一種可攜式油煙檢測儀的製作方法
2023-05-01 16:42:02
本實用新型涉及油煙檢測技術領域，具體涉及一種可攜式油煙檢測儀。
背景技術：
隨著人們對生活質量要求的提高，環境問題越來越來受到關注。餐飲業的快速發展，使得油煙汙染問題成為環境投訴焦點之一。研究表明油煙中顆粒物和揮發性有機物對人體的呼吸系統、肝臟功能等有很大危害，另外當烹飪溫度達到230℃~280℃時還可能產生致癌物質。作為大氣PM2.5主要來源之一的餐飲業油煙汙染的常規檢測也越來越受到各界關注。
現有的油煙檢測儀主要有兩種：一種是通過採樣器現場採樣，然後用四氯化碳溶液對採樣樣品進行萃取，最後將萃取後的溶液放入紅外檢測儀器中進行測量，獲得檢測結果；另一種檢測方法是高壓電暈場油煙粒子荷電法，採用油煙粒子荷電聚集原理進行油煙濃度的檢測，將油煙粒子氣化電離，通過離子收集器收集離子攜帶的電荷，測量這些電荷形成的電流得到油煙濃度。
由於飲食業油煙排放屬間斷排放，濃度時高時低，而傳統的檢測方法對現場測試條件要求高。如上述第一種方法，樣品需帶回實驗室分析，測量精度受到採樣過程、採樣設備、CCl4純度以及操作人員的經驗等因素影響，且CCL4的致癌性也不利於操作人員的身心健康，檢測周期長，無法現場快速獲得實時監測數據，造成現場監測執法的困難；而第二種方法也由於存在電暈不均勻、油煙粒子荷電不均勻、反電暈等因素，導致測量結果存在一定的不確定性。
目前油煙檢測儀整體性能差，攜帶不方便，因此尋求一種適合於餐飲業油煙現場監督檢查的儀器或系統設備，已成為當務之急。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題在於針對現有技術中油煙檢測不方便、檢測精度低、操作不安全等技術缺陷提出了一種可攜式油煙檢測儀，精度高、準確度高、並且將檢測數據實時顯示；整體集成、體積小、攜帶方便，滿足各種複雜條件要求，實現了油煙濃度現場直讀。
本實用新型是採用以下的技術方案實現的：
一種可攜式油煙檢測儀，包括信號處理單元以及與信號處理單元相連、分別用以檢測油煙濃度、氣路流量、油煙含溼量以及煙道風速的油煙濃度檢測單元、氣路流量檢測單元、含溼量檢測單元和煙道風速檢測單元；所述油煙濃度檢測單元包括光發射器、氣路系統、光散射室以及光接收器，油煙顆粒物由氣路系統經過光散射室，所述光發射器發射光束照射到油煙顆粒物通過的光散射室，油煙顆粒物經過檢測位置在特定度產生散射光，光接收器接收散射光並將光信號轉化成電信號發送給信號處理單元。
進一步的，所述信號處理單元包括濃度分析模塊、氣路流量分析模塊、含溼量分析模塊以及煙道風速分析模塊，信號處理單元接收來自油煙濃度檢測單元、氣路流量檢測單元、含溼量檢測單元和煙道風速檢測單元的電信號，並計算氣路流量、油煙含溼量、煙道風速，結合油煙濃度得到油煙排放量。
進一步的，所述信號處理單元的輸出端電連接有顯示模塊，將油煙的檢測結果相關信息進行顯示，方便用戶查看。
進一步的，所述氣路流量檢測單元包括抽氣裝置、氣路取壓裝置和第一壓力測量裝置，含有顆粒物的油煙氣體在抽氣裝置的作用下，經過氣路系統和氣路取壓裝置，所述取壓裝置通過管路連接至第一壓力測量裝置，壓力大小同氣路流量呈一定數學關係，第一壓力測量裝置將壓力信號轉化為電信號發送給信號處理單元的氣路流量分析模塊。
進一步的，所述含溼量檢測單元包括溫溼度傳感器。
進一步的，所述煙道風速檢測單元包括第二壓力測量裝置和皮托管，所述皮托管通過管路連接至第二壓力測量裝置，第二壓力測量裝置測量煙道動靜壓並轉換為電信號發送給信號處理單元。
進一步的，所述信號處理單元還包括PID參數調節模塊，通過測量的氣路流量自動對抽氣裝置進行PID參數調節，以實現氣路流量穩定。
與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果在於：
本實用新型通過油煙濃度檢測模塊，利用光散射法測油煙濃度，具有靈敏度高，測量結果準確等特點；通過含溼量檢測單元和煙道風速檢測單元同時測量油煙的排放速率和含溼量；同時通過氣路流量檢測單元實時檢測氣路流量，經信號處理單元保證穩定的氣路流量，保證檢測精度高；
本方案油煙檢測儀可以實時顯示檢測數據，無需實驗室分析、數據重複性好，檢測數據（最大值、最小值及平均值）現場列印，並且可同時測量油煙排放的動壓、靜壓、溫度等；一機多用，可檢測非食用油煙（如：瀝青煙等），自動測量並跟蹤氣體流速，體積小，重量輕，便於攜帶，實現了油煙濃度現場直讀。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例所述檢測儀的原理框圖；
圖2為本實用新型實施例中油煙濃度檢測示意圖；
圖3為本實用新型實施例中抽氣流量檢測示意圖。
具體實施方式
為了能夠更加清楚地理解本實用新型的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以採用不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型並不限於下面公開的具體實施例。
本實用新型提供一種可攜式油煙檢測儀，下面結合具體的實施例對本實用新型做進一步地說明。
參考圖1，一種可攜式油煙檢測儀的原理框圖，包括信號處理單元以及與信號處理單元相連、分別用以檢測油煙濃度、氣路流量、油煙含溼量以及煙道風速的油煙濃度檢測單元、氣路流量檢測單元、含溼量檢測單元和煙道風速檢測單元；本實施例中所述信號處理單元採用STM32系列單片機（如STM32F103VCT6，低成本、低功耗，開發人員通過選擇產品可重新優化功能、存儲器、性能和引腳數量，以最小的硬體變化來滿足個性化的應用需求，當然也可以採用其他的單片機型號，在此不做詳述），包括濃度分析模塊、氣路流量分析模塊、含溼量分析模塊以及煙道風速分析模塊，信號處理單元接收來自油煙濃度檢測單元、氣路流量檢測單元、含溼量檢測單元和煙道風速檢測單元的電信號，並計算氣路流量、油煙含溼量、煙道風速，結合油煙濃度得到油煙排放量，信號處理單元的輸出端電連接有顯示模塊，顯示模塊可以採用LCD顯示屏或液晶顯示屏，將油煙的檢測結果相關信息進行顯示，檢測數據實時顯示，無需實驗室分析，方便用戶查看。
如圖2所示，為了提高檢測精度與操作安全性，所述油煙濃度檢測單元包括光發射器、氣路系統、光散射室以及光接收器，本實施例中所述光發射器優選採用雷射發射器FU532D5-C6.5，光接收器採用紅外矽光電池BPW34S，油煙顆粒物氣流由氣路系統經過光散射室，所述光發射器發射光束照射到油煙顆粒物通過的光散射室，油煙顆粒物在經過檢測位置時會在在特定角度產生散射光，光接收器接收散射光並將光信號通過光信號處理轉化成電信號發送給信號處理單元考慮到散射光強度與油煙濃度呈正比數學關係，最終通過信號處理單元分析處理得到油煙濃度，操作簡單方便，可隨意設定數據存儲間隔，可以自動分析一段時間油煙濃度的最大、最小及平均值。
由於餐飲業油煙排放屬間斷排放，濃度時高時低，對濃度檢測的精度造成影響，如圖3所示，本實施例所述氣路流量檢測單元包括抽氣裝置、氣路取壓裝置和第一壓力測量裝置，所述抽氣裝置採用抽氣泵，氣路取壓裝置優選採用孔板流量計，當然也可以採用質量流量計等流量計量裝置，第一壓力測量裝置優選採用MPXV5004DP型壓力傳感器。含有顆粒物的油煙氣體在抽氣裝置的作用下，氣流經過氣路系統和氣路取壓裝置，所述取壓裝置通過管路連接至第一壓力測量裝置，壓力大小同氣路流量呈一定正比關係，第一壓力測量裝置將壓力信號轉化為電信號發送給信號處理單元的氣路流量分析模塊進行分析，得到氣路流量；同時，為了實現氣路流量穩定，保證檢測精度，所述信號處理單元還包括PID參數調節模塊，通過測量的氣路流量自動對抽氣裝置通過PID偏差控制進行PID參數調節，實現抽氣流量穩定。
本實施例中，所述含溼量檢測單元包括溫溼度傳感器，優選採用SHT71溫溼度傳感器，精度高，穩定性強，當然也可以採用其他型號實現同樣功能的傳感器；所述煙道風速檢測單元包括第二壓力測量裝置和皮托管，皮托管通過管路連接至第二壓力測量裝置（MPXV5004DP壓力傳感器），第二壓力測量裝置測量煙道動靜壓並轉換為電信號發送給信號處理單元，本實施例皮托管優選採用S型皮托管，當然也可以採用標準型皮托管進行測量；由此，信號處理單元接收來自油煙濃度檢測單元、氣路流量檢測單元、含溼量檢測單元和煙道風速檢測單元的電信號，並計算氣路流量、油煙含溼量、煙道風速，結合油煙濃度得到油煙排放量，不僅可同時測量油煙排放的動壓、靜壓、溫度等而且一機多用，也可以檢測非食用油煙（如：瀝青煙等），模塊化集成，體積小，重量輕，便於現場操作，且維護運行成本低，具有廣泛的推廣意義和實用價值。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用於其它領域，但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍。