一種大氣顆粒傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于大氣測量領域，尤其涉及一種大氣顆粒傳感器。
【背景技術】
[0002]目前國內外測定大氣顆粒物質量濃度的方法主要是離線的濾膜稱重法，以及在線的β射線法與微振蕩天平法等。濾膜稱重法是目前國際公認的大氣顆粒物質量濃度檢測基準方法，其缺點是費時、費力、時效性差。β射線法與微振蕩天平法可實時、自動監測，缺點是生產成本高、設備體積大，不適用于室外流動測量及密集布點。基于米氏散射理論的光散射顆粒物傳感器由于成本低、功耗低、小型化、維護量少等優勢，近來受到人們的青睞。
[0003]目前市場上基于米氏散射理論的顆粒傳感器主要分為工業測量與室內民用測量。工業測量儀器目前普遍結構復雜，需要定期維護，并且雖然其價格相比β射線法與微振蕩天平法有較大降低，但其成本仍然很高，且ΡΜ2.5和PMlO的測量需要使用不同的顆粒切割器。大部分室內民用測量用于室內，不區分粒徑，通過人工校正得到ΡΜ2.5和PMlO數據，測量精度較低。
[0004]2014年2月，夏普開始發售基于光散射技術的低成本ΡΜ2.5檢測模塊DN7C3JA001。這款檢測模塊具有檢測ΡΜ2.5以及更大的顆粒物的功能，并且具有同類檢測器中最短的檢測時間。DN7C3JA001模塊將分流器與利用LED的高精度傳感器結合并小型化，可以使儀器基本實現免維護，并且成本較低。但是，其內部設置了分流器，目前只能測量ΡΜ2.5，且精度較低，不適用于對精度有一定要求的工業級應用。
[0005]美國Dylos開發了一款新型大氣顆粒物傳感器，其原理是設計合理的檢測區域，使顆粒物以極高的概率逐一通過激光檢測區域。根據米氏散射理論，越大的顆粒散射光越強，因此可以通過光電傳感器輸出的大小來判斷顆粒的大小。由于無需分流器或者顆粒切割器，所以可以進一步降低設備成本和維護成本。但是，該設備基于室內測量設計，無法滿足室外需要，其精度與最高量程也無法滿足工業級應用。
【實用新型內容】
[0006](一)要解決的技術問題
[0007]本實用新型的目的在于，提供一種大氣顆粒傳感器，能提高大氣顆粒物的檢測精度與準確性。
[0008](二)技術方案
[0009]本實用新型提供一種大氣顆粒傳感器，包括光室、激光發射器及光檢測器，其中:
[0010]光室為一四周封閉的腔室，其內容納有大氣顆粒物；
[0011 ]激光發射器設在光室內第一側壁的中部，用于向與第一側壁相對的第二側壁發射激光束，其中，激光束照射在大氣顆粒物時產生散色光；
[0012]光檢測器設在光室內第三側壁的中部，用于檢測散色光以產生電信號，其中，第三側壁與第一側壁和第二側壁相鄰；
[0013]還包括一反射裝置，其設在所述光室內第四側壁的中部，用于將部分散色光反射至光檢測器，其中，所述第四側壁與第三側壁相對。
[0014](三)有益效果
[0015]本實用新型提供的大氣顆粒傳感器，與現有光散射傳感器相比，其最大改進是在光室與光檢測器相對的一側設置反射裝置，將部分原來無法到達光檢測器的散射光經過反射后，到達光檢測器，使得光檢測器檢測到的光信號成倍增加，可檢測到粒徑更小的顆粒物，同時保證光信號的穩定性，提高檢測精度與準確性，滿足工業級應用。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例提供的大氣顆粒傳感器的結構圖。
【具體實施方式】
[0017]本實用新型提供一種大氣顆粒傳感器，包括光室、激光發射器、光檢測器及反射裝置，光室內容納有大氣顆粒物，激光發射器發射激光束，照射在大氣顆粒物時產生散色光;光檢測器用于檢測散色光以產生電信號，反射裝置用于將部分散色光反射至光檢測器。通過這種結構，將部分原來無法到達光檢測器的散射光經過反射后，到達光檢測器，使得光檢測器檢測到的光信號成倍增加，可檢測到粒徑更小的顆粒物，同時保證光信號的穩定性，提高檢測精度與準確性，滿足工業級應用。
[0018]根據本實用新型的一種實施方式，光室為一四周封閉的腔室，其內容納有大氣顆粒物;激光發射器設在光室內第一側壁的中部，用于向與第一側壁相對的第二側壁發射激光束，其中，激光束照射在大氣顆粒物時產生散色光;光檢測器設在光室內第三側壁的中部，用于檢測散色光以產生電信號，其中，第三側壁與第一側壁和第二側壁相鄰;反射裝置設在所述光室內第四側壁的中部，用于將部分散色光反射至光檢測器，其中，第四側壁與第三側壁相對。
[0019]根據本實用新型的一種實施方式，上述反射裝置可以是各種材質的反射鏡。
[0020]根據本實用新型的一種實施方式，光檢測器為光電二極管。
[0021]根據本實用新型的一種實施方式，還包括多組激光擋板，其中，每個激光擋板的一端固定于第三側壁上，另一端固定于第四側壁上，并與所述第一側壁和第二側壁平行，所述擋板在同一水平位置設有開口，用于使所述激光發射器發出的激光束通過。
[0022]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
[0023]圖1是本實用新型實施例提供的大氣顆粒傳感器的結構圖，如圖1所示，大氣顆粒傳感器包括光室、激光發射器、光電二極管、反射鏡及多組激光擋板。其中，光室內容納有大氣顆粒物;激光發射器設在光室內左側壁的中部，用于向右側壁發射激光束，其中，激光束照射在大氣顆粒物時產生散色光;光電二極管設在光室內頂側壁的中部，用于檢測散色光以產生電信號;反射鏡設在光室內底側壁的中部，用于將部分散色光反射至光電二極管，每個激光擋板與左、右側壁平行，并在同一水平位置設有開口，用于使所述激光發射器發出的激光束通過。
[0024]根據本實施例，反射鏡將部分原來無法到達光檢測器的散射光經過反射后，到光電二極管，使得光電二極管檢測到的光信號成倍增加，可檢測到粒徑更小的顆粒物，同時保證光信號的穩定性，提高檢測精度與準確性，滿足工業級應用。
[0025]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種大氣顆粒傳感器，包括光室、激光發射器及光檢測器，其中: 所述光室為一四周封閉的腔室，其內容納有大氣顆粒物； 所述激光發射器設在所述光室內第一側壁的中部，用于向與所述第一側壁相對的第二側壁發射激光束，其中，所述激光束照射在所述大氣顆粒物時產生散色光； 所述光檢測器設在所述光室內第三側壁的中部，用于檢測所述散色光以產生電信號，其中，所述第三側壁與所述第一側壁和第二側壁相鄰； 其特征在于: 還包括一反射裝置，其設在所述光室內第四側壁的中部，用于將部分散色光反射至所述光檢測器，其中，所述第四側壁與所述第三側壁相對。2.根據權利要求1所述的大氣顆粒傳感器，其特征在于，所述反射裝置為反射鏡。3.根據權利要求1所述的大氣顆粒傳感器，其特征在于，所述光檢測器為光電二極管。4.根據權利要求1所述的大氣顆粒傳感器，其特征在于，還包括多組激光擋板，其中，每個激光擋板的一端固定于第三側壁上，另一端固定于第四側壁上，并與所述第一側壁和第二側壁平行，所述擋板在同一水平位置設有開口，用于使所述激光發射器發出的激光束通過。
【專利摘要】本實用新型公開了一種大氣顆粒傳感器，包括光室、激光發射器、光檢測器及反射裝置，光室內容納有大氣顆粒物，激光發射器發射激光束，照射在大氣顆粒物時產生散色光；光檢測器用于檢測散色光以產生電信號，反射裝置用于將部分散色光反射至光檢測器。通過這種結構，將部分原來無法到達光檢測器的散射光經過反射后，到達光檢測器，使得光檢測器檢測到的光信號成倍增加，可檢測到粒徑更小的顆粒物，同時保證光信號的穩定性，提高檢測精度與準確性，滿足工業級應用。
【IPC分類】G01N21/47, G01N21/01, G01N15/00, G01N15/06
【公開號】CN205120528
【申請號】CN201520906543
【發明人】張大偉, 陳添, 劉保獻, 王莉華, 安欣欣, 姜南
【申請人】北京市環境保護監測中心
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月13日