一种室内微小颗粒物监测器制造技术

本发明专利技术提供了一种室内微小颗粒物监测器，用以解决现有微小颗粒物监测器组成复杂，体积大，成本高，不能作为民用室内微小颗粒物的监测，或是民用室内微小颗粒物监测器受环境因素影响严重，测量偏差大的问题，包括：壳体；微处理器；湿度传感器；光散射微小颗粒物传感器；微处理器包括：湿度补偿控制单元，用于根据湿度传感器实时探测到的湿度值和光散射微小颗粒物传感器实时探测的微小颗粒物浓度值，通过经实验数据进行多元线性拟合的湿度补偿数学公式，对光散射微小颗粒物传感器的探测到的浓度值进行补偿，计算出实时准确的微小颗粒物浓度值。上述室内微小颗粒物监测器测量准确，体积小，便于安装和桌面放置，可以应用于民用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微小颗粒监测
，特别是指一种室内微小颗粒物监测器。 
技术介绍
目前，雾霾天气对人们的生活环境的影响越来越严重，微小颗粒物监测器也就越来越被广泛地应用。目前，世界上流行的空气中的微小颗粒物（如PM2.5及PM10）自动监测方式主要有三种方式：振荡天平技术、Beta射线技术和光散射技术。由于细颗粒物PM2.5的组成与机理的特殊性，实现其自动监测的难度远远大于PM10。因此以下主要介绍PM2.5的测量方法: 由于PM2.5颗粒物由多种物质组成，并以不同的形态存在于环境空气中，在进行自动监测过程中，需要排除由于颗粒物的吸水性带来的测量结果偏高和挥发性物质在分析过程中丢失造成的测量结果偏低的问题。其中，特别是环境湿度对PM2.5测量值可能导致1倍甚至几倍的测量值偏差。 首先，振荡天平技术是在采用微量振荡天平传感器，PM2.5样品气样进入膜动态测量系统后，首先会经过干燥器，在那里使气体样品的相对湿度降到一定的范围，从而保证样品的测量值准确。该振荡天平传感器的主要部件是一支一端固定，另一端装有滤膜的空心锥形玻璃管，样品气流通过滤膜，颗粒物被收集在滤膜上。工作时，空心锥形玻璃管是处于往复振荡的状态，它的振荡频率会随着滤膜上收集的颗粒物的质量变化发生改变，仪器通过准确测量频率的变化得到采集到的颗粒物的质量，然后根据收集这些颗粒物时采集的样品体积计算得出样品的浓度。 其次，Beta射线法中，PM2.5颗粒物样品气体在样品动态加热系统中加热，这样，样品气体的相对湿度被调整到35%以下后，进入仪器主机，颗粒物被收集在可以自动更换的滤膜上。在仪器中滤膜的两侧分别设置了Beta射线源和 Beta射线检测器。随着样品采集的进行，在滤膜上收集的颗粒物越来越多，颗粒物质量也随之增加，此时Beta射线检测器检测到的Beta射线强度会相应地减弱。由于Beta射线检测器的输出信号能直接反应颗粒物的质量变化，仪器通过分析Beta射线检测器的信号变化得到一定时段内采集的颗粒物质量数值，结合相同时段内采集的样品的体积，最终报告出采样时段的颗粒物浓度。 以上两种技术可以较好地解决PM2.5测量值受环境湿度的影响而使测量值偏差的问题。但采用以上两种技术的仪器组成复杂，体积大，成本很高，目前只能用于气象级大气环境中PM2.5的测量，不可能作为民用的室内空气PM2.5监测。 另外的一种光散射法测量技术是利用光线遇粉尘产生反射光，根据反射光的光强大小判断粉尘浓度。光散射法相对以上两种方法简单，成本也较低，可以满足民用PM2.5监测的需要。但目前采用光散射法的PM2.5测量仪器均无法解决环境湿度对PM2.5测量值的影响，通常在湿度大于40%的环境中，PM2.5测量值偏差从40%到200%。 由此可见，现有微小颗粒物监测器组成复杂，体积大，成本很高，不能作为民用室内微小颗粒物的监测，或是民用室内微小颗粒物监测器受环境因素影响严重，导致测量结果偏差大。 
技术实现思路
本专利技术提出一种室内微小颗粒物监测器，用于解决现有微小颗粒物监测器组成复杂，体积大，成本很高，不能作为民用室内微小颗粒物的监测，或是民用室内微小颗粒物监测器受环境因素影响严重，导致测量结果偏差较大的问题。 本专利技术的技术方案是这样实现的： 一种室内微小颗粒物监测器，包括： 壳体； 微处理器，设置在壳体内； 用于实时探测室内湿度值的湿度传感器，设置在壳体内，与微处理器连接； 用于探测室内PM2.5值的光散射微小颗粒物传感器，设置在壳体内，与微处理器连接； 其中，微处理器包括：湿度补偿控制单元，用于根据湿度传感器实时探测到的湿度值和光散射微小颗粒物传感器实时探测的微小颗粒物浓度值，通过经实验数据进行多元线性拟合的湿度补偿数学公式，在不同微小颗粒物浓度值范围下分别进行湿度补偿，从而对光散射微小颗粒物传感器的探测到的浓度值进行补偿，计算出实时准确的微小颗粒物浓度值，与湿度传感器和光散射微小颗粒物传感器连接。 作为一种优选方案，湿度补偿数学公式具体为： Z=(p1+p2*x+p3*x^2+p4*y+p5*y^2)/(1+p6*x+p7*y)； 其中，x为湿度传感器实时探测到的湿度值；y为光散射微小颗粒物传感器的实时探测到的PM2.5值的模拟量被微处理器转换成的数字值；Z为经湿度补偿后的PM2.5值； p1=-97.3402743047253；p2=6.12542455498836； p3=-0.0910880350446089；p4=0.0131784988508396； p5=9.30928475757443E-8；p6=-0.0199220178034449； p7=5.58069786921768E-5。 作为一种优选方案，还包括：用于实时探测室内温度值的温度传感器，设置在壳体内，与微处理器连接； 微处理器还包括：温度补偿控制单元，用于根据温度传感器探测到的温度值和光散射微小颗粒物传感器实时探测到的PM2.5值，在不同微小颗粒物浓度范围下分别进行温度补偿，从而对光散射微小颗粒物传感器的测量值进行补偿，得到实时准确的PM2.5值，与温度传感器和光散射微小颗粒物传感器连接。 作为一种优选方案，还包括：用于实时探测室内风速的风速传感器，设置在壳体内，与微处理器连接； 微处理器还包括：风速补偿控制单元，用于根据风速传感器探测到的风速值和光散射微小颗粒物传感器实时探测到的PM2.5值，在不同微小颗粒物浓度范围下分别进行风速补偿，从而对光散射微小颗粒物传感器的测量值进行补偿，得到实时准确的PM2.5值，与风速传感器和光散射微小颗粒物传感器连接。 作为一种优选方案，还包括： 联网通信接口，设置在壳体上，与微处理器和远端通信接口设备通过通信协议连接。 作为一种优选方案，微处理器还包括：外部净化设备或通风设备控制单元，与外部净化设备或通风设备连接； 外部净化设备或通风设备控制单元包括： 外部净化设备或通风设备自动开启控制单元，用于当微处理器计算出的PM2.5值大于预设值时，控制自动开启外部净化设备或通风设备，与外部净化设备或通风设备连接。 作为一种优选方案，外部净化设备或通风设备控制单元还包括： 外部净化设备或通风设备自动关闭控制单元，用于当微处理器计算出的PM2.5值小于预设值时，控制自动关闭外部净化设备或通风设备，与外部净化设备或通风设备连接。 作为一种优选方案，还包括：LCD背光颜色显示灯，设置在壳体的表面，与微处理器连接； 微处理器还包括：LCD背光颜色显示灯控制单元，用于随着微处理器计算出的PM2.5值的变化，控制LCD背光颜色显示灯的颜色变化，并同时显示当前PM2.5值，与LCD背光颜色显示灯连接。 作为一种优选方案，还包括：红外发射接口，用于识别具有红外接收头设备的红外遥控器的发射波形，与具有红外接收头的设备红外通信连接； 微处理器还包括：红外学习控制单元，用于接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内微小颗粒物监测器，其特征在于，包括：壳体；微处理器，设置在所述壳体内；用于实时探测室内湿度值的湿度传感器，设置在所述壳体内，与所述微处理器连接；用于探测室内微小颗粒物浓度值的光散射微小颗粒物传感器，设置在所述壳体内，与所述微处理器连接；其中，所述微处理器包括：湿度补偿控制单元，用于根据所述湿度传感器实时探测到的湿度值和所述光散射微小颗粒物传感器实时探测的微小颗粒物浓度值，通过经实验数据进行多元线性拟合的湿度补偿数学公式，在不同微小颗粒物浓度值范围下分别进行湿度补偿，从而对所述光散射微小颗粒物传感器的探测到的浓度值进行补偿，计算出实时准确的微小颗粒物浓度值，与所述湿度传感器和所述光散射微小颗粒物传感器连接。

【技术特征摘要】
1.一种室内微小颗粒物监测器，其特征在于，包括：
壳体；
微处理器，设置在所述壳体内；
用于实时探测室内湿度值的湿度传感器，设置在所述壳体内，与所述微处
理器连接；
用于探测室内微小颗粒物浓度值的光散射微小颗粒物传感器，设置在所述
壳体内，与所述微处理器连接；
其中，所述微处理器包括：
湿度补偿控制单元，用于根据所述湿度传感器实时探测到的湿度值和所述
光散射微小颗粒物传感器实时探测的微小颗粒物浓度值，通过经实验数据进行
多元线性拟合的湿度补偿数学公式，在不同微小颗粒物浓度值范围下分别进行
湿度补偿，从而对所述光散射微小颗粒物传感器的探测到的浓度值进行补偿，
计算出实时准确的微小颗粒物浓度值，与所述湿度传感器和所述光散射微小颗
粒物传感器连接。
2.如权利要求1所述的监测器，其特征在于，所述湿度补偿数学公式具体
为：
Z=(p1+p2*x+p3*x^2+p4*y+p5*y^2)/(1+p6*x+p7*y)；
其中，x为所述湿度传感器实时探测到的湿度值；y为所述光散射微小颗粒
物传感器的实时探测到的PM2.5值的模拟量被所述微处理器转换成的数字值；
Z为经湿度补偿后的PM2.5值；
p1=-97.3402743047253；p2=6.12542455498836；
p3=-0.0910880350446089；p4=0.0131784988508396；
p5=9.30928475757443E-8；p6=-0.0199220178034449；
p7=5.58069786921768E-5。
3.如权利要求2所述的监测器，其特征在于，还包括：用于实时探测室内
温度值的温度传感器，设置在所述壳体内，与所述微处理器连接；
所述微处理器还包括：
温度补偿控制单元，用于根据所述温度传感器探测到的温度值和所述光散
射微小颗粒物传感器实时探测到的PM2.5值，在不同微小颗粒物浓度范围下分
别进行温度补偿，从而对所述光散射微小颗粒物传感器的测量值进行补偿，得
到实时准确的PM2.5值，与所述温度传感器和所述光散射微小颗粒物传感器连
接。
4.如权利要求2所述的监测器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郗晓言，
申请(专利权)人：北京中立格林控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11