一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：至少包括：平行腔道、处理器、LCD显示器、平行腔道一侧的负压产生单元、与平行腔道垂直的成像镜头和成像镜头成像面的CMOS图像传感器，成像镜头的对焦距离L在透明平行腔道中心线上，成像镜头的成像景深D是平行腔道的宽度，负压产生单元用与将含有PM2.5颗粒物的气体引入平行腔道内形成检测风道，CMOS图像传感器成像信息通过处理器处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物成像显示在LCD显示器上。该方法，以便能方便检测细颗粒PM2.5的大小和形状。

【技术实现步骤摘要】
一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法
本专利技术涉及一种颗粒物直径检测方法，特别是一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法。
技术介绍
PM2.5又称细粒、细颗粒。PM2.5：指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm（微米）的颗粒物，也称细颗粒物。这个值越高，就代表空气污染越严重。可吸入颗粒物又称为PM10，指空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物。虽然细颗粒物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。细颗粒物粒径小，含有大量的有毒、有害物质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。细颗粒物（Particulate）泛指悬浮在气体当中的微细固体或液体。在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物。可吸入颗粒物又称为PM10，指直径等于或小于10微米，可以进入人的呼吸系统的颗粒物；总悬浮颗粒物也称为PM100，即直径小于和等于100微米的颗粒物。当中小于10微米直径的悬浮粒子，被定义为可吸入悬浮粒子，它们能够聚积在肺部，危害人类健康。直径小于2.5微米的颗粒，对人体危害最大，因为它可以直接进入肺泡。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。光散射法的仪器国外、国内厂家较多。又分普通光散射，和激光光散射法。因为激光光散射法仪器的重复性、稳定性好，在欧美日已经全面取代普通光散射法。但国内的激光法的仪器质量差别较大，应注意选择质量有保障的厂。在已申请的专利中专利技术人公开了一种《基于广角傅里叶变换的PM2.5检测方法》，这种方法可非接触检测细小的PM2.5大小，但对具体的PM2.5形状无法检测，这对细化和分析PM2.5形状在人体内的影响不能进行有效的评估。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可检测PM2.5大小和形状的方法，以便能方便检测细颗粒PM2.5的大小和形状。本专利技术的目的是这样实现的，一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：至少包括：平行腔道、处理器、LCD显示器、平行腔道一侧的负压产生单元、与平行腔道垂直的成像镜头和成像镜头成像面的CMOS图像传感器，成像镜头的对焦距离L在透明平行腔道中心线上，成像镜头的成像景深D是平行腔道的宽度，负压产生单元用与将含有PM2.5颗粒物的气体引入平行腔道内形成检测风道，CMOS图像传感器成像信息通过处理器处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物成像显示在LCD显示器上。所述的成像景深D=后景深-前景深，其中前景深=DδL2/f2+DδL，后景深=DδL2前/f2-DδL，D是镜头的拍摄光圈值，L是对焦距离，δ是容许弥散圆直径f是镜头焦距。所述的平行腔道为透明体。所述的透明体平行腔道的成像侧有照明光源。所述的照明光源照射到透明体平行腔道的角度可调。所述的照明光源亮度可调。所述的处理器至少包括一个控件，控件用于对将不同大小和形状的PM2.5颗粒物依据标准的定标参照物校正尺寸给出检测尺寸。所述的平行腔道的宽度成像镜头的最小景深设计，以使PM2.5颗粒物的高频信息成像在CMOS图像传感器上。本专利技术的优点是：本专利技术包括：平行腔道、处理器、LCD显示器和平行腔道一侧的负压产生单元，还包括与平行腔道垂直的成像镜头和成像镜头成像面的CMOS图像传感器，成像镜头的对焦距离L在透明平行腔道中心线上，成像镜头的成像景深D是平行腔道的宽度，负压产生单元用与将含有PM2.5颗粒物的气体引入平行腔道内形成检测风道，CMOS图像传感器成像信息通过处理器处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物成像显示在LCD显示器上,由于平行腔道的宽度依据成像镜头和具有的最小景深没计，以使PM2.5颗粒物的高频信息成像在CMOS图像传感器上，方便检测细颗粒PM2.5的大小和形状。附图说明下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术实施例1结构示意图；图2是本专利技术实施例2结构示意图。图中，1、平行腔道；2、成像镜头；3、CMOS图像传感器；4、处理器；5、LCD显示器；6、照明光源；7、检测风道；8、PM2.5颗粒物；9、负压产生单元；10、中心线。具体实施方式实施例1如图1所示，一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：至少包括：平行腔道1、处理器4、LCD显示器5和平行腔道1一侧的负压产生单元9，还包括与平行腔道1垂直的成像镜头2和成像镜头2成像面的CMOS图像传感器3，成像镜头2的对焦距离L在透明平行腔道1中心线10上，成像镜头2的成像景深D是平行腔道1的宽度，负压产生单元9用与将含有PM2.5颗粒物8的气体引入平行腔道1内形成检测风道7，CMOS图像传感器3成像信息通过处理器4处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物8成像显示在LCD显示器5上。所述的成像景深D=后景深-前景深，其中前景深=DδL2/f2+DδL，后景深=DδL2前/f2-DδL，D是镜头的拍摄光圈值，L是对焦距离，δ是容许弥散圆直径f是镜头焦距。所述的平行腔道1为透明体。实施例2如图2所示，一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：至少包括：平行腔道1、处理器4、LCD显示器5和平行腔道1一侧的负压产生单元9，还包括与平行腔道1垂直的成像镜头2和成像镜头2成像面的CMOS图像传感器3，成像镜头2的对焦距离L在透明平行腔道1中心线10上，成像镜头2的成像景深D是平行腔道1的宽度，负压产生单元9用与将含有PM2.5颗粒物8的气体引入平行腔道1内形成检测风道7，CMOS图像传感器3成像信息通过处理器4处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物8成像显示在LCD显示器5上。所述的景深=后景深-前景深，其中前景深=DδL2/f2+DδL，后景深=DδL2前/f2-DδL，D是镜头的拍摄光圈值，L是对焦距离，δ是容许弥散圆直径f是镜头焦距。所述的透明体平行腔道的成像侧有照明光源6。所述的照明光源6照射到透明体平行腔道的角度可调。所述的照明光源6亮度可调。实施例3如图2所示，一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：至少包括：平行腔道1、处理器4、LCD显示器5和平行腔道1一侧的负压产生单元9，还包括与平行腔道1垂直的成像镜头2和成像镜头2成像面的CMOS图像传感器3，成像镜头2的对焦距离L在透明平行腔道1中心线10上，成像镜头2的成像景深D是平行腔道1的宽度，负压产生单元9用与将含有PM2.5颗粒物8的气体引入平行腔道1内形成检测风道7，CMOS图像传感器3成像信息通过处理器4处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物8成像显示在LCD显示器5上。所述的成像景深D=后景深-前景深，其中前景深=DδL2/f2+DδL，后景深=DδL2前/f2-DδL，D是镜头的拍摄光圈值，L是对焦距离，δ是容许弥散圆直径f是镜头焦距。所述的平行腔道1为透明体。所述的处理器至少包括一个控件，控件用于对将不同大小和形状的PM2.5颗粒物8依据标准的定标参照物校正尺寸给出检测尺寸。所述的平行腔道1的宽度依据成像镜头2的最小景深没计，成像镜头2的最小景深是最大光圈的景深，以使PM2.5颗粒物8的高频信息成像在CMOS图像传感器3上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：至少包括：平行腔道（1）、处理器（4）、LCD显示器（5）、平行腔道（1）一侧的负压产生单元（9）、与平行腔道（1）垂直的成像镜头（2）和成像镜头（2）成像面的CMOS图像传感器（3），成像镜头（2）的对焦距离L在透明平行腔道（1）中心线（10）上，成像镜头（2）的成像景深D是平行腔道（1）的宽度，负压产生单元（9）用与将含有PM2.5颗粒物（8）的气体引入平行腔道（1）内形成检测风道（7），CMOS图像传感器（3）成像信息通过处理器（4）处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物（8）成像显示在LCD显示器（5）上。

【技术特征摘要】
1.一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：至少包括：平行腔道（1）、处理器（4）、LCD显示器（5）、平行腔道（1）一侧的负压产生单元（9）、与平行腔道（1）垂直的成像镜头（2）和成像镜头（2）成像面的CMOS图像传感器（3），成像镜头（2）的对焦距离L在透明平行腔道（1）中心线（10）上，成像镜头（2）的成像景深D是平行腔道（1）的宽度，负压产生单元（9）用与将含有PM2.5颗粒物（8）的气体引入平行腔道（1）内形成检测风道（7），CMOS图像传感器（3）成像信息通过处理器（4）处理，将不同大小和形状的PM2.5颗粒物（8）成像显示在LCD显示器（5）上。2.根据权利要求1所述的一种可检测PM2.5大小和形状的装置设计方法，其特征是：所述的成像景深D=后景深-前景深，其中前景深=DδL2/f2+DδL，后景深=DδL2前/f2-DδL，D是镜头的拍摄光圈值，L是对焦距离，δ是容许弥散圆直径f是镜头焦距。3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈学锋，骆文静，曹子鹏，王涛，赵再华，郑刚，陈景元，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61