一种提高分辨率的粒子计数传感器的制作方法

本技术涉及粒子计数传感器相关，更准确的说涉及一种提高分辨率的粒子计数传感器。

背景技术：

1、粒子计数传感器可以测量环境中单位空气体积内尘埃粒子数和粒径分布，其广泛应用于室内空气质量检测、工业卫生检测等领域。现有的粒子计数传感器由光源、光学模块、气路模块、光电探测装置等组成，光源发出光束入射光学模块，光束经光学模块后形成均匀的光场，气路模块输送待检测气流穿过光场形成光敏区，光束照射待检测气流中的粒子后发出散射光，散射光被设置于光敏区一侧的光电探测装置接收后转化为光电流，光电流通过放大处理电路转化为电压脉冲信号，通过比较不同的电压脉冲信号可以分辨出粒子粒径的大小。其中，光敏区的光强均匀性及光电探测装置接收到散射光量，均直接影响粒子计数传感器的检测分辨率。

2、综上，本领域需要通过改进粒子计数传感器的结构，来提高光敏区的光强均匀性及光电探测装置的散射光收集量，进而提高粒子计数传感器的检测分辨率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种提高分辨率的粒子计数传感器，通过改进光路模块和气路模块结构来提高光敏区的光强均匀度，通过设置散射光汇聚组件来提高光电探测装置的散射光收集量。

2、为了达到上述目的，本实用新型提供一种提高分辨率的粒子计数传感器，包括主体，光路模块，与所述主体结合设置的光源、气路模块、光电探测装置以及光陷阱，所述主体具有内腔，所述光源发出光束经所述光路模块后到达所述内腔中，所述气路模块将待测气流输送至内腔中，所述光束与所述待测气流交叉形成光敏区，所述光束经过所述光敏区后到达光陷阱并被其吸收；所述光路模块包括位于所述主体内部的光通道和在所述内腔中延伸的光通道管，所述光源位于所述光通道的一端，所述光通道的另一端与所述光通道管的一端对接，所述光通道管从所述光通道向所述光敏区延伸，且所述光通道管朝向所述光敏区的端部与所述光敏区彼此接近且不相接。

3、优选地，包括设置于所述内腔的散射光汇聚组件，所述散射光汇聚组件设置在所述光电探测装置与所述光敏区之间。

4、优选地，所述光通道管靠近所述光敏区的一侧具有延伸至所述光通道管端部的限光段。

5、优选地，所述限光段用于光束出射的出口截面为矩形。

6、优选地，所述气路模块包括进气管和排气管，所述进气管和所述排气管均与所述内腔导通，且所述进气管的出气口与所述排气管的进气口共轴，所述光敏区位于所述进气管的出气口和所述排气管的出气口之间，所述进气管和所述排气管之间通过待测气流；所述进气管在所述内腔中延伸，且所述进气管的出气口与所述光敏区之间存在间隙。

7、优选地，所述散射光汇聚组件包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜与所述第二反射镜反射面相对设置且所述第一反射镜与所述第二反射镜周缘连接，所述第一反射镜的底端具有出光口，光可经所述出光口入射所述光电探测装置，所述第二反射镜的底端具有入光口，所述入光口与所述光敏区之间存在间隙，用于接收自光敏区出射的散射光。

8、优选地，所述入光口沿其中轴线方向在所述光敏区的投影面积大于所述光敏区在同一方向上的投影面积。

9、优选地，所述光通道管的出口位于所述入光口沿其中轴线方向的投影范围之外。

10、优选地，所述光通道中设置对所述光束进行匀直及压缩的整形镜组，所述整形镜组包括至少两个透镜，所述透镜选自平凸透镜、双凸透镜或其组合。

11、与现有技术相比，本实用新型公开的一种提高分辨率的粒子计数传感器的优点在于：所述提高分辨率的粒子计数传感器通过设置延伸至光敏区的光通道管，有效降低了光路上的杂散光，同时降低光电探测装置对杂散光的吸收，通过散射光汇聚组件提高了光电探测装置的散射光收集量，有效提高了粒子计数传感器的分辨率。

技术特征：

1.一种提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，包括主体，光路模块，与所述主体结合设置的光源、气路模块、光电探测装置以及光陷阱，所述主体具有内腔，所述光源发出光束经所述光路模块后到达所述内腔中，所述气路模块将待测气流输送至内腔中，所述光束与所述待测气流交叉形成光敏区，所述光束经过所述光敏区后到达光陷阱并被其吸收；所述光路模块包括位于所述主体内部的光通道和在所述内腔中延伸的光通道管，所述光源位于所述光通道的一端，所述光通道的另一端与所述光通道管的一端对接，所述光通道管从所述光通道向所述光敏区延伸，且所述光通道管朝向所述光敏区的端部与所述光敏区彼此接近且不相接。

2.如权利要求1所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，包括设置于所述内腔的散射光汇聚组件，所述散射光汇聚组件设置在所述光电探测装置与所述光敏区之间。

3.如权利要求2所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，所述光通道管靠近所述光敏区的一侧具有延伸至所述光通道管端部的限光段。

4.如权利要求3所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，所述限光段用于光束出射的出口截面为矩形。

5.如权利要求3所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，所述气路模块包括进气管和排气管，所述进气管和所述排气管均与所述内腔导通，且所述进气管的出气口与所述排气管的进气口共轴，所述光敏区位于所述进气管的出气口和所述排气管的出气口之间，所述进气管和所述排气管之间通过待测气流；所述进气管在所述内腔中延伸，且所述进气管的出气口与所述光敏区之间存在间隙。

6.如权利要求5所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，所述散射光汇聚组件包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜与所述第二反射镜反射面相对设置且所述第一反射镜与所述第二反射镜周缘连接，所述第一反射镜的底端具有出光口，光可经所述出光口入射所述光电探测装置，所述第二反射镜的底端具有入光口，所述入光口与所述光敏区之间存在间隙，用于接收自光敏区出射的散射光。

7.如权利要求6所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，所述入光口沿其中轴线方向在所述光敏区的投影面积大于所述光敏区在同一方向上的投影面积。

8.如权利要求6所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，所述光通道管的出口位于所述入光口沿其中轴线方向的投影范围之外。

9.如权利要求1所述的提高分辨率的粒子计数传感器，其特征在于，所述光通道中设置对所述光束进行匀直及压缩的整形镜组，所述整形镜组包括至少两个透镜，所述透镜选自平凸透镜、双凸透镜或其组合。

技术总结
本技术提供一种提高分辨率的粒子计数传感器，包括主体，光路模块，与主体结合设置的光源、气路模块、光电探测装置以及光陷阱，所述主体具有内腔，所述光源发出光束经所述光路模块后到达所述内腔中，所述气路模块将待测气流输送至内腔中，所述光束与所述待测气流交叉形成光敏区，所述光束经过所述光敏区后到达光陷阱并被其吸收；所述光路模块包括位于所述主体内部的光通道和在所述内腔中延伸的光通道管，所述光源位于所述光通道的一端，所述光通道的另一端与所述光通道管的一端对接，所述光通道管的另一端与所述光敏区对接。所述光通道管可以有效降低光路上的杂散光，同时降低所述光电探测装置对杂散光的吸收，提高粒子计数传感器的分辨率。

技术研发人员：王少永,白海楠,蒲建毕,刘超,惠旅锋
受保护的技术使用者：苏州苏信环境科技有限公司
技术研发日：20231008
技术公布日：2024/6/20