本实用新型专利技术提供一种测量空气中颗粒物的相关信息的颗粒物检测装置，包括气流单元、检测单元、检测结果计算单元和流量控制单元；气流单元包括驱动部件和气流通道，驱动部件驱动所述检测装置外的空气进入气流通道，检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，检测结果计算单元根据检测单元输出的电信号输出检测结果；当所述电信号的频率超出一定范围时，所述流量控制单元通过调节所述气流单元中的空气流量将所述电信号的频率调整到所述一定范围内。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种测量空气中颗粒物的相关信息的颗粒物检测装置，包括气流单元、检测单元、检测结果计算单元和流量控制单元；气流单元包括驱动部件和气流通道，驱动部件驱动所述检测装置外的空气进入气流通道，检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，检测结果计算单元根据检测单元输出的电信号输出检测结果；当所述电信号的频率超出一定范围时，所述流量控制单元通过调节所述气流单元中的空气流量将所述电信号的频率调整到所述一定范围内。【专利说明】一种测量空气中颗粒物的相关信息的颗粒物检测装置
本技术涉及一种测定空气中颗粒物的数量或者颗粒物浓度的检测装置，尤其涉及一种可以自适应各种浓度范围的颗粒物检测装置。 技术背景 在生产生活的许多领域中，需要对颗粒物的浓度或数量等参数进行检测，例如工厂烟道中排放的颗粒物的检测；环境中大气粉尘的检测；矿下易燃易爆粉尘的检测；以及商用或者家用的空气净化设备的颗粒物传感器等。颗粒物的检测方法主要有筛分、显微镜、沉降、电感应、光散射法等，其中光散射法测试时间短，能够连续测量，避免了受气候变化、湿度变化等因素影响检测效果的弊端，而且没有如定期更换滤膜等较为繁琐的维护工作，因此适用范围广，发展迅速，是目前比较好的颗粒物检测方法。 光散射测定方法的基本原理是利用光线通过不均匀的介质而偏离原来的传播方向并散开到所有方向的现象(丁达尔现象)，然后通过检测光强的变化来计算颗粒数或者通过光强来计算颗粒浓度。具体实施时，常见的结构采用两组相交的光路:照明光路和散射光检测光路，测试区位于两组光路的交点。没有粉尘通过测试区时，光沿着照明光路前进，不会进入散射光检测光路。当粉尘经过测试区时，破坏了测试区的光学均匀性，照明光路射出的光发生散射，部分进入检测光路，经过光电管转换后输出变化的电压信号，其电压变化程度与颗粒物等效直径相关。对于颗粒物计数的应用，借助预先标定的颗粒物等效直径与输出电压的关系，就可以换算出流经测试区的颗粒物大小，计数得到一段时间内流经测试区的颗粒数以及其等效直径分布。对于测量颗粒物浓度的应用，利用变化电压的低频信号来表征浓度，或者当流经测试区的不是单个粒子而是粒子群时，电压变化程度与浓度有关，可以根据一定的换算关系，来计算颗粒物浓度。 空气流量和空气中颗粒物的浓度的乘积决定了单位时间内流经传感器的颗粒数，也即光电转换后的电信号的频率。假设空气流量恒定，当颗粒物浓度过小时，电信号频率也很低；当颗粒物浓度过高时，电信号的频率随之变得很高。而在实际应用中，检测电路只能对一定频带内的信号进行有效的滤波放大和检测，当电信号的频率过高或过低，超出电路的响应频带时，会影响检测结果的准确度。 目前常见的颗粒物检测装置都只适合工作在一定的颗粒物浓度范围内，或者适合用于普通浓度范围而不适合超高或超低浓度，或者适合用于超高或超低浓度浓度范围中的一种而不适合其他浓度条件。要使滤波放大电路和检测电路能够适用于各种检测条件下的电信号非常困难，即使能够实现也会因为成本过高而难于应用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种测量空气中颗粒物的相关信息的颗粒物检测装置，包括气流单元、检测单元、检测结果计算单元和流量控制单元；气流单元包括驱动部件和气流通道，驱动部件驱动所述检测装置外的空气进入气流通道，检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，检测结果计算单元根据检测单元输出的电信号输出检测结果；其特征在于:当所述电信号的频率超出一定范围时，所述流量控制单元通过调节所述气流单元中的空气流量将所述电信号的频率调整到所述一定范围内。 优选地，当所述电信号的频率高于所述一定范围的上限时，所述流量控制单元调低所述气流单元中的空气流量；当所述电信号的频率低于所述一定范围的下限时，所述流量控制单元调高所述气流单元中的空气流量。 优选地，所述流量控制单元通过调整所述驱动部件的驱动速度对所述气流单元中的空气流量进行调节。 优选地，所述一定范围的上限频率由检测装置的光电信号调理电路的响应频带和处理器AD采样的分辨率决定。 优选地，所述一定范围的下限频率由检测装置的对外相应频率的要求决定。 优选地，所述驱动部件为风扇或电机驱动的气泵。 优选地，所述检测单元为由发光部件和受光部件组成的光学检测单元。 优选地,还包括用于反馈所述气流单元中的空气流量的流量反馈单元；所述检测结果计算单元根据检测单元输出的电信号和流量反馈单元输出的空气流量输出检测结果。 优选地，所述流量控制单元包括频率误差/流量转换模块、空气流量调整值计算模块和驱动部件控制模块；所述频率误差/流量转换模块比较从所述检测单元接收的电信号的频率与所述一定范围的差值，输出相应的流量偏移值；所述空气流量调整值计算模块根据所述频率误差/流量转换模块输出的流量调整指令和所述流量反馈单元输出的空气流量计算出空气流量调整值；所述驱动部件控制模块根据所述空气流量调整值计算模块输出的空气流量调整值调整所述驱动部件的驱动速度。 优选地，所述频率误差/流量转换模块和所述驱动部件控制模块均包括比例积分电路。 优选地，所述空气流量调整值计算模块用标定流量与所述流量偏移值之和减去述流量反馈单元输出的空气流量得到空气流量调整值。 优选地,所述流量控制单元包括比例积分电路； 当所述电信号的频率超出一定范围时，所述流量控制单元的比例积分电路输出调节所述气流单元中的空气流量的控制信号。 优选地，所述流量控制单元还包括低通滤波模块；检测单元输出的电信号进入流量控制单元后首先在低通滤波模块进行低通滤波处理。 本技术的另一层面提供了一种测量空气中颗粒物的相关信息的颗粒物检测装置，包括气流单元、检测单元、检测结果计算单元和流量控制单元；气流单元包括驱动部件和气流通道，驱动部件驱动所述检测装置外的空气进入气流通道，检测单元设置在所述气流通道上并将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号，检测结果计算单元根据检测单元输出的电信号输出检测结果；其特征在于:当所述检测结果超出一定范围时，所述流量控制单元通过调节所述气流单元中的空气流量将所述检测结果调整到所述一定范围内。 本技术涉及的颗粒物检测装置在脉冲频率超出预定范围时可以通过调节空气流量使脉冲频率重新回到预定范围内，使得颗粒物检测装置不再只能用于检测固定参数范围内的颗粒物，而是可以用于检测任意参数范围的颗粒物，并且相比普通的颗粒物检测装置并不会大幅度地增加成本。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术实施方式涉及的颗粒物检测装置的原理示意图； 图2为本技术的一种实施方式涉及的颗粒物检测装置的流量控制单元的结构示意图； 图3为本技术的另一实施方式涉及的颗粒物检测装置的流量控制单元的结构示意图。 【具体实施方式】 以下结合【具体实施方式】说明本技术的颗粒物检测装置。本实施方式以使用光散射测定方法的颗粒物检测装置为例进行说明。 图1为本技术实施方式涉及的颗粒物检测装置的原理示意图。本实施方式的颗粒物检测装置包括气流通道1、风扇2、发光单元3、受光单元4、流量反馈单元5、流量控制单元6和检测结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量空气中颗粒物的相关信息的颗粒物检测装置，包括气流单元、检测单元和检测结果计算单元；气流单元包括驱动部件和气流通道，驱动部件用于驱动所述检测装置外的空气进入气流通道；检测单元设置在所述气流通道上，用于将所述空气中颗粒物的相关信息转换成电信号；检测结果计算单元用于根据检测单元输出的电信号输出检测结果；其特征在于：还包括与所述检测单元连接的流量控制单元，用于在所述电信号的频率超出一定范围时调节所述气流单元中的空气流量，从而使得所述电信号的频率回到所述一定范围内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许晔，朱骏，刘劲波，
申请(专利权)人：劲天环境科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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