一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统，包括粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、微控制器、无线通信装置、智能手机，还包括有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、灭菌集尘装置、气体分离装置、有害气体过滤装置、增压风机、异常报警装置和数据显示装置。本发明专利技术的数据显示装置用于显示微控制器发送来的各个检测数据；当各个检测数据出现异常时，微控制器控制异常报警装置进行异常报警。检测端增加了有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器，使得检测多元化，对于空气污染检测更加全面；并且对于检测数据处于异常时也设计了相关的可视化装置和异常报警装置，使得观测和异常反应更为迅速。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统
本专利技术属于环境污染监测控制
，具体涉及一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统。
技术介绍
目前随着人们生活水平的提高以及空气污染的严重，很多地方的人们都使用了空气净化器，比如家里、车内等较为封闭的空间，但现有的空气净化器都必须用户到现场才能开启使用，使用不方便。现有授权专利技术专利申请号为CN201720219357.8，名称为一种智能空气净化器监控系统，属于空气净化器监控
，该监控系统使用方便，用户通过智能手机就能远程监控空气净化器。包括空气净化器、粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、微控制器、服务器和智能手机，在微控制器内嵌入有eSIM卡物联网通信芯片，所述空气净化器、粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器和服务器分别与微控制器连接，所述智能手机与服务器无线连接。但是，对于空气净化器内部的消毒结构而言，现在多用简化的微波能量传输系统，主要由微波源，微波传输电缆和负载电路组成，而微波源的核心器件是磁控管。磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件，实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。而如何使磁控管产生的微波能高效地耦合到圆柱形谐振腔，从而使圆柱形谐振腔中的微波能量能更加集中地激发等离子体，是现阶段亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统，用于解决上述现有技术中存在的技术问题之一，如：如何使磁控管产生的微波能高效地耦合到圆柱形谐振腔，从而使圆柱形谐振腔中的微波能量能更加集中地激发等离子体，是现阶段亟需解决的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统，包括粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、微控制器、无线通信装置、智能手机；还包括有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、灭菌集尘装置、气体分离装置、有害气体过滤装置、增压风机、异常报警装置和数据显示装置；所述微控制器分别与粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、灭菌集尘装置、气体分离装置、有害气体过滤装置、增压风机、异常报警装置、数据显示装置、无线通信装置连接；所述微控制器通过所述无线通信装置与所述智能手机网络连接；其中，所述灭菌集尘装置包括灭菌装置和集尘装置，所述灭菌装置和集尘装置分别与微控制器连接；所述灭菌装置用于灭菌，所述集尘装置用于集尘；所述灭菌装置包括磁控管、圆柱谐振腔、石英灯管；所述磁控管输出微波到圆柱谐振腔的直接耦合；磁控管包括阴极、阳极和输出天线；输出天线为同轴结构；内导体为输出天线的主体部分，也是伸进圆柱谐振腔的部分；内导体比外导体长，进行磁控管到谐振腔微波能量耦合，只将该同轴结构的内导体伸入圆柱谐振腔，而外导体在谐振腔的外部；内导体伸入谐振腔部分首先被陶瓷环包裹，以防止同轴结构的内外导体直接接触而造成同轴结构的短路；内导体通过陶瓷环结构后再通过金属环，进行微波能量的输出；在圆柱谐振腔的底部开口，把装有氩汞混合气体需要被电场激发的石英灯管插入圆柱谐振腔一定的高度；在圆柱谐振腔的侧壁开口，侧壁开口设有调谐螺钉，通过控制调谐螺钉伸入谐振腔的长度和距谐振腔底面高度位置的不同，控制圆柱谐振腔里的微波能量谐振范围，且尽可能均匀地产生高强度的电场；石英灯管内的汞氩混合气体在电场的激励下被击穿后产生等离子体，从而发出紫光；还包括入口微波能量检测装置、谐振腔微波能量检测装置、等离子体检测装置，所述入口微波能量检测装置、谐振腔微波能量检测装置、等离子体检测装置分别与微控制器连接；所述入口微波能量检测装置用于检测磁控管输出天线处的实时入口微波能量信息；所述谐振腔微波能量检测装置用于检测圆柱谐振腔处的实时谐振腔微波能量信息；所述等离子体检测装置用于检测石英灯管内的实时等离子体信息；所述微控制器存储有所述灭菌装置正常工作状态下磁控管输出天线处的标准入口微波能量信息、圆柱谐振腔处的标准谐振腔微波能量信息、石英灯管内的标准等离子体信息；其中，(1)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第二次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则判断磁控管输出天线处工作状态异常；(2)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息匹配时；或，所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第二次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息匹配时；所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第一次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第二次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息不匹配，则判断圆柱谐振腔处工作状态异常；(3)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第一次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息匹配时；或，所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第一次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第二次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息匹配时；所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时等离子体信息与所述标准等离子体信息进行第一次判断，若所述实时等离子体信息与所述标准等离子体信息不匹配，则所述微控制器通过其被用判断模块将所述实时等离子体信息与所述标准等离子体信息进行第二次判断，若所述实时等离子体信息与所述标准等离子体信息不匹配，则石英灯管内工作状态异常；其中，所述常用判断模块与所述备用判断模块是微控制器内功能相同且相互独立的单元。进一步的，所述异常报警装置包括LED闪光灯报警器，所述LED闪光灯报警器包括红色LED、橙色LED、黄色LED、绿色LED、青本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统，包括粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、微控制器、无线通信装置、智能手机；其特征在于，还包括有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、灭菌集尘装置、气体分离装置、有害气体过滤装置、增压风机、异常报警装置和数据显示装置；/n所述微控制器分别与粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、灭菌集尘装置、气体分离装置、有害气体过滤装置、增压风机、异常报警装置、数据显示装置、无线通信装置连接；/n所述微控制器通过所述无线通信装置与所述智能手机网络连接；/n其中，所述灭菌集尘装置包括灭菌装置和集尘装置，所述灭菌装置和集尘装置分别与微控制器连接；所述灭菌装置用于灭菌，所述集尘装置用于集尘；/n所述灭菌装置包括磁控管、圆柱谐振腔、石英灯管；/n所述磁控管输出微波到圆柱谐振腔的直接耦合；/n磁控管包括阴极、阳极和输出天线；/n输出天线为同轴结构；/n内导体为输出天线的主体部分，也是伸进圆柱谐振腔的部分；/n内导体比外导体长，进行磁控管到谐振腔微波能量耦合，只将该同轴结构的内导体伸入圆柱谐振腔，而外导体在谐振腔的外部；/n内导体伸入谐振腔部分首先被陶瓷环包裹，以防止同轴结构的内外导体直接接触而造成同轴结构的短路；内导体通过陶瓷环结构后再通过金属环，进行微波能量的输出；/n在圆柱谐振腔的底部开口，把装有氩汞混合气体需要被电场激发的石英灯管插入圆柱谐振腔一定的高度；/n在圆柱谐振腔的侧壁开口，侧壁开口设有调谐螺钉，通过控制调谐螺钉伸入谐振腔的长度和距谐振腔底面高度位置的不同，控制圆柱谐振腔里的微波能量谐振范围，且尽可能均匀地产生高强度的电场；石英灯管内的汞氩混合气体在电场的激励下被击穿后产生等离子体，从而发出紫光；/n还包括入口微波能量检测装置、谐振腔微波能量检测装置、等离子体检测装置，所述入口微波能量检测装置、谐振腔微波能量检测装置、等离子体检测装置分别与微控制器连接；/n所述入口微波能量检测装置用于检测磁控管输出天线处的实时入口微波能量信息；/n所述谐振腔微波能量检测装置用于检测圆柱谐振腔处的实时谐振腔微波能量信息；/n所述等离子体检测装置用于检测石英灯管内的实时等离子体信息；/n所述微控制器存储有所述灭菌装置正常工作状态下磁控管输出天线处的标准入口微波能量信息、圆柱谐振腔处的标准谐振腔微波能量信息、石英灯管内的标准等离子体信息；/n其中，/n(1)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第二次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则判断磁控管输出天线处工作状态异常；/n(2)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息匹配时；或，所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第二次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息匹配时；/n所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第一次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第二次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息不匹配，则判断圆柱谐振腔处工作状态异常；/n(3)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第一次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息匹配时；或，所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第一次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息进行第二次判断，若所述实时谐振腔微波能量信息与所述标准谐振腔微波能量信息匹配时；/n所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时等离子体信息与所述标准等离子体信息进行第一次判断，若所述实时等离子体信息与所述标准等离子体信息不匹配，则所述微控制器通过其被用判断模块将所述实时等离子体信息与...

【技术特征摘要】
1.一种基于微波能量传输的消毒灭菌系统，包括粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、微控制器、无线通信装置、智能手机；其特征在于，还包括有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、灭菌集尘装置、气体分离装置、有害气体过滤装置、增压风机、异常报警装置和数据显示装置；
所述微控制器分别与粉尘传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、灭菌集尘装置、气体分离装置、有害气体过滤装置、增压风机、异常报警装置、数据显示装置、无线通信装置连接；
所述微控制器通过所述无线通信装置与所述智能手机网络连接；
其中，所述灭菌集尘装置包括灭菌装置和集尘装置，所述灭菌装置和集尘装置分别与微控制器连接；所述灭菌装置用于灭菌，所述集尘装置用于集尘；
所述灭菌装置包括磁控管、圆柱谐振腔、石英灯管；
所述磁控管输出微波到圆柱谐振腔的直接耦合；
磁控管包括阴极、阳极和输出天线；
输出天线为同轴结构；
内导体为输出天线的主体部分，也是伸进圆柱谐振腔的部分；
内导体比外导体长，进行磁控管到谐振腔微波能量耦合，只将该同轴结构的内导体伸入圆柱谐振腔，而外导体在谐振腔的外部；
内导体伸入谐振腔部分首先被陶瓷环包裹，以防止同轴结构的内外导体直接接触而造成同轴结构的短路；内导体通过陶瓷环结构后再通过金属环，进行微波能量的输出；
在圆柱谐振腔的底部开口，把装有氩汞混合气体需要被电场激发的石英灯管插入圆柱谐振腔一定的高度；
在圆柱谐振腔的侧壁开口，侧壁开口设有调谐螺钉，通过控制调谐螺钉伸入谐振腔的长度和距谐振腔底面高度位置的不同，控制圆柱谐振腔里的微波能量谐振范围，且尽可能均匀地产生高强度的电场；石英灯管内的汞氩混合气体在电场的激励下被击穿后产生等离子体，从而发出紫光；
还包括入口微波能量检测装置、谐振腔微波能量检测装置、等离子体检测装置，所述入口微波能量检测装置、谐振腔微波能量检测装置、等离子体检测装置分别与微控制器连接；
所述入口微波能量检测装置用于检测磁控管输出天线处的实时入口微波能量信息；
所述谐振腔微波能量检测装置用于检测圆柱谐振腔处的实时谐振腔微波能量信息；
所述等离子体检测装置用于检测石英灯管内的实时等离子体信息；
所述微控制器存储有所述灭菌装置正常工作状态下磁控管输出天线处的标准入口微波能量信息、圆柱谐振腔处的标准谐振腔微波能量信息、石英灯管内的标准等离子体信息；
其中，
(1)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则所述微控制器通过其备用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第二次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则判断磁控管输出天线处工作状态异常；
(2)所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息匹配时；或，所述微控制器通过其常用判断模块将所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息进行第一次判断，若所述实时入口微波能量信息与所述标准入口微波能量信息不匹配，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：支国良，胥杨艳，李文驹，张愉，
申请(专利权)人：四川锦誉天成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51