一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法与流程

allin2023-03-17  131



1.本发明涉及环境质量检测技术领域,更具体地涉及一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法。


背景技术:

2.在日常生活中,尤其是居家环境中,空气质量一直是人们非常关注的问题,空气中影响人们健康生活的因素包括甲醛、pm2.5、高浓度的二氧化碳气体等,因此人们会使用空气质量检测仪进行空气质量的检测;传统的空气质量检测仪的主要结构包括甲醛传感器、pm2.5传感器、二氧化碳传感器以及湿度传感器等,其工作原理是采集所处环境的空气样本,然后利用上述的传感器进行检测,所产生的检测信号利用电路中所设有的运算放大器进行信号放大,并将各种污染物的浓度通过外置显示屏进行显示,利用这种空气质量检测仪可以使人们较为直观的观察到所处环境的空气质量,但是传统的空气质量检测仪在实际使用时仍然存在着以下不足之处;首先,传统的空气质量检测仪在进行pm2.5的检测时,主要是利用pm2.5传感器进行检测,其工作原理是利用传感器所设置的光发射管进行光路的发射,光路的路径在遇到pm2.5时会发生光路的散射现象,再利用所设置的光接收管进行散射光路的光电转换,利用这种闪射现象所产生的光电转换的强度可以实现对pm2.5浓度的检测,但是当环境中的pm2.5浓度较低时,传统的光路散射现象无法产生,虽然此时的pm2.5浓度无法对人们的健康造成影响,但是对于人们而言,将其浓度检测出来是十分必要的,即传统的空气质量检测仪不具有低浓度的pm2.5检测效果;其次,传统的空气质量检测仪在进行各种有害物质的检测时,其机体本身并不具备所处环境空气的净化功能,即传统的空气质量检测仪的功能性低下;因此,需要提供一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法来解决上述问题。


技术实现要素:

3.为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法,以解决上述背景技术中存在的问题。
4.本发明提供如下技术方案:一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法,包括机体外壳,所述机体外壳的上端设有第一检测组件,所述第一检测组件的上表面设有显示屏,所述机体外壳的内部设有甲醛传感器,所述机体外壳的内部设有二氧化碳传感器,所述机体外壳的内部设有湿度传感器,所述机体外壳的底端设有第二检测组件,所述第二检测组件的上端设有光路散射组件,所述第二检测组件的底端设有净化组件;所述第一检测组件包括有外罩,所述外罩的上表面开设有均匀分布的透气孔,所述外罩的底端设有第一检测电路板,所述第一检测电路板的上表面固定安装有均匀分布的
风机;所述光路散射组件包括有散射透明管,所述散射透明管的管道上端固定连接有气体单向阀,所述气体单向阀与风机的底端出风口固定套接,所述气体单向阀的管口末端活动套接有活塞杆,所述活塞杆轴体固定连接有微型电缸。
5.进一步的,所述第一检测电路板的上表面与显示屏、甲醛传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器电性连接。
6.进一步的,所述第二检测组件包括有第二检测电路板,所述第二检测电路板的上表面电性连接有运算放大器,所述第二检测电路板的上表面电性连接有pm.2.5传感器,所述第二检测电路板与显示屏电性连接。
7.进一步的,所述散射透明管的管体置于pm2.5传感器所产生的光路之间,所述散射透明管的管道一侧固定连接有分流管,所述分流管的管道固定连接有气阀。
8.进一步的,所述净化组件包括有底盒,所述底盒与第二检测电路板的底端固定连接,所述底盒的侧面与分流管的管道出口固定套接,所述底盒的内侧壁面固定连接有均匀分布的滤层,所述底盒的外侧面设有排气栅板。
9.进一步的,所述pm.2.5传感器包括有光发射管,所述pm.2.5传感器还包括有光接收管,所述光发射管所产生的光路射向散射透明管,所述散射透明管中pm.2.5所产生的散射光路射向光接收管。
10.本发明的技术效果和优点:1.本发明设有第二检测组件与光路散射组件,该用于空气质量精确测量的设备使用时,外罩与第一检测电路板的上表面之间形成空腔环境,当风机启动时,会不断的将外界空气通过外罩所开设的透气孔吸入,然后再利用甲醛传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器进行空气质量的检测,所产生的检测结果会通过显示屏进行显示,被风机吸入的空气通过气体单向阀进入并充盈在散射透明管的管腔中,此时微型电缸驱动活塞杆进行运动,从而使散射透明管管腔中的空气进行压缩,此时空气中低浓度的pm.2.5便会随着所处空间的不断压缩从而不断地聚集,导致pm2.5传感器的光路可以被散射,再配合运算放大器的信号放大效果进行检测信号的输出,利用所压缩空间的比值进行pm2.5原浓度的计算,然后将浓度计算结果显示在显示屏上,通过此方法可以实现低浓度pm2.5的检测效果。
11.2.本发明设有光路散射组件与净化组件,该用于空气质量精确测量的设备在检测完成后可以打开气阀,处于高压状态的空气瞬间涌入底盒中,在高压的环境下,空气被滤层过滤的更加充分,并从排气栅板处排出,通过此结构实现该空气质量精确测量设备的空气净化效果。
附图说明
12.图1为本发明的整体剖面结构示意图。
13.图2为本发明的整体外观结构示意图。
14.图3为本发明的第一检测组件结构示意图。
15.图4为本发明的第二检测组件结构示意图。
16.图5为本发明的光路散射组件处剖面结构示意图。
17.图6为本发明的光路散射组件原理结构示意图。
18.附图标记为:1、机体外壳;2、第一检测组件;201、外罩;202、第一检测电路板;203、风机;3、显示屏;4、甲醛传感器;5、二氧化碳传感器;6、湿度传感器;7、第二检测组件;701、第二检测电路板;702、运算放大器;703、pm2.5传感器;7031、光发射管;7032、光接收管;8、光路散射组件;801、散射透明管;802、气体单向阀;803、活塞杆;804、微型电缸;805、分流管;806、气阀;9、净化组件;901、底盒;902、滤层;903、排气栅板。
具体实施方式
19.下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,另外,在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示,本发明所涉及的一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构,在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
20.参照图1和图2,本发明提供了一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法,包括机体外壳1,机体外壳1的上端设有第一检测组件2,第一检测组件2的上表面设有显示屏3,机体外壳1的内部设有甲醛传感器4,机体外壳1的内部设有二氧化碳传感器5,机体外壳1的内部设有湿度传感器6,机体外壳1的底端设有第二检测组件7,第二检测组件7的上端设有光路散射组件8,第二检测组件7的底端设有净化组件9;在本实施例中,外界环境空气通过第一检测组件2进入机体外壳1的内部,甲醛传感器4用来进行空气中甲醛浓度的检测,二氧化碳传感器5用来进行空气中二氧化碳浓度的检测,湿度传感器6用来进行空气湿度的检测,甲醛传感器4的工作原理基于化学电极反应原理,甲醛传感器4使用的主要是一个四电极型的电化学传感器,它包括了一个工作电极、一个活性辅助电极,甲醛传感器4的响应值和空气中的甲醛浓度成正比关系,对于甲醛传感器4、二氧化碳传感器5、湿度传感器6而言,其技术效果均为本领域技术人员经常使用的,因此在本实施例中对其内部结构以及型号选择不做具体说明。
21.参照图3,第一检测组件2包括有外罩201,外罩201的上表面开设有均匀分布的透气孔,外罩201的底端设有第一检测电路板202,第一检测电路板202的上表面固定安装有均匀分布的风机203,第一检测电路板202的上表面与显示屏3、甲醛传感器4、二氧化碳传感器5、湿度传感器6电性连接;在本实施例中,外罩201与第一检测电路板202的上表面之间形成空腔环境,当风机203启动时,会不断的将外界空气通过外罩201所开设的透气孔吸入,然后再利用甲醛传感器4、二氧化碳传感器5、湿度传感器6进行空气质量的检测,所产生的检测结果会通过显示屏3进行显示。
22.参照图4和图5,第二检测组件7包括有第二检测电路板701,第二检测电路板701的上表面电性连接有运算放大器702,第二检测电路板701的上表面电性连接有pm2.5传感器703,第二检测电路板701与显示屏3电性连接,光路散射组件8包括有散射透明管801,散射透明管801的管体置于pm2.5传感器703所产生的光路之间,散射透明管801的管道上端固定连接有气体单向阀802,气体单向阀802与风机203的底端出风口固定套接,气体单向阀802的管口末端活动套接有活塞杆803,活塞杆803轴体固定连接有微型电缸804,散射透明管801的管道一侧固定连接有分流管805,分流管805的管道固定连接有气阀806,净化组件9
包括有底盒901,底盒901与第二检测电路板701的底端固定连接,底盒901的侧面与分流管805的管道出口固定套接,底盒901的内侧壁面固定连接有均匀分布的滤层902,底盒901的外侧面设有排气栅板903;在本实施中,被风机203吸入的空气通过气体单向阀802进入并充盈在散射透明管801的管腔中,此时微型电缸804驱动活塞杆803进行运动,从而使散射透明管801管腔中的空气进行压缩,此时空气中低浓度的pm2.5便会随着所处空间的不断压缩从而不断地聚集,导致pm2.5传感器703的光路可以被散射,再配合运算放大器702的信号放大效果进行检测信号的输出,利用所压缩空间的比值进行pm2.5原浓度的计算,然后将浓度计算结果显示在显示屏3上,通过此方法可以实现低浓度pm2.5的检测效果,检测完成后打开气阀806,处于高压状态的空气瞬间涌入底盒901中,在高压的环境下,空气被滤层902过滤的更加充分,并从排气栅板903处排出,通过此结构实现该空气质量精确测量设备的空气净化效果。
23.参照图6,pm2.5传感器703包括有光发射管7031,pm2.5传感器703还包括有光接收管7032,光发射管7031所产生的光路射向散射透明管801,散射透明管801中pm2.5所产生的散射光路射向光接收管7032;在本实施例中,pm2.5传感器703的工作原理及其内部结构均为本领域技术人员所使用的常规技术手段,因此对于其具体结构细节不做详细说明,该结构设定的作用是使散射透明管801中的空气被压缩后,其所含有的较低浓度的pm2.5仍然可以引起光发射管7031所射出光路的散射,从而实现其检测效果。
24.本发明的工作原理以及有益效果:该空气质量精确测量设备使用时,外罩201与第一检测电路板202的上表面之间形成空腔环境,当风机203启动时,会不断的将外界空气通过外罩201所开设的透气孔吸入,然后再利用甲醛传感器4、二氧化碳传感器5、湿度传感器6进行空气质量的检测,所产生的检测结果会通过显示屏3进行显示,被风机203吸入的空气通过气体单向阀802进入并充盈在散射透明管801的管腔中,此时微型电缸804驱动活塞杆803进行运动,从而使散射透明管801管腔中的空气进行压缩,此时空气中低浓度的pm2.5便会随着所处空间的不断压缩从而不断地聚集,导致pm2.5传感器703的光路可以被散射,再配合运算放大器702的信号放大效果进行检测信号的输出,利用所压缩空间的比值进行pm2.5原浓度的计算,然后将浓度计算结果显示在显示屏3上,通过此方法可以实现低浓度pm2.5的检测效果,检测完成后打开气阀806,处于高压状态的空气瞬间涌入底盒901中,在高压的环境下,空气被滤层902过滤的更加充分,并从排气栅板903处排出,通过此结构实现该空气质量精确测量设备的空气净化效果。
25.最后应说明的几点是:首先,在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种用于空气质量精确测量的设备,其特征在于,包括机体外壳(1),所述机体外壳(1)的上端设有第一检测组件(2),所述第一检测组件(2)的上表面设有显示屏(3),所述机体外壳(1)的内部设有甲醛传感器(4),所述机体外壳(1)的内部设有二氧化碳传感器(5),所述机体外壳(1)的内部设有湿度传感器(6),所述机体外壳(1)的底端设有第二检测组件(7),所述第二检测组件(7)的上端设有光路散射组件(8),所述第二检测组件(7)的底端设有净化组件(9);所述第一检测组件(2)包括有外罩(201),所述外罩(201)的上表面开设有均匀分布的透气孔,所述外罩(201)的底端设有第一检测电路板(202),所述第一检测电路板(202)的上表面固定安装有均匀分布的风机(203);所述光路散射组件(8)包括有散射透明管(801),所述散射透明管(801)的管道上端固定连接有气体单向阀(802),所述气体单向阀(802)与风机(203)的底端出风口固定套接,所述气体单向阀(802)的管口末端活动套接有活塞杆(803),所述活塞杆(803)轴体固定连接有微型电缸(804)。2.根据权利要求1所述的一种用于空气质量精确测量的设备,其特征在于:所述第一检测电路板(202)的上表面与显示屏(3)、甲醛传感器(4)、二氧化碳传感器(5)、湿度传感器(6)电性连接。3.根据权利要求1所述的一种用于空气质量精确测量的设备,其特征在于:所述第二检测组件(7)包括有第二检测电路板(701),所述第二检测电路板(701)的上表面电性连接有运算放大器(702),所述第二检测电路板(701)的上表面电性连接有pm2.5传感器(703),所述第二检测电路板(701)与显示屏(3)电性连接。4.根据权利要求1所述的一种用于空气质量精确测量的设备,其特征在于:所述散射透明管(801)的管体置于pm2.5传感器(703)所产生的光路之间,所述散射透明管(801)的管道一侧固定连接有分流管(805),所述分流管(805)的管道固定连接有气阀(806)。5.根据权利要求1所述的一种用于空气质量精确测量的设备,其特征在于:所述净化组件(9)包括有底盒(901),所述底盒(901)与第二检测电路板(701)的底端固定连接,所述底盒(901)的侧面与分流管(805)的管道出口固定套接,所述底盒(901)的内侧壁面固定连接有均匀分布的滤层(902),所述底盒(901)的外侧面设有排气栅板(903)。6.根据权利要求3所述的一种用于空气质量精确测量的设备,其特征在于:所述pm2.5传感器(703)包括有光发射管(7031),所述pm2.5传感器(703)还包括有光接收管(7032),所述光发射管(7031)所产生的光路射向散射透明管(801),所述散射透明管(801)中pm2.5所产生的散射光路射向光接收管(7032)。7.一种用于空气质量精确测量的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、该空气质量精确测量设备使用时,外罩(201)与第一检测电路板(202)的上表面之间形成空腔环境,当风机(203)启动时,会不断的将外界空气通过外罩(201)所开设的透气孔吸入,然后再利用甲醛传感器(4)、二氧化碳传感器(5)、湿度传感器(6)进行空气质量的检测,所产生的检测结果会通过显示屏(3)进行显示;s2、被风机(203)吸入的空气通过气体单向阀(802)进入并充盈在散射透明管(801)的管腔中,此时微型电缸(804)驱动活塞杆(803)进行运动,从而使散射透明管(801)管腔中的空气进行压缩,此时空气中低浓度的pm2.5便会随着所处空间的不断压缩从而不断地聚集,
导致pm2.5传感器(703)的光路可以被散射,再配合运算放大器(702)的信号放大效果进行检测信号的输出,利用所压缩空间的比值进行pm2.5原浓度的计算,然后将浓度计算结果显示在显示屏(3)上,通过此方法可以实现低浓度pm2.5的检测效果;s3、检测完成后打开气阀(806),处于高压状态的空气瞬间涌入底盒(901)中,在高压的环境下,空气被滤层(902)过滤的更加充分,并从排气栅板(903)处排出,通过此结构实现该空气质量精确测量设备的空气净化效果。

技术总结
本发明公开了一种用于空气质量精确测量的设备及其测量方法,包括机体外壳,机体外壳的上端设有第一检测组件,第一检测组件的上表面设有显示屏,机体外壳的内部设有甲醛传感器,机体外壳的内部设有二氧化碳传感器,机体外壳的内部设有湿度传感器,机体外壳的底端设有第二检测组件,第二检测组件的上端设有光路散射组件,第二检测组件的底端设有净化组件,第一检测组件包括有外罩,外罩的上表面开设有均匀分布的透气孔,外罩的底端设有第一检测电路板,第一检测电路板的上表面固定安装有均匀分布的风机,该用于空气质量精确测量的设备及其测量方法可以实现空气中较低浓度的PM2.5检测效果,以及具备对空气进行过滤净化的功能。以及具备对空气进行过滤净化的功能。以及具备对空气进行过滤净化的功能。


技术研发人员:张脉惠 戴晓慧 谢党 伍晓玲 王传辉
受保护的技术使用者:安徽气象信息有限公司
技术研发日:2022.05.24
技术公布日:2022/7/5
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