CN206531758U - 一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器 - Google Patents
一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206531758U CN206531758U CN201720222615.8U CN201720222615U CN206531758U CN 206531758 U CN206531758 U CN 206531758U CN 201720222615 U CN201720222615 U CN 201720222615U CN 206531758 U CN206531758 U CN 206531758U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- mass concentration
- concentration sensor
- particle mass
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005532 trapping Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 5
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器,包括箱体，箱体内安装风道***、光学组件、光电二极管、电路模块；光学组件包括激光光源、聚焦透镜、光路折叠镜、光陷阱、集光透镜，激光光源发出的发出光束穿过聚焦透镜后形成汇聚光束，汇聚光束经光路折叠镜反射后形成反射光束，反射光束再穿过集光透镜后形成再汇聚光束，再汇聚光束照在光电二极管上，光陷阱设置在光路折叠镜与集光透镜之间的光路上，反射光束的焦点位于光路折叠镜与光陷阱之间，反射光束垂直穿过风道，焦点位于风道的中轴线上。本实用新型结构简单、使用方便，在复杂的使用环境中仍然能保证较高的精度和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学领域，尤其涉及一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器领域。
背景技术
随着空气污染问题成为社会各界普遍关注的问题，空气污染检测装置——空气颗粒物质量浓度传感器(PM2.5传感器)的应用更加广泛，同时市场对传感器的精度和可靠性提出了更高的要求。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，在复杂的使用环境中仍然能保证较高的精度和可靠性。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型公开的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，包括箱体，所述箱体内安装风道***、光学组件、光电二极管；所述风道***包括进风口、风道、风扇、出风口，所述进风口和出风口设置在箱体表面，进风口和出风口分别设置在风道的两端，所述出风口设有风扇；所述光学组件包括激光光源、聚焦透镜、光路折叠镜、光陷阱、集光透镜，所述激光光源发出的发出光束穿过聚焦透镜后形成汇聚光束，所述汇聚光束经光路折叠镜反射后形成反射光束，所述反射光束再穿过集光透镜后形成再汇聚光束，所述再汇聚光束照在光电二极管上，所述光陷阱设置在光路折叠镜与集光透镜之间的光路上，所述反射光束的焦点位于光路折叠镜与光陷阱之间，所述反射光束垂直穿过风道，所述焦点位于风道的中轴线上。
优选的，所述光路折叠镜包括横截面为五边形的腔体，所述腔体相邻且相互垂直的两面上分别开设入光孔、出光孔，腔体内壁设有至少两面镜面反射镜，所述出光孔与风道连通。
优选的，所述入光孔直径大于出光孔直径。
进一步的，所述激光光源的中心、聚焦透镜的中心、入光孔的中心位于同一轴线上，所述出光孔的中心、光陷阱的中心、集光透镜的中心、光电二极管的中心位于同一轴线上。
进一步的，所述光陷阱为V型，V的开口正对焦点。
优选的，所述光陷阱位于风道的侧壁，光陷阱正对出光孔，光陷阱两侧分别开设有大小相同的方形通光孔。
优选的，所述激光光源为激光二极管，波长为650nm。
进一步的，所述聚焦透镜为双凸透镜。
进一步的，所述集光透镜为双凸透镜。
优选的，还包括电路模块，所述光电二极管与电路模块连接。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型采用更为复杂、精密的光学组件，大大提高了传感器在复杂实用环境中的精度和可靠性；光路折叠镜的结构能够在保证传感器精度和可靠性的基础上，缩小体积；本实用新型采集与颗粒物粒径特征相关性更高的前向散射光信号进行分析计算，从而能得出更准确的检测数据。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为光电二极管接收颗粒物前向散射光示意图；
图中：1-箱体、2-激光光源、3-聚光透镜、4-光路折叠镜、5-风道、6-中轴线、7-方形通光孔、8-风扇、9-出风口、10-进风口、11-光陷阱、12-集光透镜、13-光电二极管、14-电路模块、15-集光镜中心线、16-入光孔、17-汇聚光束、18出光孔、19-焦点。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型公开的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，包括箱体1，箱体1内安装风道***、光学组件、光电二极管13、电路模块14；风道***包括进风口10、风道5、风扇8、出风口9，进风口10和出风口9设置在箱体1表面，进风口10和出风口9分别设置在风道5的两端，出风口9设有风扇8；光学组件包括激光光源2、聚焦透镜3、光路折叠镜4、光陷阱11、集光透镜12，激光光源2发出的发出光束穿过聚焦透镜3后形成汇聚光束17，汇聚光束17经光路折叠镜4反射后形成反射光束，反射光束再穿过集光透镜12后形成再汇聚光束，再汇聚光束照在光电二极管13上，光陷阱11设置在光路折叠镜4与集光透镜12之间的光路上，反射光束的焦点19(即反射光束聚焦汇聚于一点的点)位于光路折叠镜4与光陷阱11之间，反射光束垂直穿过风道5，焦点19位于风道5的中轴线上；光电二极管13与电路模块14连接，光路折叠镜4包括横截面为五边形的腔体，五边形的腔体包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁、第五侧壁，第一侧壁与第二侧壁垂直，第一侧壁开设入光孔16，第二侧壁开设出光孔18，第三侧壁内壁设有一面镜面反射镜，第五侧壁内壁设有一面镜面反射镜，出光孔18与风道5连通，入光孔16直径大于出光孔18直径，激光光源2的中心、聚焦透镜3的中心、入光孔16的中心位于同一轴线上，出光孔18的中心、光陷阱11的中心、集光透镜12的中心、光电二极管13的中心位于同一轴线上，光陷阱11为V型，V的开口正对焦点19，光陷阱11位于风道5的侧壁，光陷阱11正对出光孔18，光陷阱11两侧分别开设有大小相同的方形通光孔7，激光光源2为激光二极管，波长为650nm，聚焦透镜3为双凸透镜，集光透镜12为双凸透镜，箱体1为不透光材质。
本实用新型的工作原理：
激光光源2发出的发出光束经聚焦透镜3聚焦后形成汇聚光束17，沿x方向传播；汇聚光束17由入光孔16进入光路折叠镜4，在光路折叠镜4中发生两次全反射后传播方向改变形成反射光束，沿y方向由出光孔18垂直穿过风道5，同时反射光束的焦点19在风道5的中轴线6上。反射光束穿过风道5后到达光陷阱11，被全部阻挡吸收。反射光束与风道5在空间上的相交区域为测量区。颗粒物随空气由进风口10进入风道5，经过上述测量区时颗粒物被激光照射，产生较强的前向散射光信号，前向散射光信号经过方形通光孔7后被集光透镜12汇聚于光电二极管13上，光电二极管13将接收到散射光信号转化为电脉冲信号，输送给电路模块14；颗粒物粒径越大，产生的散射光信号越强，电路模块14对脉冲信号的个数和大小进行统计分析，并计算出空气中对应的颗粒物的质量浓度数据。
如图2所示，在焦点19处的颗粒物散射激光，前向散射光绕过光陷阱11被集光透镜12收集汇聚到光电二极管13上。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：包括箱体(1)，所述箱体(1)内安装风道***、光学组件、光电二极管(13)；
所述风道***包括进风口(10)、风道(5)、风扇(8)、出风口(9)，所述进风口(10)和出风口(9)设置在箱体(1)表面，进风口(10)和出风口(9)分别设置在风道(5)的两端，所述出风口(9)设有风扇(8)；
所述光学组件包括激光光源(2)、聚焦透镜(3)、光路折叠镜(4)、光陷阱(11)、集光透镜(12)，所述激光光源(2)发出的发出光束穿过聚焦透镜(3)后形成汇聚光束(17)，所述汇聚光束(17)经光路折叠镜(4)反射后形成反射光束，所述反射光束再穿过集光透镜(12)后形成再汇聚光束，所述再汇聚光束照在光电二极管(13)上，所述光陷阱(11)设置在光路折叠镜(4)与集光透镜(12)之间的光路上，所述反射光束的焦点(19)位于光路折叠镜(4)与光陷阱(11)之间，所述反射光束垂直穿过风道(5)，所述焦点(19)位于风道(5)的中轴线上。
2.根据权利要求1所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述光路折叠镜(4)包括横截面为五边形的腔体，所述腔体相邻且相互垂直的两面上分别开设入光孔(16)、出光孔(18)，腔体内壁设有至少两面镜面反射镜，所述出光孔(18)与风道(5)连通。
3.根据权利要求2所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述入光孔(16)直径大于出光孔(18)直径。
4.根据权利要求3所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述激光光源(2)的中心、聚焦透镜(3)的中心、入光孔(16)的中心位于同一轴线上，所述出光孔(18)的中心、光陷阱(11)的中心、集光透镜(12)的中心、光电二极管(13)的中心位于同一轴线上。
5.根据权利要求1所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述光陷阱(11)为V型，V的开口正对焦点(19)。
6.根据权利要求5所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述光陷阱(11)位于风道(5)的侧壁，光陷阱(11)正对出光孔(18)，光陷阱(11)两侧分别开设有大小相同的方形通光孔(7)。
7.根据权利要求1所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述激光光源(2)为激光二极管，波长为650nm。
8.根据权利要求1所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述聚焦透镜(3)为双凸透镜。
9.根据权利要求1所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：所述集光透镜(12)为双凸透镜。
10.根据权利要求1所述的一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器，其特征在于：还包括电路模块(14)，所述光电二极管(13)与电路模块(14)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720222615.8U CN206531758U (zh) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720222615.8U CN206531758U (zh) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206531758U true CN206531758U (zh) | 2017-09-29 |
Family
ID=59915739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720222615.8U Expired - Fee Related CN206531758U (zh) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206531758U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108226100A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-29 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于点源透过率测试的改进型腔体 |
| CN108680476A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-19 | 苏州百创达环保科技有限公司 | 一种颗粒物浓度检测装置 |
| CN108956430A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-07 | 常州海马科技有限公司 | 一种led光源颗粒物计数传感器 |
| CN109870394A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-06-11 | 江苏苏净集团有限公司 | 一种双光束气溶胶粒子浓度检测装置 |
| CN112903551A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 顺德职业技术学院 | 一种激光粉尘传感器及其自动补偿方法 |
-
2017
- 2017-03-08 CN CN201720222615.8U patent/CN206531758U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108226100A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-29 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于点源透过率测试的改进型腔体 |
| CN108226100B (zh) * | 2018-01-15 | 2024-05-10 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于点源透过率测试的改进型腔体 |
| CN108680476A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-19 | 苏州百创达环保科技有限公司 | 一种颗粒物浓度检测装置 |
| CN108956430A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-07 | 常州海马科技有限公司 | 一种led光源颗粒物计数传感器 |
| CN109870394A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-06-11 | 江苏苏净集团有限公司 | 一种双光束气溶胶粒子浓度检测装置 |
| CN109870394B (zh) * | 2018-12-30 | 2023-10-10 | 江苏苏净集团有限公司 | 一种双光束气溶胶粒子浓度检测装置 |
| CN112903551A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 顺德职业技术学院 | 一种激光粉尘传感器及其自动补偿方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206531758U (zh) | 一种激光检测空气颗粒物质量浓度传感器 | |
| CN102192898B (zh) | 感烟探测器 | |
| CN102308196B (zh) | 用于同时检测粒子的尺寸和荧光性的紧凑型检测器 | |
| WO2017133045A1 (zh) | 气溶胶实时监测仪 | |
| CN106769802B (zh) | 一种低光底噪大流量尘埃粒子计数器光学传感器 | |
| CN102519850B (zh) | 能实时检测微粒粒度及形状特征的光学传感器 | |
| CA1135971A (en) | Radiant energy reradiating flow cell system and method | |
| RU2006108798A (ru) | Оптический расходомер для измерения расхода газов и жидкостей в трубопроводах | |
| CN103575638B (zh) | 一种光散射式粒子计数器及其粒径分布算法 | |
| CN106018206A (zh) | 一种液体颗粒检测装置 | |
| CN106404618A (zh) | 粒子检测传感器 | |
| CN108956402B (zh) | 一种具有复合多光敏区结构的高灵敏度粉尘浓度检测方法 | |
| CN208206768U (zh) | 一种光学*** | |
| CN104833620A (zh) | 一种大气颗粒物浓度的监测装置 | |
| CN202693451U (zh) | 一种基于光散射的湿性颗粒形状参数在线测量*** | |
| CN204594848U (zh) | 一种大气颗粒物浓度的监测装置 | |
| CN206479435U (zh) | 一种激光尘埃粒子计数器 | |
| CN109870394B (zh) | 一种双光束气溶胶粒子浓度检测装置 | |
| CN2935133Y (zh) | 光学传感器 | |
| CN102331394B (zh) | 一种大流量尘埃粒子计数器的光电传感器 | |
| CN110823786A (zh) | 一种液体中微小颗粒的检测装置和方法 | |
| JPS60190835A (ja) | 微粒子検出器 | |
| CN110987736A (zh) | 一种气溶胶粒谱与浓度测量装置及方法 | |
| CN201000432Y (zh) | 一种烟雾探测室 | |
| CN110946507A (zh) | 一种扫地机器人及其使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 610000 No. 386, Shuikou Road, Jiaolong Industrial Port, Shuangliu District, Chengdu City, Sichuan Province Patentee after: CHENGDU PULSE OPTICS-TECH Co.,Ltd. Address before: 610200 No. 386 Shuikou Road, Shuangliu Park, Jiaolong Industrial Port, Chengdu City, Sichuan Province Patentee before: CHENGDU SENSHE INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170929 |