一种空气污染物检测装置的制作方法

本实用新型属于空气中颗粒状污染物浓度检测技术领域，特别是涉及一种空气污染物检测装置。

背景技术：

PM2.5（Particulate Matter 2.5）是指在空气中小于或等于2.5μm的固体微粒或液滴的总称，这种微小颗粒物可进入肺，因此又被称为微细颗粒或入肺颗粒物，其成分主要是有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及钠、镁、钙、铝、铁、甚至铅、锌、砷、镉等元素。由于他们颗粒微小、质量轻因此可长时间的悬浮在空气中，长距离的漂移扩散，使大气受到污染。近两年来人们看到北京、沈阳、郑州、武汉、重庆、上海就常常被雾霾笼罩，能见度大大降低，北京常常有能见度不足500m，唐山等城市有时能见度不足20m，据有关单位测定2010年各试点城市灰霾天气，占全年天数的比例介于20.5%-52.3%之间。

雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物，一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围雾霾。雾霾产生的主要来源，是日常发电、工业生产、建筑垃圾、汽车尾气排放等过程中，经过燃烧排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。PM2.5是天气阴霾的主要原因。细颗粒物是人的上呼吸道挡不住的，它们可以顺利下行，进入细支气管、肺泡中，使人的免疫力下降，引发哮喘、支气管炎和心血管等方面的疾病，也会损害人的血给蛋白输送氧的能力、丧失血液。

为了使民众能精确地感知本地空气质量，以减少其在污染天气的外出活动或提醒其采取相应的保护措施，对PM2.5进行方便、快捷、实时的检测就成为了一项具有重大意义的工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种空气污染物检测装置，以解决利用现有空气污染物检测装置进行空气污染物检测存在的检测结果不准确的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种空气污染物检测装置，其包括：大颗粒分离系统和污染物检测系统。

所述大颗粒分离系统包括气体净化缸筒、活塞和气体输入管，所述气体输入管与所述气体净化缸筒连通，所述活塞安装在所述气体净化缸筒内，用于将气体净化缸筒内的气体排出；所述气体输入管上安装第一控制阀。

所述污染物检测系统包括检测缸筒、用于检测小颗粒物浓度的检测器和气体排出管；所述气体排出管与检测缸筒连通，气体排出管上设有第二控制阀。

所述气体净化缸筒的出气口与检测缸筒的进气口之间通过毛细连接管连通，所述毛细连接管上设有第三控制阀，毛细连接管连接检测缸筒进气口的端部设有滤膜。

本实用新型如上所述的空气污染物检测装置，进一步，还包括主动进气系统，所述主动进气系统与气体输入管连通。

本实用新型如上所述的空气污染物检测装置，进一步，还包括泄气支管和泄气阀，所述泄气支管与毛细连接管连通，连接点位置靠近滤膜，所述泄气阀设置在泄气管上。

本实用新型如上所述的空气污染物检测装置，进一步，所述检测缸筒包括第一透光窗口和第二透光窗口；用于检测小颗粒物浓度的检测器包括检测光源和光探测器，所述检测光源安装在第一透光窗口位置，所述光探测器安装在第二透光窗口位置。

更进一步，所述检测光源为红外光源、紫外光源或激光光源，所述光探测器为与检测光源对应的红外探测器、紫外探测器或激光探测器。

本实用新型如上所述的空气污染物检测装置，进一步，还包括自动控制系统，所述自动控制系统用于控制活塞、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和检测器进行空气污染物自动检测。

本实用新型如上所述的空气污染物检测装置，进一步，所述滤膜用于滤除粒径大于等于2.5微米的空气污染物。

如果直接对待检测空气进行污染物浓度检测，大颗粒污染物的存在会影响检测结果的准确性，使检测结果偏大。本实用新型检测装置利用大颗粒分离系统对待检测空气进行了检测前的处理，使检测结果更加准确。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中。

图1为本实用新型第一种实施例的空气污染物检测装置。

图2为本实用新型第二种实施例的空气污染物检测装置。

图3为本实用新型一种实施例的空气污染物检测方法流程示意图。

图4为本实用新型另一种实施例的空气污染物检测方法流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、大颗粒分离系统，2、污染物检测系统，11、气体净化缸筒，12、活塞，13、气体输入管，14、第一控制阀，21、第一透光窗口，22、第二透光窗口，23、检测光源，24、光探测器，25、气体排出管，26、第二控制阀，27、检测缸筒，31、毛细连接管，32、滤膜，33、第三控制阀，34、泄气支管，35、泄气阀。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的空气污染物检测装置的实施例。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

在本实用新型以下实施例中滤膜32用于滤除待检测空气中颗粒尺寸大于一定范围的污染物。该粒径范围优选为2.5微米～10微米。例如滤膜32用于滤除粒径大于等于2.5微米的空气污染物。

实施例1

图1示出本实用新型一种实施例的空气污染物检测装置，其包括：大颗粒分离系统1和污染物检测系统2。

大颗粒分离系统包括气体净化缸筒11、活塞12和气体输入管13，气体输入管13与气体净化缸筒11连通，活塞12安装在气体净化缸筒11内，用于将气体净化缸筒11内的气体排出；气体输入管13上安装第一控制阀14。

污染物检测系统包括检测缸筒27、用于检测小颗粒物浓度的检测器和气体排出管25；气体排出管25与检测缸筒27连通，气体排出管25上设有第二控制阀26；在优选的实施例中，气体净化缸筒的体积大于检测缸筒的体积，例如气体净化缸筒的体积为检测缸筒的体积的1.2～1.6倍。

在图1示出的实施例中，检测缸筒27包括第一透光窗口21和第二透光窗口21；用于检测小颗粒物浓度的检测器包括检测光源23和光探测器24，检测光源23安装在第一透光窗口21位置，光探测器24安装在第二透光窗口21位置。在优选的实施例中，检测光源23为红外光源、紫外光源或激光光源，光探测器24为与检测光源23对应的红外探测器、紫外探测器或激光探测器。即检测光源23为激光光源，光探测器24为激光探测器。

气体净化缸筒11的出气口与检测缸筒27的进气口之间通过毛细连接管31连通，毛细连接管31上设有第三控制阀33，毛细连接管31连接检测缸筒的进气口的端部设有滤膜32，在具体实施例中，滤膜距离毛细连接管端部的距离为5mm～20mm。在更优选的实施例中，所述毛细管为玻璃管，毛细管的内径小于等于1mm。

结合图3说明利用上述实施例的检测装置进行空气污染物检测方法，包括以下步骤：

步骤1，打开大颗粒分离系统的第一控制阀14，关闭毛细连接管31上安装的第三控制阀33，使待检测空气进入气体净化缸筒11；在本实施例中，通过气缸使待检测空气进入气体净化缸筒11。

步骤2，关闭第一控制阀14，打开第三控制阀33和第二控制阀26，活塞12运行将气体净化缸筒11内的待检测空气经过毛细连接管31推入检测缸筒27。

步骤3，关闭第三控制阀33和第二控制阀26，利用检测器对检测缸筒27内的空气进行污染物浓度检测。

如果直接对待检测空气进行污染物浓度检测，大颗粒污染物的存在会影响检测结果的准确性，使检测结果偏大。本实用新型检测装置利用大颗粒分离系统对待检测空气进行了检测前的处理，使检测结果更加准确。本实用新型利用了包括气体净化缸筒11对待检测空气进行临时存储，在检测时将空气通过活塞注入污染物检测系统；待检测空气中的大颗粒污染物通过毛细连接管31内的滤膜32进行滤除。为了获得更准确的检测结果，待检测空气不能利用气泵或风扇等设备直接充入毛细连接管进行大颗粒分离，因为这种方式充入的气体存在一定气压，该气压的存在增大了待检测空气的密度（相应的增加了污染物的量），使检测结果偏大。

实施例2

图2示出本实用新型一种实施例的空气污染物检测装置，其包括：大颗粒分离系统1和污染物检测系统2。

大颗粒分离系统包括气体净化缸筒11、活塞12和气体输入管13，气体输入管13与气体净化缸筒11连通，活塞12安装在气体净化缸筒11内，用于将气体净化缸筒11内的气体排出；气体输入管13上安装第一控制阀14。

污染物检测系统包括检测缸筒27、用于检测小颗粒物浓度的检测器和气体排出管25；气体排出管25与检测缸筒27连通，气体排出管25上设有第二控制阀26。

气体净化缸筒11的出气口与检测缸筒27的进气口之间通过毛细连接管31连通，毛细连接管31上设有第三控制阀33，毛细连接管31连接检测缸筒27进气口的端部设有滤膜32；

主动进气系统，主动进气系统与气体输入管13连通。

结合图4说明利用上述实施例的检测装置进行空气污染物检测方法，包括以下步骤：

步骤1，打开大颗粒分离系统的第一控制阀14，关闭毛细连接管31上安装的第三控制阀33，通过主动进气系统使待检测空气进入气体净化缸筒11。

步骤2，关闭第一控制阀14，打开第三控制阀33和第二控制阀26，活塞12运行将气体净化缸筒11内的待检测空气经过毛细连接管31推入检测缸筒27。

步骤3，关闭第三控制阀33和第二控制阀26，利用检测器对检测缸筒27内的空气进行污染物浓度检测。

步骤4，打开第一控制阀14、第三控制阀33和第二控制阀26，利用主动进气系统充入新的空气，最后关闭第一控制阀14、第三控制阀33和第二控制阀26。

主动进气系统的作用有两个，其一是通过主动进气系统使待检测空气进入气体净化缸筒11，此时活塞无需运动；其二是在空气污染物浓度检测完成后，利用主动进气系统进行排气，使新的空气进入检测装置。

实施例3

图2示出本实用新型一种实施例的空气污染物检测装置，其包括：大颗粒分离系统1和污染物检测系统2。

大颗粒分离系统包括气体净化缸筒11、活塞12和气体输入管13，气体输入管13与气体净化缸筒11连通，活塞12安装在气体净化缸筒11内，用于将气体净化缸筒11内的气体排出；气体输入管13上安装第一控制阀14。

污染物检测系统包括检测缸筒27、用于检测小颗粒物浓度的检测器和气体排出管25；气体排出管25与检测缸筒27连通，气体排出管25上设有第二控制阀26。

气体净化缸筒11的出气口与检测缸筒27的进气口之间通过毛细连接管31连通，毛细连接管31上设有第三控制阀33，毛细连接管31连接检测缸筒27进气口的端部设有滤膜32；

主动进气系统，主动进气系统与气体输入管13连通。

泄气支管34和泄气阀35，泄气支管34与毛细连接管31连通，连接点位置靠近滤膜32，泄气阀35设置在泄气管上。

结合图4说明利用上述实施例的检测装置进行空气污染物检测方法，包括以下步骤：

步骤1，打开大颗粒分离系统的第一控制阀14、毛细连接管31上安装的第三控制阀33和泄气支管34上安装的泄气阀35，关闭第二控制阀26；通过主动进气系统使待检测空气进入气体净化缸筒11和毛细连接管31。

步骤2，关闭第一控制阀14和泄气阀35，打开第三控制阀33和第二控制阀26，活塞12运行将气体净化缸筒11内的待检测空气经过毛细连接管31推入检测缸筒27。

步骤3，关闭第三控制阀33和第二控制阀26，利用检测器对检测缸筒27内的空气进行污染物浓度检测。

步骤4，打开第一控制阀14、第三控制阀33和第二控制阀26，利用主动进气系统充入新的空气，最后关闭第一控制阀14、第三控制阀33和第二控制阀26。

主动进气系统的作用有两个，其一是通过主动进气系统使待检测空气进入气体净化缸筒11，此时活塞无需运动；其二是在空气污染物浓度检测完成后，利用主动进气系统进行排气，使新的空气进入检测装置。

在本实施例中，由于设置了泄气支管34和泄气阀35，泄气支管34与毛细连接管31连通，连接点位置靠近滤膜32，泄气阀35设置在泄气管上。在进行步骤1的充气步骤时，待检测空气能够完全充满气体净化缸筒11的空间，以及毛细连接管的绝大部分空间。从而在进行步骤2时，进入检测缸筒27的气体全部为待检测空气而没有上次检测残留的空气，使步骤3的检测结果更加精准。同时，在充气步骤中气体通过泄气支管34排出而不是经过滤膜后由气体排出管排出，能够减少经过滤膜气体的体积，提高滤膜的使用寿命。本实施例上述功能的实现必须结合主动进气系统和泄气支管34和泄气阀35才能实现，二者缺一不可。

在上述实施例1-3中，各个阀门的控制、活塞的控制、检测器的控制均可通过手动操作的方式实现，同时也可以选择机电领域的自动控制零部件实现自动控制。仅需在上述各个实施例中增加自动控制系统，通过自动控制系统实现控制活塞12、第一控制阀14、第二控制阀26、第三控制阀33和检测器进行空气污染物自动检测。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。