一種用於監測環境空氣顆物濃度的傳感器的製作方法

2023-07-18 02:09:56

專利名稱：一種用於監測環境空氣顆物濃度的傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於監測環境空氣顆粒物濃度的傳感器。
技術背景現有的大氣顆粒物濃度監測儀器常用的傳感器方法有兩種卩射線吸收法和 光學散射法。其中由於e射線吸收法具有不受顆料物種類、顏色、形狀等因素 影響而被廣泛應用。但P射線吸收法需要用濾膜做載體將空氣中的顆粒物截取 在濾膜表面才能實現儀器的測量工作。由此P射線吸收法的缺陷是不僅單個測 量時間長、不能連續測量，而且有必須定期更換濾膜等較為煩瑣的維護工作， 從而不利於儀器傳感器長期在線監測。光學散射法對各種濃度條件下的顆粒物 均有良好的響應，且可以連續測量，但其所採用的採樣抽氣泵必須有粉塵過濾 器的保護才能工作，所以需要定期更換粉塵過濾器，造成儀器維護量大，不能 長時間連續工作。採用抽氣泵所需的成本也較高，而且長時間使用容易造成葉 輪磨損，從而影響抽氣量的穩定，進而影響傳感器輸出數據的準確性。另外一 些現有的光學散射法傳感器在氣路上串聯有機械式流量計，增加了氣路阻力， 從而增大了抽氣裝置的能耗。 實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種可長時間連續工作的用於監測環境空氣顆粒物濃度的傳感器。為解決上述技術問題，本實用新型的傳感器由傳感器本體、光源發射器、光探測器和氣流通道組成；在氣流通道上，在檢測口的一側設有進氣U，在檢測口的另一側設有抽氣風扇。作為本實用新型的一種改進，在氣流通道上接有電子流量計。 作為本實用新型的進一步改進，電子流量計旁通安裝在抽氣風扇和檢測口之間的位置。作為本實用新型的進一步改進，在電子流量計上連接有穩定抽氣風扇轉速
的流量反饋電路。作為本實用新型的進一步改進，所述氣流通道為位於傳感器本體內部的中空氣路。作為本實用新型的進一步改進，所述抽氣風扇為防塵風扇。採用本實用新型的結構，將排氣裝置由以往採用的採樣抽氣泵改為抽氣風 扇，不再需要粉塵過濾器的保護，從而減少了傳感器的定期維護工作，也使傳 感器能夠長時間連續工作。另外，取消粉塵過濾器，在節省了傳感器部件，從 而簡化了製造工藝、降低製造成本的同時，降低了氣流通道的阻力，從而降低 了抽氣裝置的功耗，起到節能的作用。以往採用的採樣抽氣泵也存在成本較高 的問題，改用抽氣風扇也降低了製造成本。旁通式安裝電子流量計，'方面便 於工作人員監視通過傳感器的氣流量，另一方面也避免了串聯安裝機械式流量 計所帶來的增加氣路阻力從而增加抽氣裝置功耗的問題。設置流量反饋電路可 以使通過光散射檢測線路的氣流量始終保持穩定，進而使傳感器的輸出數據更 為準確。氣流通道採用中空氣路，本實用新型整體結構比採用外置氣流通道更 為對稱，並能節省單獨的氣流通道這一部件，從而節約了製造材料，進而節省 了製造成本。抽氣風扇採用防塵風扇，可以延長風扇的使用壽命，從而進一步 減少傳感器的維護工作。


以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。 圖1是本實用新型的正視剖視圖； 圖2是本實用新型的左視剖視圖； 圖3是本圖1的A—A剖視圖。
具體實施方式
如附圖1、 2、 3所示，本實用新型的傳感器由傳感器本體7、氣路、光散射 檢測線路、流量檢測和反饋裝置組成。如圖1所示，氣路包括伸出傳感器本體 的進氣接頭l、位於傳感器本體7內部的中空氣路、氣路末端的抽氣風扇，其中 進氣接頭內部氣路與傳感器本體7的內部中空氣路相通。光散射檢測線路由光
源發射器2 (如白熾燈、雷射二級管、近紅外源等)、與光源發射器和光探測器 對應設置的位於傳感器本體7內部的檢測口 4、光探測器6(如半導體光探測器、光電倍增管等)組成，且光源發射器2及光探測器6皆水平連接固定在檢測口 4 的周圍。流量檢測和反饋裝置由與中空氣路並聯安裝的電子流量計和流量反饋 電路組成。如圖1、 2、 3所示，當含有粉塵、氣態膠、油汙、無機鹽等顆粒物的氣流 經過進氣接頭1進入傳感器本體7的內部檢測口 4時，由光源發射器2產生的 可見光通過含塵氣流時發生光散射現象，其中散射光的強度與顆粒物濃度成正 比。當散射光進入由光敏元件組成的光控測器6時被轉換為一個與光強度成正 比的電信號，即一與顆粒物濃度成正比的電信號。因為無需定期更換粉塵過濾 器，本實用新型能夠長期連續工作。工作人員可以通過電子流量計隨時監視傳 感器內部的氣流量。傳感器長期工作時，抽氣風扇5的供電電壓的變化以及風 扇磨損等因素可能造成流經光散射檢測線路的氣流量的變化。這時旁通式電子 流量計3通過流量反饋電路調整安裝在中空氣路下方的抽氣風扇5的轉速，從 而使得通過光散射檢測線路的氣流量始終保持穩定，進而使傳感器的輸出數據 更為準確。
權利要求1.一種用於監測環境空氣顆粒物濃度的傳感器，包括傳感器本體(7)、光源發射器(2)、光探測器(6)和氣流通道，光源發射器(2)的光線通道與氣流通道交匯於氣流通道的檢測口(4)處，從檢測口(4)折射的光線通過檢測通道進入光探測器(6)，其特徵在於在氣流通道上，在檢測口(4)的一側設有進氣口，在檢測口(4)的另一側設有抽氣風扇(5)。
2. 根據權利要求1所述的傳感器，其特徵在於所述氣流通道上，接有電子 流量計(3)。
3. 根據權利要求2所述的傳感器，其特徵在於所述電子流量計(3)旁通安 裝在抽氣風扇(5)和檢測口 (4)之間的位置。
4. 根據權利要求3所述的傳感器，其特徵在於在所述電子流量計(3)上連接 有穩定所述抽氣風扇(5)轉速的流量反饋電路。
5. 根據權利要求4所述的傳感器，其特徵在於所述氣流通道為位於傳感器 本體(7)內部的中空氣路。
6. 根據權利要求5所述的傳感器，其特徵在於所述抽氣風扇為防塵風扇。
專利摘要本實用新型公開了一種用於監測空氣顆粒物濃度的傳感器，由傳感器本體(7)、光源發射器(2)、光探測器(6)和氣流通道組成，光源發射器的光線通道與氣流通道交匯於氣流通道的檢測口(4)處，從檢測口(4)折射的光線通過檢測通道進入光探測器。在氣流通道檢測口(4)的一側設有進氣口，在檢測口(4)的另一側設有抽氣風扇。採用抽氣風扇作為排氣裝置就無須另外安裝並定期更換粉塵過濾器，從而使傳感器可以長時間連續工作。
文檔編號G01N15/06GK201047824SQ20072009078
公開日2008年4月16日 申請日期2007年6月21日 優先權日2007年6月21日
發明者正 周, 凱 王, 智 黎 申請人:鄭州市光力科技發展有限公司