Pm2.5浓度检测装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及浓度检测领域，尤其涉及一种PM2.5浓度检测装置。
【背景技术】
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[0002]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也成为可以入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要影响。PM2.5粒径小，含有大量的有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境的影响大。
[0003]现有的PM2.5浓度检测装置有携带方便、测量过程直观简单等特点，但大多数设备采用手动检测，自动化程度低，检测精度低，容易产生累积误差。
【实用新型内容】:
[0004]针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种PM2.5浓度检测装置，克服了现有PM2.5浓度检测装置自动化程度低的缺点，且提高了检测精度。
[0005]本实用新型提供一种PM2.5浓度检测装置，包括:用于形成入射光的光源模块、空气泵、空气室、信号接收模块、测控模块；
[0006]所述空气泵与所述空气室相连，所述空气室分别与所述光源模块和所述信号接收模块相连，所述信号接收模块与所述测控模块相连。
[0007]可选地，所述光源模块包括:He_Ne激光器、滤光透镜和扩束透镜；
[0008]所述He-Ne激光器与所述滤光透镜相连，所述滤光透镜与所述扩束透镜相连。
[0009]可选地，所述信号接收模块包括:用于将衍射光汇聚至所述光电探测器上的傅里叶透镜和70路通道光电探测器。
[0010]可选地，所述70路通道光电探测器为扇形结构，所述扇形结构的圆心为用于光路对中的开孔。
[0011]可选地，所述测控模块包括:信号调理单元、检测单片机组、计算DSP单元。
[0012]所述信号调理单元与所述检测单片机组相连，所述检测单片机组与所述计算DSP单元相连。
[0013]可选地，所述检测单片机组由4片STM32单片机组成。
[0014]可选地，所述计算DSP单元为TMS320F2812。
[0015]可选地，所述检测装置还包括:
[0016]用于为所述光源模块、所述空气泵、所述测控模块提供电源的供电模块，所述供电模块分别与所述光源模块、所述空气泵、所述测控模块相连。
[0017]由上述技术方案可知，本实用新型的PM2.5检测仪，通过空气室分别与用于形成入射光的光源模块和信号接收模块相连，进而将信号接收模块中获取的模拟电压信号进行转换以使测控模块识别并计算，得到空气粒度及PM2.5浓度，克服了现有PM2.5浓度检测装置自动化程度低的缺点，且提高了检测精度。【附图说明】:
[0018]图1为本实用新型第一实施例提供的PM2.5浓度检测装置的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型第二实施例提供的PM2.5浓度检测装置的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型第二实施例提供的70路通道光电探测器的排布示意图。
【具体实施方式】
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[0021]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0022]图1示出了本实用新型第一实施例提供的PM2.5浓度检测装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的PM2.5浓度检测装置10包括:光源模块11、空气泵12、空气室13、信号接收模块14、测控模块15 ;
[0023]所述空气泵12与所述空气室13相连，所述空气室13分别与所述光源模块11和所述信号接收模块14相连，所述信号接收模块14与所述测控模块15相连；
[0024]其中，所述光源模块11用于形成入射光，所述空气泵12用于采集空气，所述空气室13用于存放空气和接收所述光源模块11的入射光，并发生夫琅禾费衍射，所述信号接收模块14用于接收所述空气室13的衍射光，并将接收到的模拟电压信号发送至测控模块15 ；
[0025]所述测控模块15用于根据接收到的模拟电压信号，计算得到空气粒度及PM2.5浓度。
[0026]由此，上述的PM2.5浓度检测装置，通过光源模块与空气室连接使得入射光在空气室中发生夫琅禾费衍射，通过信号接收模块与空气室连接用于检测接收到的衍射光，将信号接收模块检测到的模拟电压信号进行转换以使测控模块识别并获取空气粒度及PM2.5浓度，上述的PM2.5浓度检测装置的自动化程度高，且积累误差小。
[0027]在具体的应用过程中，前述的PM2.5浓度检测装置还包括供电模块16，图2为本实用新型第二实施例提供的PM2.5浓度检测装置的结构示意图，如图2所示，图2中的PM2.5浓度检测装置中的供电模块16分别与光源模块11、空气泵12、测控模块15相连用于提供电源；
[0028]在本实施例中，供电模块16将交流电经过开关电源转化为直流电，在经过三端稳压集成电路LM317配合电位器输出稳压3V直流电供给光源模块11、空气泵12、测控模块15 ；
[0029]本实施例中的光源模块11可包括He-Ne激光器111、滤光透镜112和扩束透镜113 ；
[0030]所述He-Ne激光器111与所述滤光透镜112相连，所述滤光透镜112与所述扩束透镜113相连；
[0031]其中，所述He-Ne激光器111用于产生波长为λ = 0.6328um的红色单色激光，所述滤光透镜112和所述扩束透镜113用于将上述红色单色激光整理成一束平行的单色光，作为激光粒度测量的入射光；
[0032]本实施例中的信号接收模块14可包括傅里叶透镜141和70路通道光电探测器 142 ；
[0033]其中，所述傅里叶透镜141用于将衍射光汇聚至光电探测器上，所述70路通道光电探测器142为扇形结构，所述扇形结构的圆心为用于光路对中的开孔，每个所述光电探测器142用于检测该光电探测器对应的散射角范围内的衍射光能，如图3所示，图3为本实施例提供的70路通道光电探测器的排布示意图；
[0034]本实施例中的测控模块15可包括信号调理单元151、检测单片机组152和计算DSP 单元 153 ；
[0035]所述信号调理单元151与所述检测单片机组152相连，所述检测单片机组152与所述计算DSP单元153相连；
[0036]其中，所述信号调理单元151用于将70路微弱、均为毫伏级的模拟电压信号放大调理后传递给检测单片机组152，所述检测单片机组152用于采集经放大滤波后的光电模拟信号转化为光电数字信号，所述计算DSP单元153用于对所述光电数字信号进行计算，得到空气粒度及PM2.5浓度；
[0037]进一步地，所述检测单片机组152由4片小容量STM32单片机组成，主要使用片内的A/D功能，用于将光电模拟信号转换为光电数字信号，每个通道循环采集8次，求算术平均值后，经片内的CAN模块，经可靠通讯协议与计算DSP单元153进行通信，实现指令发送及数据交换。
[0038]进一步地，所述计算DSP单元153为TMS320F2812。
[0039]上述的PM2.5浓度检测装置基于夫琅禾费衍射理论，能够有效的检测空气中的PM2.5浓度，实现自动化程度高，并且能够重复检查。
[0040]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种PM2.5浓度检测装置，其特征在于，包括:用于形成入射光的光源模块、空气泵、空气室、信号接收模块、测控模块； 所述空气泵与所述空气室相连，所述空气室分别与所述光源模块和所述信号接收模块相连，所述信号接收模块与所述测控模块相连。
2.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测装置，其特征在于，所述光源模块包括:He-Ne激光器、滤光透镜和扩束透镜； 所述He-Ne激光器与所述滤光透镜相连，所述滤光透镜与所述扩束透镜相连。
3.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测装置，其特征在于，所述信号接收模块包括:用于将衍射光汇聚至光电探测器上的傅里叶透镜和70路通道光电探测器。
4.根据权利要求3所述的PM2.5浓度检测装置，其特征在于，所述70路通道光电探测器为扇形结构，所述扇形结构的圆心为用于光路对中的开孔。
5.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测装置，其特征在于，所述测控模块包括:信号调理单元、检测单片机组和计算DSP单元。 所述信号调理单元与所述检测单片机组相连，所述检测单片机组与所述计算DSP单元相连。
6.根据权利要求5所述的PM2.5浓度检测装置，其特征在于，所述检测单片机组由4片STM32单片机组成。
7.根据权利要求5所述的PM2.5浓度检测装置，其特征在于，所述计算DSP单元为TMS320F2812。
8.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括: 用于为所述光源模块、所述空气泵、所述测控模块提供电源的供电模块，所述供电模块分别与所述光源模块、所述空气泵、所述测控模块相连。
【专利摘要】本实用新型提供一种PM2.5浓度检测装置，包括：用于形成入射光的光源模块、空气泵、空气室、信号接收模块、测控模块，通过光源模块与空气室连接使得入射光在空气室中发生夫琅和费衍射，通过信号接收模块与空气室连接用于检测接收到的衍射光，将信号接收模块检测到的模拟电压信号进行转换以使测控模块识别并获取空气粒度及PM2.5浓度，克服了现有PM2.5浓度检测装置自动化程度低的缺点，且提高了检测精度。
【IPC分类】G01N15-06
【公开号】CN204405492
【申请号】CN201520007472
【发明人】徐林, 关天一, 李砚浓, 郑文婧
【申请人】东北大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月7日