粒子计数器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种粒子计数器，该粒子计数器用于探测和确定气体中所含的粒子数量以及粒子大小，该粒子计数器通过对测定区域内的气体照射激光，并根据该测定区域内存在的粒子所产生的散射光对粒子进行计数，该粒子计数器包括壳体、气体通道、激光发射器和光感测器，该激光发射器产生激光光束，所述激光光束与所述气体通道相互交叉形成测定区域。光感测器设置于所述测定区域的下面，气体通道设置于所述前壳和所述后壳之间，所述气体通道为自上而下的贯穿结构，待测气体可直接从所述后壳的顶端进入该粒子计数器内。
【专利说明】粒子计数器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量气体内所含尘埃粒子数的测试仪器，尤其涉及一种通过气体中尘埃粒子散射光进行测量的粒子计数器。
【背景技术】
[0002]目前尘埃粒子计数器的主要原理为，利用尘埃粒子在光束中产生的光散射现象，来测量尘埃粒子产生的散射光强度而推知粒子的尺寸和空气中所含的尘埃粒子的浓度。
[0003]在现有技术中，尘埃粒子计数器主要由照明系统、散射光收集系统、光电转换器、气路系统等组成。其中，散射光收集系统和气路系统的轴线相交于光敏感中心点，工作时，气路系统将被测空气吸入粒子计数器中的光敏感区，其中尘埃粒子在光束照射下产生与粒子尺寸成比例的散射信号。散射光信号被散射光收集系统接收后入射于光电转换器上，光电转换器输出与散射光强度成正比的电信号，后续信号处理系统根据此电信号的幅度给出粒子尺寸和空气中尘埃粒子的浓度。
[0004]但是，由于尘埃粒子的散射光信号是极其微弱的，所以不允许杂光进入光电转换器，否则测量结果将是不可信的。为了保证测量精度，所述粒子计数器的外壳往往设置的非常复杂。例如，气路系统的入风口设置在外壳的背面，可以使得待测气体进行九十度的偏转，以使得待测气体搅拌更加均匀。但是入风口设置在外壳背面的结构不仅增加了粒子计数器外壳的复杂程度，而且使得外壳存在非常严重的漏光现象。
实用新型内容
[0005]为了克服现有的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简便，不易漏光的粒子计数器。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种粒子计数器，该粒子计数器用于探测和确定气体中所含的粒子数量以及粒子大小，该粒子计数器通过对测定区域内的气体照射激光，并根据该测定区域内存在的粒子所产生的散射光对粒子进行计数。该粒子计数器包括壳体、气体通道、激光发射器和光感测器，所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳和后壳相互扣合，所述后壳的顶端设置有入风口，所述后壳的底端设置有出风口，所述待测气体由所述入风口抽入该粒子计数器内；气体通道设置于所述前壳和所述后壳之间，所述气体通道与所述入风口和所述出风口连通；激光发射器设置于所述壳体内部，该激光发射器产生激光光束，所述激光光束与所述气体通道相互交叉形成测定区域；光感测器设置于所述测定区域的下面，所述光感测器直接收集所述测定区域内气体存在的粒子所产生的散射光；其中，所述气体通道为自上而下的贯穿结构，待测气体可直接从所述后壳的顶端进入该粒子计数器内。
[0007]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述气体通道靠近入风口的一端设置有第一挡光板，所述待测气体由入风口进入并碰到所述第一挡光板。
[0008]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述气体通道还具有第二挡光板，所述第二挡光板与所述第一光板相邻，并与所述第一挡光板的末端形成漏斗形的第一喷嘴。
[0009]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述第二挡光板上还具有向下突出的第二喷嘴，所述第二喷嘴靠近所述测定区域。
[0010]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述后壳的底端还设置有负压风机，所述负压风机抽动所述气体通道内的待测气体的流动。
[0011]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述激光光束为聚焦光束，所述聚焦光束的聚焦点位于所述测定区域内。
[0012]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述激光发射器还包括用于固定激光发射器的激光座和用于切割光束的挡片。
[0013]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述后壳内与所述激光发射器相对的一侧设置有光吸收部。
[0014]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述的光吸收部为梯形结构，所述梯形结构的尺寸沿所述激光光束前进方向上从小变到大。
[0015]较佳的，在所述的粒子计数器中，所述的光感测器包括光电二极管。
[0016]与现有技术相比，所述气体通道为自上而下的贯穿结构，从而使得待测气体可直接从所述后壳的顶端进入该粒子计数器内，并且所述激光发射器发出的激光光束为水平方向的，因而水平方向前进的激光光束不会从上下贯穿结构的气体通道内产生漏光。另外，所述入风口设置于所述后壳的顶端，从而使得所述后壳的结构更加简洁，避免了所述后壳突出的入风口结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本实用新型一具体实施例的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型一具体实施例前壳和后壳分离结构示意图；
[0020]图3为本实用新型一具体实施例的侧视剖面图；
[0021]图4为本实用新型一具体实施例后壳上的气体通道流通示意图；
[0022]图5为本实用新型一具体实施例气体通道放大示意图；
[0023]图6为本实用新型一具体实施例粒子散射示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0026]请结合图1、图2和图3所示，其中图1所示为本实用新型一具体实施例粒子计数器I的示意图；图2所示为本实用新型一具体实施例粒子计数器I的前壳20和后壳10分离示意图；图3为本实用新型一具体实施例粒子计数器I的侧面剖视图。该粒子计数器I包括前壳20、后壳10、气体通道30、激光发射器22和光感测器23，。所述前壳20和所述后壳10相互扣合，以在前壳和后壳之间形成密闭的气体通道30，避免外界光线对内部光感测器23的干扰。另外，所述前壳20和所述后壳还可设置为两层结构，进一步增加两者扣合的密闭性。
[0027]如图2所示，该粒子计数器I后壳10的顶端设置有入风口 11，该入风口 11可使得外界空气被抽入到粒子计数器内。而在现有技术中，粒子计数器的入风口一般都设置在后壳的背面，这样就很容易使得粒子计数器由背面入风口产生漏光现象。而本实用新型粒子计数器I的入风口设置在后壳10的顶端，从而避免了粒子计数器I在入风口 I的漏光现象。
[0028]另外，入风口 I设置于后壳10的顶端，减小了粒子计数器I的结构空间。减少了后壳10背部凸起，并且便于空气的流通。也使得后壳10的制造工艺更加简洁，降低了后壳10的开模费用，因而降低了粒子计数器I的生产制造成本。
[0029]该粒子计数器I后壳10的底端设置有出风口 12。如图3所示，所述后壳10的底端还设置有负压风机13，该负压风机13可通过出风口 12将粒子计数器I内的空气抽出。从而使得该粒子计数器I内空气流动(图3中箭头方向为粒子计数器内空气流动的方向)。
[0030]如图2和图3所示，所述前壳20上还设置有电路板21，该电路板21上设置有该粒子计数器所需的各种必需的电子元器件，例如，信号放大器件等。另外，该电路板21与后壳10上气体通道30相对扣合，进一步增加了气体通道30的密闭性。所述激光发射器22和所述光感测器23设置于所述电路板21上。进一步的，所述激光发射器22和所述光感测器23设置于所述电路板21与所述后壳10相对的背面。其中，所述激光发射器22还包括用于固定激光发射器的激光座和用于切割光束的挡片(图中未画出)。所述激光座用于将所述激光发射器22固定于所述电路板21上。所述挡片用于将所述激光发射器产生的激光光束进行切割，从而使得激光光束更加精细准确。较佳的，在本实施例中，所述激光光束为聚焦光束，所述聚焦光束的聚焦点位于所述测定区域内。由于激光光束的聚焦点恰好处于光感测器23的上方，从而使得空气样本采集更加精确。其中，所述测定区域为该激光光束与所述气体通道30相互交叉处。所述光感测器23位于所述测定区域的下面，较佳的，所述光感测器23为光电二极管。该光感测器23直接收集所述测定区域内空气中尘埃粒子所产生的散射光。
[0031]请结合图6所示，图6为本实用新型一具体实施例空气粒子散射示意图。该粒子计数器I的基本工作原理为，通过空气中尘埃粒子在光照下产生的光散射现象，来测量尘埃粒子产生的散射光强度，进而来推知粒子的大小和空气中所含的尘埃粒子的数量。请结合图3所示，首先，外界环境空气由该粒子计数器I的入风口 11被抽入粒子计数器I内(图3中箭头方向为空气流通方向)，该待测空气经过后壳10上的气体通道30流动到测定区域，所述激光发射器22产生激光光束24，激光光束24照射到测定区域上，从而使得测定区域内空气尘埃粒子25发生散射，设置于所述测定区域下方的光感测器23收集尘埃粒子散射的光线。其中，尘埃粒子25在激光光束照射下产生与粒子大小及数量成比例的散射光信号。后续该粒子计数器I根据光感测器23收集的散射光信号即可推算出空气中尘埃粒子的大小以及空气中所含尘埃粒子的数量。
[0032]为了更清楚的描述本实用新型中空气在粒子计数器I内流通，请结合图3、图4和图5所不。图4为本实用新型一具体实施例后壳10上的气体通道30的不意；图5为本实用新型一具体实施例气体通道30的局部放大示意图。所述气体通道30还包括第一挡光板
31、第一喷嘴32、第二挡光板33、第二喷嘴34和第三挡光板35。其中，所述第一挡光板31、第二挡光板33和第三挡光板35均为在后壳10内壁上注模成型。所述气体通道30为自上而下的贯穿结构，外界空气可直接从所述后壳10顶端的入风口 11进入该粒子计数器内。通过第一挡光板31、第二挡光板33和第三挡光板35以及第一喷嘴32与第二喷嘴34的配合，可是使得气体通道30内的空气搅拌更加均匀，避免粒子计数器的测量偏差。另外，通过第一挡光板31、第二挡光板33和第三挡光板35的遮挡配合，可有效的避免外界光线对粒子计数器测量的光干扰，同时还能有效的避免了粒子计数器的漏光现象。
[0033]具体的，如图5所示，第一挡光板31设置于所述气体通道30靠近入风口的11 一端，夕卜界空气由入风口 11进入后与所述第一挡光板相碰撞，并且所述第一挡光板31的一端具有向上隆起部(如图5中所示)，使得进入的空气气流回转以进行搅拌。同时，第一遮光板31也很好的起到了防止激光外漏的作用。
[0034]沿气流方向往下，所述第二挡光板33设置于所述第一挡光板31的下方，所述第二挡光板33与所述第一光板31相邻,并与所述第一挡光板31的末端形成漏斗形的第一喷嘴
32。所述第二遮光板33再进一步使得空气气流第二次回转搅拌，使得空气气流更加均匀。避免测量波动过大。所述第二挡光板33上还具有向下突出的第二喷嘴34，所述第二喷嘴34靠近所述测定区域。
[0035]请结合图6所示，激光发射器22产生的激光光束24聚焦于所述测定区域，同时所述气流通道30相互交叉，进而实现对空气气流的采样测量。所述后壳10内与所述激光发射器22相对的一侧设置有光吸收部36。该光吸收部36可将穿过测定区域的激光光束进行吸收。避免激光光束被反射而对测量造成干扰。所述光吸收部36可通过第二喷嘴34与第三挡光板35围成，并且在所述光吸收部36的入口设置一小凸块37，以避免反射的激光从光吸收部36内漏出。较佳的，所述的光吸收部36为梯形结构，所述梯形结构的尺寸沿所述激光光束前进方向上从小变到大。
[0036]与现有技术相比，所述气体通道30为自上而下的贯穿结构，从而使得待测气体可直接从所述后壳10的顶端进入该粒子计数器I内，并且所述激光发射器22发出的激光光束24为水平方向的，因而水平方向前进的激光光束不会从上下贯穿结构的气体通道30内产生漏光。另外，所述入风口 11设置于所述后壳10的顶端，从而使得所述后壳11的结构更加简洁，减小了粒子计数器I的结构空间。减少了后壳10背部凸起，使得后壳10的制造工艺更加简洁，降低了后壳10的开模费用，因而降低了粒子计数器I的生产制造成本。
[0037]本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。
【权利要求】
1.一种粒子计数器，用于探测和确定气体中所含的粒子数量以及粒子大小，该粒子计数器通过对测定区域内的气体照射激光，并根据该测定区域内存在的粒子所产生的散射光对粒子进行计数，其特征在于，该粒子计数器包括: 壳体，包括前壳和后壳，所述前壳和后壳相互扣合，所述后壳的顶端设置有入风口，所述后壳的底端设置有出风口，待测气体由所述入风口抽入该粒子计数器内； 气体通道，设置于所述前壳和所述后壳之间，所述气体通道与所述入风口和所述出风口连通； 激光发射器，设置于所述壳体内部，该激光发射器产生激光光束，所述激光光束与所述气体通道相互交叉形成测定区域； 光感测器，设置于所述测定区域的下面，所述光感测器直接收集所述测定区域内气体存在的粒子所产生的散射光； 其中，所述气体通道为自上而下的贯穿结构，所述待测气体可直接从所述后壳的顶端进入该粒子计数器内。
2.如权利要求1所述的粒子计数器，其特征在于，所述气体通道靠近入风口的一端设置有第一挡光板，所述待测气体由入风口进入并碰到所述第一挡光板。
3.如权利要求2所述的粒子计数器，其特征在于，所述气体通道还具有第二挡光板，所述第二挡光板与所述第一挡光板相邻，并与所述第一挡光板的末端形成漏斗形的第一喷嘴。
4.如权利要求3所述的粒子计数器，其特征在于，所述第二挡光板上还具有向下突出的第二喷嘴，所述第二喷嘴靠近所述测定区域。
5.如权利要求1所述的粒子计数器，其特征在于，所述后壳的底端还设置有负压风机，所述负压风机抽动所述气体通道内的待测气体的流动。
6.如权利要求1所述的粒子计数器，其特征在于，所述激光光束为聚焦光束，所述聚焦光束的聚焦点位于所述测定区域内。
7.如权利要求1所述的粒子计数器，其特征在于，所述激光发射器还包括用于固定激光发射器的激光座和用于切割光束的挡片。
8.如权利要求1所述的粒子计数器，其特征在于，所述后壳内与所述激光发射器相对的一侧设置有光吸收部。
9.如权利要求8所述的粒子计数器，其特征在于，所述的光吸收部为梯形结构，所述梯形结构的尺寸沿所述激光光束前进方向上从小变到大。
10.如权利要求1所述的粒子计数器，其特征在于，所述的光感测器包括光电二极管。
【文档编号】G01N15/02GK203981544SQ201420393289
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】刘义刚 申请人:苏州贝昂科技有限公司