光探测器接收光信号的方向有一定夹角。当没有任何颗粒物进入颗粒物传感器时，红外探测器无法接收到LED输出的光信号。当有颗粒物进入LED输出的光信号出射方向所照射的区域时，颗粒物对LED输出的光信号进行散射，会有部分散射光信号被第二聚焦透镜汇聚后由红外探测器所接收。红外探测器将接收到的散射光信号转换成电信号，输出至信号处理电路进行放大处理得到一个电脉冲信号，对所述电脉冲信号进行统计获得外部环境中的颗粒物个数。
[0004]但是，本领域技术人员在采用上述颗粒物传感器监测颗粒物个数时，发现有如下缺点:
[0005]采用红外LED作为颗粒物传感器中的监测光源，虽然经过透镜聚焦，但是监测光源的探测面积较大，光信号在探测区域单位面积的光能量密度较低，仅适用于工矿企业中对直径较大的颗粒物或者高浓度粉尘的监测。而监测小于I μm直径的颗粒物时，由于颗粒物所散射的光信号的光能量很小，红外探测器无法监测到，导致上述颗粒物传感器在监测直径小于I 的颗粒物时，灵敏度很低。因此，上述基于红外LED的颗粒物传感器在监测PM2.5颗粒物的浓度时，监测结果误差较大。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型解决的技术问题在于提供一种颗粒物传感器，从而采用激光器作为光源监测颗粒物的浓度，提高监测空气中PM2.5或者直径更小的颗粒物浓度的精确度。
[0007]为此，本实用新型解决技术问题的技术方案是:
[0008]一种颗粒物传感器，所述颗粒物传感器包括:
[0009]上盖和底座，所述上盖和底座形成一个包括气流通道和光传输通道的避光空间；
[0010]所述气流通道与所述光传输通道相互垂直，并且所述气流通道与所述光传输通道相交区域正下方设置有光电探测器；
[0011]所述光传输通道一端设置有激光器，另一端设置有光吸收装置；
[0012]所述PCB电路与所述光电探测器相连；
[0013]携带颗粒物的监测气流从气流通道一端进入，穿过所述气流通道与所述光传输通道的相交区域时，光传输通道上的由激光器输出的激光光束照射在所述监测气流中的颗粒物发生散射，光电探测器接收颗粒物对所述激光光束的散射的光信号，将所述光信号转化成电信号发送至PCB电路，所述PCB电路对所接收到的电信号进行放大，分析所述放大后的电信号获得所述监测气流中颗粒物的监测结果，透过所述监测气流的剩余的激光光束被光吸收装置吸收，所述监测气流从所述气流通道的另一端排出。
[0014]可选的，所述颗粒物传感器还包括:
[0015]所述避光空间的气流通道的一端设置有一个采样喇叭口，所述气流通道的另一端设置有一个腔室，所述腔室远离气流通道的一端设置有抽气风扇；
[0016]所述抽气风扇将所述腔室中的空气排出颗粒物传感器，以使得所述腔室中的气压低于所述颗粒物传感器外部气压，监测气流从所述采样喇叭口进入所述气流通道，所述采样喇叭口、所述气流通道、所述腔室以及所述抽气风扇实现在颗粒物传感器中形成恒定流速的监测气流。
[0017]可选的，所述颗粒物传感器还包括:
[0018]聚焦透镜，所述聚焦透镜设置在激光器的激光光束输出口，用于将所述激光光束聚焦在所述气流通道和所述光传输通道的相交区域。
[0019]可选的，所述颗粒物传感器还包括:
[0020]监测结果显示器，所述监测结果显示器与所述PCB电路相连，设置在所述颗粒物传感器的上盖，用于显示所述PCB电路输出的所述监测气流中颗粒物的监测结果。
[0021]可选的，所述PCB电路包括:
[0022]放大电路和微处理器；
[0023]所述放大电路用于对所接收到的电信号进行放大；
[0024]所述微处理器用于分析所述放大后的电信号获得所述监测气流中颗粒物的监测结果。
[0025]可选的，所述PCB电路包括:
[0026]放大电路、电压比较电路和微处理器；
[0027]所述放大电路，用于对从光电探测器所接收到的电信号进行放大；
[0028]所述电压比较电路，所述电压比较电路中至少包括一个电压比较器，每个电压比较器与所述微处理器的一个端口相连，每个电压比较器设置一个标准电压区间，当从所述放大电路所接收到的放大后的电信号属于一个标准电压区间时，此标准电压区间所属的电压比较器向所述微处理器输出所述电信号，每个标准电压区间是由颗粒物传感器预先标定的所要检测的一种直径的颗粒物散射光信号所产生的电信号的电压区间；
[0029]所述微处理器用于分别统计从所述电压比较电路的每个电压比较器输出的电信号个数获得所述监测气流中颗粒物的监测结果。
[0030]可选的，所述PCB电路还包括:
[0031]激光器控制电路以及风扇控制电路，所述激光器控制电路与所述风扇控制电路都与所述微处理器相连；
[0032]所述激光器控制电路，用于接收微处理器输出的第一控制信号，所述第一控制信号用于控制激光器的工作状态；
[0033]所述风扇控制电路，用于接收微处理器输出的第二控制信号，所述第二控制信号用于控制抽气风扇的工作状态。
[0034]可选的，所述光吸收装置包括:
[0035]光陷阱或光接收器。
[0036]可选的，所述光陷阱包括:
[0037]五边形光陷阱，三角形光陷阱或圆形光陷阱。
[0038]通过上述技术方案可知，本实用新型有如下有益效果:
[0039]本实用新型提供了一种颗粒物传感器，所述颗粒物传感器包括:上盖和底座，所述上盖和底座形成一个包括气流通道和光传输通道的避光空间；所述气流通道与所述光传输通道相互垂直，并且所述气流通道与所述光传输通道相交区域正下方设置有光电探测器；所述光传输通道一端设置有激光器，另一端设置有光吸收装置；所述PCB电路与所述光电探测器相连；携带颗粒物的监测气流从气流通道一端进入，穿过所述气流通道与所述光传输通道的相交区域时，光传输通道上的由激光器输出的激光光束照射在所述监测气流中的颗粒物发生散射，光电探测器接收颗粒物对所述激光光束的散射的光信号，将所述光信号转化成电信号发送至PCB电路，所述PCB电路对所接收到的电信号进行放大，分析所述放大后的电信号获得所述监测气流中颗粒物的监测结果，透过所述监测气流的剩余的激光光束被光吸收装置吸收，所述监测气流从所述气流通道的另一端排出，采用激光器输出的激光光束作为颗粒物传感器中的监测光源，由于激光是准直光，与红外LED光源相比，发散角小，单位面积光能量密度高，即使监测PM2.5或者直径更小的颗粒物时，颗粒物散射激光所产生的光信号也可以被光电探测器监测到，提高了颗粒物传感器监测空气中PM2.5或者直径更小的颗粒物的精确度。
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041 ] 图1为现有技术颗粒物传感器结构示意图；
[0042]图2为本实用新型一种颗粒物传感器第一个实施例结构示意图；
[0043]图3为本实用新型一种颗粒物传感器第二个实施例结构示意图；
[0044]图4为本实用新型一种颗粒物传感器第三个实施例结构示意图；
[0045]图5为本实用新型一种颗粒物传感器第四个实施例结构示意图；
[0046]图6为本实用新型一种颗粒物传感器中PCB电路结构示意图；
[0047]图7为本发明一种颗粒物传感器中PCB电路第二实例结构示意图；
[0048]图8为本实用新型所述的颗粒物传感器实现颗粒物监测的流程图。
【具体实施方式】
[0049]本实用新型提供了一种颗粒物传感器，采用激光器输出的激光光束作为颗粒物传感器中的监测光源，提高了颗粒物传感器监测空气中PM2.5或者直径更小的颗粒物的精确度。
[0050]现有技术中，采用红外LED作为颗粒物传感器中的监测光源，虽然经过透镜聚焦，但是监测光源的探测面积较大，光信号在探测区域单位面积的光能量密度较低，仅适用于工矿企业中对直径较大的颗粒物或者高浓度粉尘的监测。而监测小于Iym直径的颗粒物时，由于颗粒物所散射的光信号的光能量很小，红外探