一种测量细颗粒物浓度的传感器制造技术

实用新型专利技术提供一种测量细颗粒物浓度的传感器，包括传感器本体，在所述传感器本体上设有半导体激光器、具有样气出入口的测量腔室和光陷阱，所述半导体激光器与测量腔室之间、测量腔室和光陷阱之间均设置有同轴的圆孔光阑，在所述测量腔室设置有两个光电敏感器，分别用于测量低量程和高量程。本实用新型专利技术具有体积小、测量精确的特点。

Sensor for measuring fine particle concentration

The utility model provides a sensor for measuring the concentration of fine particles, including the sensor body, the sensor body is provided with a semiconductor laser, a sample gas measuring chamber and the optical trap entrance, and between the semiconductor laser and the measurement chamber measuring chamber and the optical trap is provided with a coaxial circular aperture, in which the measuring chamber is provided with two photoelectric sensors, were used to measure the low range and high range. The utility model has the advantages of small volume and accurate measurement.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种大气颗粒物检测仪器，具体涉及一种细颗粒物浓度传感器。
技术介绍
近几年，随着全国各地均出现不同程度的雾霾天气，大家对环境空气质量开始高度关注，而细颗粒物作为大气污染的主要污染物之一也开始进入人们的视野。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。研究表明，10um直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2um以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。中国环境监测总站2012年下发的《PM2.5自动监测仪器技术指标与要求(试行)》确定了三种PM2.5的自动监测方法，分别是β射线方法仪器加装动态加热系统，β射线方法仪器加动态加热系统联用光散射法，微量振荡天平方法仪器加膜动态测量系统(FDMS)。基于振荡天平法和β射线法这两种方法的检测设备价格昂贵，对使用环境要求高，无法随身携带，且不能检测高浓度污染源细颗粒物浓度。现今市场上采用光散射原理的颗粒物检测仪器，绝大部分是采用光脉冲粒子计数的方式，该方式主要是对大颗粒物的检测比较准确，不能准确对细颗粒物浓度进行检测，且其无法进行调零校准，也不能检测高浓度污染源细颗粒物浓度。
技术实现思路
本技术针对以上技术问题，提供一种具有结构简单、测量准确的细颗粒物浓度传感器，可精确测量大气PM2.5的浓度。本技术采用的技术方案如下：一种测量细颗粒物浓度的传感器，包括传感器本体，在所述传感器本体上设有半导体激光器、具有样气出入口的测量腔室和光陷阱，所述半导体激光器与测量腔室之间、测量腔室和光陷阱之间均设置有同轴的圆孔光阑，在所述测量腔室设置有两个光电敏感器，分别用于测量低量程和高量程。优选地，所述传感器本体上设置有保护气入口，所述保护气入口连通所述半导体激光器、测量腔室和光陷阱，所述保护气从所述测量腔室的出口排出。优选地，所述传感器本体上开设有通气槽，所述通气槽用于保护气入口连通所述半导体激光器、测量腔室和光陷阱。优选地，所述圆孔光阑的大小不小于激光束。优选地，所述光陷阱里设置有一个反射面，所述反射面与所述半导体激光器发出的激光束的轴线夹角不低于110度。本技术的有益效果在于：本技术采用颗粒云散射的方式，通过双光电敏感器分别测量低量程和高量程，不仅能准确测量环境空气细颗粒物浓度，还可以测量高污染源的细颗粒物浓度，提高了量程，而且本技术所提供的技术方案，结构简单、测量精确，可以实现超小型的传感器生产，可降低传感器使用时占据的体积大小。附图说明图1为本技术的正视图。图2为传感器本体的俯视图。图3为圆孔光阑的结构示意图。具体实施方式下面通过本技术的具体实施方式对本技术进一步介绍，应当说明的是，本实施例只是对本技术最佳实施方式进行介绍，不在于限定本技术的保护范围。实施例中所提及的“上、下、左、右”均是依据附图的方位进行介绍，并不在于限定本技术的保护范围。本技术所提供的测量细颗粒物浓度的传感器，包括传感器本体100，传感器本体可采用铝材质制作，为了更好地不干扰浓度的测量，并将其氧化成黑色，在传感器本体100上开设有用于放置半导体激光器1的安装孔，用于测量空气颗粒物浓度的测量腔室3以及用于消除光的光陷阱6，本实施例的光陷阱6内设置有反射面61，在安装孔处安装有半导体激光器1，测量腔室3设有样气入口4和样气出口5，在传感器本体100上方依次有硅胶片、电路板11和盖子10，将传感器本体100密封，其中电路板11上设置有两个光电敏感器9，光电敏感器9设在测量腔室3上方，硅胶片主要是用于遮光和对电路板11绝缘保护。安装孔1与测量腔室3之间设置有多个圆孔光阑2，测量腔室3与光陷阱6之间同样也设置有多个圆孔光阑2，圆孔光阑2的大小不小于激光束，待测量的样气从测量腔室3的样气入口4进入，半导体激光器1发出的激光束通过圆孔光阑2射入测量腔室3，激光束与样气在测量腔室3交汇，形成散射光，其中一个光电敏感器9用于低量程，另一个用于高量程，光电敏感器9接收的光信号转化为电信号，保证量程切换时无缝连接。为了便于样气测量，在传感器本体100上设置有清洁系统，具体地，在传感器本体100上设置有过滤腔7，过滤腔7设有保护气入口13，在过滤腔7内设置有滤膜12，用于对进入过滤腔7内的保护气进行过滤，保护气入口13连通半导体激光器1、测量腔室3和光陷阱6，形成清洁系统，保护气从测量腔室3的出口5排出，保护气入口13与半导体激光器9、测量腔室3和光陷阱6的连通采用以下方式实现，在传感器本体上设有通气槽8，硅胶片盖设在传感器本体100时，通气槽8形成通气管道。本技术的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，但凡依照本技术专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本技术专利权利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量细颗粒物浓度的传感器，其特征在于，包括传感器本体，在所述传感器本体上设有半导体激光器、具有样气出入口的测量腔室和光陷阱，所述半导体激光器与测量腔室之间、测量腔室和光陷阱之间均设置有同轴的圆孔光阑，在所述测量腔室设置有两个光电敏感器，分别用于测量低量程和高量程。

【技术特征摘要】
1.一种测量细颗粒物浓度的传感器，其特征在于，包括传感器本体，在所述传感器本体上设有半导体激光器、具有样气出入口的测量腔室和光陷阱，所述半导体激光器与测量腔室之间、测量腔室和光陷阱之间均设置有同轴的圆孔光阑，在所述测量腔室设置有两个光电敏感器，分别用于测量低量程和高量程。2.根据权利要求1所述的一种测量细颗粒物浓度的传感器，其特征在于，所述传感器本体上设置有保护气入口，所述保护气入口连通所述半导体激光器、测量腔室和光陷阱，所述保护气从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成杰，
申请(专利权)人：郭成杰，
类型：新型
国别省市：四川;51