本实用新型涉及PM2.5传感器,尤其是一种低成本、测量精度高的PM2.5传感器。
背景技术:
随着我国工业化进程的加快,空气中颗粒物的排放量也逐渐增多,由于空气中的颗粒物污染带来的环境污染问题也变得越来越严重了。为了实现定量描述空气质量,需要对空气中颗粒物的浓度进行监测。目前国内外测量颗粒物浓度的方法各式各样,从颗粒物浓度检测方式上分为两大类:取样法和非取样法。随着科技的进步,特别是在光学技术和传感器行业的迅猛发展,非取样法中利用光散射法进行浓度测量的优点已经越来越突出了。
非取样法中根据光散射原理监测浓度,即一定强度的光照射到空气中颗粒物上以后,会向其周围散射出散射光,散射光光强与颗粒物浓度成一定比例关系,通过搜集散射光,测量散射光照射到光电传感器上产生的电信号的大小来衡量粉尘浓度。本实用新型就是根据这一原理研制而成。另外现有的PM2.5检测仪成本非常高,很难实现家庭中对PM2.5的检测,因此迫切需要一种低成本、测量精度高的PM2.5传感器。
技术实现要素:
本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种低成本、测量精度高的PM2.5传感器。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种PM2.5传感器,包含激光源、聚光片、测量腔、光陷阱、光电传感器和数据处理单元;所述激光源能产生单色、稳定度高的激光;所述聚光片可收集激光源产生的激光光束,然后将其投射到测量腔内,形成光敏感区;所述测量腔外设有风扇,所述风扇工作时,可将被测气体吸入测量腔内;当被测气体经过光敏感区时,激光会照射到空气颗粒物上,并向其周围散射出一部分激光,其余的激光被光陷阱吸收;所述测量腔和光电传感器间设有反光镜,所述反光镜可收集散射出来的激光并投射到光电传感器上;所述散射出来的激光投射到光电传感器上后转换为电信号;所述电信号再经放大电路放大后输出,得到包含尘埃粒子数和粒径的脉冲信号;所述脉冲信号经数据处理单元处理,计算得出被测气体的PM2.5的浓度。
优选的,所述光陷阱与激光源产生的激光光束平行设置。
优选的,所述反光镜与激光源产生的激光光束成90°角度放置。
优选的,所述PM2.5传感器,还包含通信接口;所述数据处理单元与通信接口连接,通过所述通信接口能将被测气体的PM2.5的浓度数据上报给用户。
由于上述技术方案的运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
本实用新型所述PM2.5传感器通过风扇的工作将被测气流吸入测量腔内,使得气流进行快速强制对流,既降低了成本又实现了高精度的测量,同时能准确的测得被测气体的PM2.5的浓度;同时本实用新型还设置有通信接口,通过所述通信接口能将被测气体的PM2.5的浓度数据上报给用户。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
图1为本实用新型所述的PM2.5传感器的工作原理图;
其中:1、激光源;2、聚光片;3、测量腔;4、光陷阱;5、风扇;6反光镜;7、光电传感器;8、放大电路;9、数据处理单元;10、通信接口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
附图1为本实用新型所述的PM2.5传感器,包含激光源1、聚光片2、测量腔3、光陷阱4、风扇5、反光镜6、光电传感器7、放大电路8、数据处理单元9和通信接口10;所述激光源1能产生单色、稳定度高的激光;所述聚光片2可收集激光源1产生的激光光束,然后将其投射到测量腔3内,形成光敏感区;所述测量腔3外设有风扇5,所述风扇5工作时,可将被测气体吸入测量腔3内,使被测气体进行快速强制对流,既降低了成本又实现了高精度的测量;当被测气体经过光敏感区时,激光会照射到空气颗粒物上,并向其周围散射出一部分激光,其余的激光被光陷阱4吸收;所述光陷阱4与激光源1产生的激光光束平行设置;所述测量腔3和光电传感器7间设有反光镜6,所述反光镜6与激光源1产生的激光光束成90°角度放置;所述反光镜6可收集散射出来的激光并投射到光电传感器7上;所述散射出来的激光投射到光电传感器7上后转换为电信号;所述电信号再经放大电路8放大后输出,得到包含尘埃粒子数和粒径的脉冲信号;所述脉冲信号经数据处理单元9处理,计算得出被测气体的PM2.5的浓度;所述数据处理单元9与通信接口10连接,通过所述通信接口10能将被测气体的PM2.5的浓度数据上报给用户。
本实用新型所述PM2.5传感器通过风扇的工作将被测气流吸入测量腔内,使得气流进行快速强制对流,既降低了成本又实现了高精度的测量,同时能准确的测得被测气体的PM2.5的浓度;同时本实用新型还设置有通信接口10,通过所述通信接口10能将被测气体的PM2.5的浓度数据上报给用户。
以上仅是本实用新型的具体应用范例,对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本实用新型权利保护范围之内。