一种小尺寸便携式空气离子检测仪制造技术

本发明专利技术提供一种小尺寸便携式空气离子检测仪，其特征在于：外壳，是由壳体和背板构成的中空封闭结构；采集部，由两个弧形薄板置于壳体内组成采集管道，分别为收集极板和极化极板，在收集极板和极化极板之间存在收集空气离子的极化电压；检测电路，检测电路板固定在壳体的卡槽上，检测电路板通过导线与采集部相连；动力部，设置在采集管道的入口处，将空气由外壳外送入到采集管道之内；空气中的离子在极化电场的作用下被收集极板所吸引，所产生电流信号被检测电路板采集，检测电路板将放大后的电压信号转化为数字信号传输给单片机进行数据处理。本发明专利技术能够有效避免管内流场分布不均产生的误差，且大大缩减装置尺寸，便于清洗与携带。

【技术实现步骤摘要】
一种小尺寸便携式空气离子检测仪
本专利技术涉及空气离子检测
，具体而言，尤其涉及一种小尺寸便携式空气离子检测仪。
技术介绍
空气负离子是空气中的带负电荷的气体分子或气团的总称，其具有杀菌、除尘、除臭、降沉空气中的PM2.5及更小粒径的超细颗粒物的作用。研究表明，空气负离子对人体有清除体内自由基，缓解疲劳等作用，在医学界被称为“空气维生素”。空气负离子一般在森林、瀑布、山川等自然环境中浓度较高，所以空气负离子浓度在日常生活中可以作为评判空气质量的直接指标。目前，空气离子收集器主要有平行极板式，球型，同轴圆筒式，其检测原理均为给空气离子一个电场环境，在风扇的带动下，空气离子获得一个初速度，在电场中发生偏转。离子收集器中产生电场的两个极板分别叫做极化电极和收集电极。给两极板施加极化电压，空气离子在电场的作用下打在收集电极上，从而产生一个微电流。具体地，平行极板式有两个或者两个以上的极板组成，这种结构的离子采集率低，流场分布不均，且检测装置尺寸大，不具有便携性；球型离子收集器采用球形金属作为探头，因而占用空间小，便于空间等离子体的定点测量。但其多用于空气离子浓度较高的地方，检测适用范围较小；同轴圆筒式用一个金属圆筒和圆筒内的中心电极完成对离子的采集。这种方式与风扇形状契合，流场分布情况较好，其尺寸相对平行极板式较小，但对于便携装置来说尺寸仍然太大。并且由于风扇的作用，离子以旋转路径被采集，对检测到的数据有一定影响。圆筒式的结构在内部必须有绝缘材质支撑，在长期运行后，灰尘和飞絮吸附在装置内部，对绝缘支撑结构的阻值和检测极板本身都会有影响，从而严重影响检测精度。同轴圆筒式由于其本身结构限制，难以对装置进行清洗。上述现有装置共同的缺点是采集装置中的流场分布均为层流，空气负离子被极化电压从众多空气粒子中分离。采用上述方式采集要求装置内的流场分布稳定，流场不稳定对检测精度有极大的影响，并需要有足够的时间分离出空气负离子，对装置的要求比较高。因此，基于现有技术中存在的缺陷，有必要设计一中尺寸小、检测精度高、方便清洁、受流场影响小的空气离子检测仪以解决上述问题。
技术实现思路
根据上述提出现有的采集装置尺寸大、流场分布稳定性及检测装置本身存在的技术问题，而提供一种小尺寸便携式空气离子检测仪。本专利技术主要采用可拆卸的弧形薄板构成的弯曲采集管道减小装置的轴向尺寸，同时弯曲的采集管道对空气离子进行有效的捕获并能保证检测精度，进一步地，可拆卸设计便于长期使用后的清洗工作。本专利技术采用的技术手段如下：一种小尺寸便携式空气离子检测仪，其特征在于，包括：外壳，是由壳体和背板构成的中空封闭结构；采集部，由两个弧形薄板置于所述壳体内组成采集管道，分别为收集极板和极化极板，在所述收集极板和所述极化极板之间存在收集空气离子的极化电压；检测电路，检测电路板固定在所述壳体的卡槽上，所述检测电路板通过导线与采集部相连；动力部，设置在所述采集管道的入口处，将空气由外壳外送入到所述采集管道之内；空气中的离子在极化电场的作用下被所述收集极板所吸引，所产生电流信号被检测电路板采集，所述检测电路板将放大后的电压信号转化为数字信号传输给单片机进行数据处理。进一步地，所述收集极板和所述极化极板均为1/4圆弧形薄板，并且与所述壳体固定后构成采集管道，所述采集管道为弯管。进一步地，所述壳体和所述背板为可拆卸连接；所述背板通过紧固件与所述壳体安装在一起，与所述壳体和极板形成封闭空间。进一步地，所述壳体的内壁上分别设有用于卡接所述采集部、所述检测电路以及所述动力部的卡槽。进一步地，所述收集极板为可拆卸结构，所述收集极板的尾端设有用于与所述背板上设置的卡扣配合的卡合弯折结构，通过卡扣固定在背板上。进一步地，所述卡扣固定在所述背板上，为一个可活动部件，所述卡扣与所述背板之间通过连接轴相连且通过弹簧给所述卡扣施加逆时针的力矩。进一步地，所述卡扣与所述卡合弯折结构相配合的接触面为圆柱面。进一步地，被检测出的空气中的离子数满足如下公式：其中：n为单位体积空气离子数，I为采集管道检测到的电流，q为单位电荷量1.6x1016C，S为采集管道的截面积，v为离子通过采集管道入口时的速度。较现有技术相比，本专利技术的结构包括由收集极板和极化极板构成的采集部、动力部、检测电路和壳体。其中，所述收集极板和背板通过卡扣组装在一起，与极化极板组成采集通道。检测电路在实现放大滤波功能的同时为动力部及采集部提供极化电压，即在收集极板与极化极板之间存在收集空气离子的极化电压；采用风扇作为动力部，固定在采集管道的入风口处，将空气送入采集管道中，空气中的离子在极化电场的作用下被收集极板所吸引，所产生电流信号被检测电路板采集，采集到由空气离子引起的电流变化之后，该弱电流信号传输给所述检测电路板，将放大后的电压信号转化为数字信号传输给单片机进行数据处理。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的小尺寸便携式空气离子检测仪排除了采集管道内空气流动状态为湍流时的影响，其检测到的数值仅与入口处的空其流量有关，有效的避免管内流场分布不均匀产生的误差，提高了检测精度。2、本专利技术提供的小尺寸便携式空气离子检测仪采用弯曲的采集管道可减小装置的轴向尺寸，从而使整个装置便携化。3、本专利技术提供的采集管道的收集电极可单独拆卸，方便在长期使用后的清洗，维护人员无需将装置拆开，只需取出收集极板即可。4、本专利技术提供的小尺寸便携式空气离子检测仪将空气粒子直接打在极板上的方式可降低管路的极化电压，装置的功耗较小。综上，本专利技术具有便携，小巧，易清洗维护等优点，实现了检测装置的长期使用。基于上述理由本专利技术可在空气离子检测等领域广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术小尺寸便携式空气离子检测仪的结构剖视图。图2为本专利技术小尺寸便携式空气离子检测仪中收集极板与背板卡接固定的局部放大图。图3为本专利技术小尺寸便携式空气离子检测仪的示意图。图4为本专利技术小尺寸便携式空气离子检测仪的后视图。图5为本专利技术小尺寸便携式空气离子检测仪的壳体卡槽示意图。图中：1、收集极板；2、极化极板；3、风扇；4、壳体；5、卡扣；6、背板；7、检测电路板。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小尺寸便携式空气离子检测仪，其特征在于，包括：/n外壳，是由壳体(4)和背板(6)构成的中空封闭结构；/n采集部，由两个弧形薄板置于所述壳体(4)内组成采集管道，分别为收集极板(1)和极化极板(2)，在所述收集极板(1)和所述极化极板(2)之间存在收集空气离子的极化电压；/n检测电路，检测电路板(7)固定在所述壳体(4)的卡槽上，所述检测电路板(7)通过导线与采集部相连；/n动力部，设置在所述采集管道的入口处，将空气由外壳外送入到所述采集管道之内；/n空气中的离子在极化电场的作用下被所述收集极板(1)所吸引，所产生电流信号被检测电路板(7)采集，所述检测电路板(7)将放大后的电压信号转化为数字信号传输给单片机进行数据处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种小尺寸便携式空气离子检测仪，其特征在于，包括：
外壳，是由壳体(4)和背板(6)构成的中空封闭结构；
采集部，由两个弧形薄板置于所述壳体(4)内组成采集管道，分别为收集极板(1)和极化极板(2)，在所述收集极板(1)和所述极化极板(2)之间存在收集空气离子的极化电压；
检测电路，检测电路板(7)固定在所述壳体(4)的卡槽上，所述检测电路板(7)通过导线与采集部相连；
动力部，设置在所述采集管道的入口处，将空气由外壳外送入到所述采集管道之内；
空气中的离子在极化电场的作用下被所述收集极板(1)所吸引，所产生电流信号被检测电路板(7)采集，所述检测电路板(7)将放大后的电压信号转化为数字信号传输给单片机进行数据处理。


2.根据权利要求1所述的小尺寸便携式空气离子检测仪，其特征在于，所述收集极板(1)和所述极化极板(2)均为1/4圆弧形薄板，并且与所述壳体(4)固定后构成采集管道，所述采集管道为弯管。


3.根据权利要求1所述的小尺寸便携式空气离子检测仪，其特征在于，所述壳体(4)和所述背板(6)为可拆卸连接；所述背板(6)通过紧固件与所述壳体(4)安装在一起，与所述壳体(4)和极板形成封闭空间。


4.根据权利要求1所述的小...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蓬勃，宋嘉濠，赵剑，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21