一種測量空氣中顆粒物的相關(guān)信息的顆粒物檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種測量空氣中顆粒物的相關(guān)信息的顆粒物檢測裝置，包括氣流單元、檢測單元、檢測結(jié)果計算單元和流量控制單元；氣流單元包括驅(qū)動部件和氣流通道，驅(qū)動部件驅(qū)動所述檢測裝置外的空氣進入氣流通道，檢測單元設(shè)置在所述氣流通道上并將所述空氣中顆粒物的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成電信號，檢測結(jié)果計算單元根據(jù)檢測單元輸出的電信號輸出檢測結(jié)果；當(dāng)所述電信號的頻率超出一定范圍時，所述流量控制單元通過調(diào)節(jié)所述氣流單元中的空氣流量將所述電信號的頻率調(diào)整到所述一定范圍內(nèi)。
【專利說明】一種測量空氣中顆粒物的相關(guān)信息的顆粒物檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測定空氣中顆粒物的數(shù)量或者顆粒物濃度的檢測裝置，尤其涉及一種可以自適應(yīng)各種濃度范圍的顆粒物檢測裝置。
技術(shù)背景
[0002]在生產(chǎn)生活的許多領(lǐng)域中，需要對顆粒物的濃度或數(shù)量等參數(shù)進行檢測，例如工廠煙道中排放的顆粒物的檢測；環(huán)境中大氣粉塵的檢測；礦下易燃易爆粉塵的檢測；以及商用或者家用的空氣凈化設(shè)備的顆粒物傳感器等。顆粒物的檢測方法主要有篩分、顯微鏡、沉降、電感應(yīng)、光散射法等，其中光散射法測試時間短，能夠連續(xù)測量，避免了受氣候變化、濕度變化等因素影響檢測效果的弊端，而且沒有如定期更換濾膜等較為繁瑣的維護工作，因此適用范圍廣，發(fā)展迅速，是目前比較好的顆粒物檢測方法。
[0003]光散射測定方法的基本原理是利用光線通過不均勻的介質(zhì)而偏離原來的傳播方向并散開到所有方向的現(xiàn)象(丁達(dá)爾現(xiàn)象)，然后通過檢測光強的變化來計算顆粒數(shù)或者通過光強來計算顆粒濃度。具體實施時，常見的結(jié)構(gòu)采用兩組相交的光路:照明光路和散射光檢測光路，測試區(qū)位于兩組光路的交點。沒有粉塵通過測試區(qū)時，光沿著照明光路前進，不會進入散射光檢測光路。當(dāng)粉塵經(jīng)過測試區(qū)時，破壞了測試區(qū)的光學(xué)均勻性，照明光路射出的光發(fā)生散射，部分進入檢測光路，經(jīng)過光電管轉(zhuǎn)換后輸出變化的電壓信號，其電壓變化程度與顆粒物等效直徑相關(guān)。對于顆粒物計數(shù)的應(yīng)用，借助預(yù)先標(biāo)定的顆粒物等效直徑與輸出電壓的關(guān)系，就可以換算出流經(jīng)測試區(qū)的顆粒物大小，計數(shù)得到一段時間內(nèi)流經(jīng)測試區(qū)的顆粒數(shù)以及其等效直徑分布。對于測量顆粒物濃度的應(yīng)用，利用變化電壓的低頻信號來表征濃度，或者當(dāng)流經(jīng)測試區(qū)的不是單個粒子而是粒子群時，電壓變化程度與濃度有關(guān)，可以根據(jù)一定的換算關(guān)系，來計算顆粒物濃度。
[0004]空氣流量和空氣中顆粒物的濃度的乘積決定了單位時間內(nèi)流經(jīng)傳感器的顆粒數(shù)，也即光電轉(zhuǎn)換后的電信號的頻率。假設(shè)空氣流量恒定，當(dāng)顆粒物濃度過小時，電信號頻率也很低；當(dāng)顆粒物濃度過高時，電信號的頻率隨之變得很高。而在實際應(yīng)用中，檢測電路只能對一定頻帶內(nèi)的信號進行有效的濾波放大和檢測，當(dāng)電信號的頻率過高或過低，超出電路的響應(yīng)頻帶時，會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0005]目前常見的顆粒物檢測裝置都只適合工作在一定的顆粒物濃度范圍內(nèi)，或者適合用于普通濃度范圍而不適合超高或超低濃度，或者適合用于超高或超低濃度濃度范圍中的一種而不適合其他濃度條件。要使濾波放大電路和檢測電路能夠適用于各種檢測條件下的電信號非常困難，即使能夠?qū)崿F(xiàn)也會因為成本過高而難于應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種測量空氣中顆粒物的相關(guān)信息的顆粒物檢測裝置，包括氣流單元、檢測單元、檢測結(jié)果計算單元和流量控制單元；氣流單元包括驅(qū)動部件和氣流通道，驅(qū)動部件驅(qū)動所述檢測裝置外的空氣進入氣流通道，檢測單元設(shè)置在所述氣流通道上并將所述空氣中顆粒物的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成電信號，檢測結(jié)果計算單元根據(jù)檢測單元輸出的電信號輸出檢測結(jié)果；其特征在于:當(dāng)所述電信號的頻率超出一定范圍時，所述流量控制單元通過調(diào)節(jié)所述氣流單元中的空氣流量將所述電信號的頻率調(diào)整到所述一定范圍內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，當(dāng)所述電信號的頻率高于所述一定范圍的上限時，所述流量控制單元調(diào)低所述氣流單元中的空氣流量；當(dāng)所述電信號的頻率低于所述一定范圍的下限時，所述流量控制單元調(diào)高所述氣流單元中的空氣流量。
[0008]優(yōu)選地，所述流量控制單元通過調(diào)整所述驅(qū)動部件的驅(qū)動速度對所述氣流單元中的空氣流量進行調(diào)節(jié)。
[0009]優(yōu)選地，所述一定范圍的上限頻率由檢測裝置的光電信號調(diào)理電路的響應(yīng)頻帶和處理器AD采樣的分辨率決定。
[0010]優(yōu)選地，所述一定范圍的下限頻率由檢測裝置的對外相應(yīng)頻率的要求決定。
[0011]優(yōu)選地，所述驅(qū)動部件為風(fēng)扇或電機驅(qū)動的氣泵。
[0012]優(yōu)選地，所述檢測單元為由發(fā)光部件和受光部件組成的光學(xué)檢測單元。
[0013]優(yōu)選地,還包括用于反饋所述氣流單元中的空氣流量的流量反饋單元；所述檢測結(jié)果計算單元根據(jù)檢測單元輸出的電信號和流量反饋單元輸出的空氣流量輸出檢測結(jié)果。
[0014]優(yōu)選地，所述流量控制單元包括頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊、空氣流量調(diào)整值計算模塊和驅(qū)動部件控制模塊；所述頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊比較從所述檢測單元接收的電信號的頻率與所述一定范圍的差值，輸出相應(yīng)的流量偏移值；所述空氣流量調(diào)整值計算模塊根據(jù)所述頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊輸出的流量調(diào)整指令和所述流量反饋單元輸出的空氣流量計算出空氣流量調(diào)整值；所述驅(qū)動部件控制模塊根據(jù)所述空氣流量調(diào)整值計算模塊輸出的空氣流量調(diào)整值調(diào)整所述驅(qū)動部件的驅(qū)動速度。
[0015]優(yōu)選地，所述頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊和所述驅(qū)動部件控制模塊均包括比例積分電路。
[0016]優(yōu)選地，所述空氣流量調(diào)整值計算模塊用標(biāo)定流量與所述流量偏移值之和減去述流量反饋單元輸出的空氣流量得到空氣流量調(diào)整值。
[0017]優(yōu)選地,所述流量控制單元包括比例積分電路；
[0018]當(dāng)所述電信號的頻率超出一定范圍時，所述流量控制單元的比例積分電路輸出調(diào)節(jié)所述氣流單元中的空氣流量的控制信號。
[0019]優(yōu)選地，所述流量控制單元還包括低通濾波模塊；檢測單元輸出的電信號進入流量控制單元后首先在低通濾波模塊進行低通濾波處理。
[0020]本實用新型的另一層面提供了一種測量空氣中顆粒物的相關(guān)信息的顆粒物檢測裝置，包括氣流單元、檢測單元、檢測結(jié)果計算單元和流量控制單元；氣流單元包括驅(qū)動部件和氣流通道，驅(qū)動部件驅(qū)動所述檢測裝置外的空氣進入氣流通道，檢測單元設(shè)置在所述氣流通道上并將所述空氣中顆粒物的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成電信號，檢測結(jié)果計算單元根據(jù)檢測單元輸出的電信號輸出檢測結(jié)果；其特征在于:當(dāng)所述檢測結(jié)果超出一定范圍時，所述流量控制單元通過調(diào)節(jié)所述氣流單元中的空氣流量將所述檢測結(jié)果調(diào)整到所述一定范圍內(nèi)。
[0021]本實用新型涉及的顆粒物檢測裝置在脈沖頻率超出預(yù)定范圍時可以通過調(diào)節(jié)空氣流量使脈沖頻率重新回到預(yù)定范圍內(nèi)，使得顆粒物檢測裝置不再只能用于檢測固定參數(shù)范圍內(nèi)的顆粒物，而是可以用于檢測任意參數(shù)范圍的顆粒物，并且相比普通的顆粒物檢測裝置并不會大幅度地增加成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型實施方式涉及的顆粒物檢測裝置的原理示意圖；
[0023]圖2為本實用新型的一種實施方式涉及的顆粒物檢測裝置的流量控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實用新型的另一實施方式涉及的顆粒物檢測裝置的流量控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合【具體實施方式】說明本實用新型的顆粒物檢測裝置。本實施方式以使用光散射測定方法的顆粒物檢測裝置為例進行說明。
[0026]圖1為本實用新型實施方式涉及的顆粒物檢測裝置的原理示意圖。本實施方式的顆粒物檢測裝置包括氣流通道1、風(fēng)扇2、發(fā)光單元3、受光單元4、流量反饋單元5、流量控制單元6和檢測結(jié)果計算單元7。氣流通道I設(shè)置在裝置內(nèi)的暗室中，避免受外界光的影響。風(fēng)扇2位于氣流通道I的一端，驅(qū)動外界空氣沿氣流通道I流動。發(fā)光單元3和受光單元4設(shè)置于氣流通道I的側(cè)方，發(fā)光單元3向氣流通道I照射光，受光單元4設(shè)置在能夠接收到散射光的位置。受光單元4為光電轉(zhuǎn)換裝置，將接收到的散射光轉(zhuǎn)換為電信號，由檢測結(jié)果計算單元7對電信號進行處理，輸出檢測結(jié)果。
[0027]本實施方式的顆粒物檢測裝置的風(fēng)扇2上裝有流量反饋單元5。流量反饋單元5具有檢測風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的部件，可以是光電編碼盤，也可以是電機端的電壓或電流的檢測引線。對于特定的風(fēng)扇來說，轉(zhuǎn)速和空氣流量之間存在一定的對應(yīng)關(guān)系，流量反饋單元5根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系就可以計算出氣流通道I中的空氣流量。流量反饋單元5連接流量控制單元6，將空氣流量信息輸出給流量控制單元6。
[0028]檢測結(jié)果計算單元7根據(jù)受光單元4輸出的電信號輸出檢測結(jié)果。對特定型號的檢測裝置，在標(biāo)定的空氣流量下用檢測裝置檢測不同參數(shù)的顆粒物可以得到不同的電信號值與顆粒物參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，重復(fù)檢測不同參數(shù)的顆粒物就可以得到該對應(yīng)關(guān)系表。但氣流自身的變化和后述流量控制單元6對空氣流量的調(diào)整都會使實時流量偏移標(biāo)定值。因此，需要引入實時空氣流量相對于標(biāo)定值的偏移量對檢測結(jié)果進行校正。檢測結(jié)果計算單元7接收受光單元4輸出的電信號用于計算檢測結(jié)果，并從流量反饋單元5接收實時空氣流量值，對檢測結(jié)果進行校正，輸出校正后的檢測結(jié)果。檢測結(jié)果計算單元7同時還將受光單元4輸出的電信號轉(zhuǎn)發(fā)給流量控制單元6。
[0029]在通常的顆粒物檢測裝置中，在一個固定的空氣流量下用檢測裝置檢測不同濃度/直徑的顆粒物可以得到不同的電脈沖頻率與顆粒物濃度/直徑的對應(yīng)關(guān)系，重復(fù)檢測不同濃度/直徑的顆粒物就可以得到上述顆粒物濃度/直徑與電脈沖頻率的對應(yīng)關(guān)系表，該固定的空氣流量被稱為標(biāo)定的空氣流量。在本實施方式的檢測裝置中引入實時空氣流量對檢測結(jié)果進行校正，因此，除了顆粒物濃度/直徑和電脈沖頻率的對應(yīng)關(guān)系外，還要有不同的空氣流量下與標(biāo)定空氣流量下的檢測結(jié)果的折算關(guān)系。該折算同樣可以通過實驗來預(yù)先確定。檢測裝置的檢測結(jié)果計算單元7根據(jù)上述兩個對應(yīng)關(guān)系輸出最終檢測結(jié)果。
[0030]流量控制單元6從檢測結(jié)果計算單元7接收受光單元4輸出的電信號，從流量反饋單元5接收實時空氣流量信息。流量控制單元6將從檢測結(jié)果計算單元7接收的受光單元4輸出的電信號的頻率與預(yù)設(shè)的頻率范圍進行比較，如果電信號頻率超出了預(yù)設(shè)的頻率范圍，流量控制單元6向風(fēng)扇2輸出轉(zhuǎn)速控制信號，調(diào)節(jié)風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)速，從而將電信號頻率調(diào)整到預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。顆粒物檢測裝置根據(jù)散射光轉(zhuǎn)換成的電脈沖檢測顆粒物濃度，每當(dāng)有一個顆粒物通過檢測光路就會產(chǎn)生散射光的變化，相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成一次電脈沖。如果顆粒物濃度過低，則會造成電脈沖的頻率過低，有可能低于檢測裝置的響應(yīng)頻率的下限。同理，如果顆粒物濃度過高，則會造成電脈沖的頻率過高，可能會高于檢測裝置的響應(yīng)頻率的上限。通常，預(yù)設(shè)的響應(yīng)頻率范圍的上限由檢測裝置的光電信號調(diào)理電路的響應(yīng)頻帶和處理器AD采樣的分辨率決定，可以與電路響應(yīng)頻帶一致，也可以小于響應(yīng)頻帶，比如可以與光電信號調(diào)理電路的最佳工作頻帶一致。最小工作脈沖頻率的選取依據(jù)傳感器對外響應(yīng)頻率的要求。為了使電脈沖頻率不超出檢測裝置的響應(yīng)頻帶，本實施方式通過調(diào)整風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)速來改變單位時間通過氣流通道I的顆粒物數(shù)量，從而將電脈沖頻率維持在檢測裝置的響應(yīng)頻帶內(nèi)，保證檢測電路的檢測精度。
[0031]以下結(jié)合具體實施例進一步說明本實施方式。
[0032]實施例1
[0033]圖2為本實施例涉及的流量控制單元6的結(jié)構(gòu)框圖。本實施例的流量控制單元6包括頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61、空氣流量調(diào)整值計算模塊62、氣動裝置控制模塊63。受光單元4輸出的電信號經(jīng)檢測結(jié)果計算單元7輸出到流量控制單元6，同時流量反饋單元5輸出的實時空氣流量也輸出到流量控制單元6。
[0034]流量控制單元6的頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61中包括比例積分電路(PI電路)，頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61中存有預(yù)先設(shè)定的電信號頻率范圍。當(dāng)電信號的頻率超出預(yù)設(shè)的范圍時，比例積分電路將電信號頻率偏移值轉(zhuǎn)換成與之相對應(yīng)的空氣流量偏移值。電信號頻率相對于預(yù)設(shè)范圍的偏移值是指電信號的頻率超出預(yù)設(shè)頻率范圍的值，具體來說，當(dāng)頻率低于預(yù)設(shè)范圍的下限時，偏移值為負(fù)值，是頻率低于預(yù)設(shè)范圍下限的值，此時空氣流量偏移值為負(fù)值；當(dāng)頻率高于預(yù)設(shè)范圍的上限時，偏移值為正值，是頻率高于預(yù)設(shè)范圍上限的值，此時空氣流量偏移值為正值。頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61將空氣流量偏移值輸出給空氣流量調(diào)整值計算模塊62。
[0035]空氣流量調(diào)整值計算模塊62中預(yù)存有檢測裝置使用的空氣流量的標(biāo)定值，并從流量反饋單元5接收實時的空氣流量反饋?？諝饬髁空{(diào)整值計算模塊62根據(jù)從頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61接收的空氣流量偏移值和預(yù)存的空氣流量標(biāo)定值計算出能夠消除脈沖頻率偏移的空氣流量值。然后，空氣流量調(diào)整值計算模塊62用計算出的空氣流量值減去從流量反饋單元5接收的實時的空氣流量反饋值，得到空氣流量的調(diào)整值。具體來說，用空氣流量標(biāo)定值減去頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61輸出的空氣流量偏移值就得到能夠消除脈沖頻率偏移的空氣流量值。將計算得到的空氣流量值減去實時的空氣流量反饋值就得到需要將實時流量進行調(diào)整的值，如果該值為正值，說明要將流量調(diào)高該數(shù)值；如果該值為負(fù)值，說明要將流量調(diào)低該數(shù)值的絕對值。例如，如果脈沖頻率偏低，則空氣流量偏移值為負(fù)值，減去偏移值相當(dāng)于加上偏移值的絕對值，空氣流量被提高，相應(yīng)地脈沖頻率也被提高，進入預(yù)設(shè)的頻率范圍；如果脈沖頻率偏高，則空氣流量偏移值為正值，減去偏移值后空氣流量被降低，相應(yīng)地脈沖頻率也被減低，進入預(yù)設(shè)的頻率范圍?？諝饬髁空{(diào)整值計算模塊62將計算的空氣流量調(diào)整值輸出給氣動裝置控制模塊63。
[0036]氣動裝置控制模塊63也具有比例積分電路(PI電路)，通過比例積分電路將從空氣流量調(diào)整值計算模塊62接收的空氣流量調(diào)整值轉(zhuǎn)換成風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)速調(diào)整信號，用于調(diào)整風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整氣流通道I中的空氣流量。空氣流量的改變相應(yīng)地改變了受光單元4檢測到的脈沖的頻率，從而使得脈沖頻率回到預(yù)設(shè)的頻率范圍內(nèi)。
[0037]本實施例在頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61和氣動裝置控制模塊63中都采用了比例積分控制環(huán)路，通常，在頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61中的比例積分電路的的控制頻率可以小于氣動裝置控制模塊63中的比例積分電路的控制頻率。這樣做一方面可以通過在頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊61中設(shè)置比例積分電路來抑制脈沖頻率的噪聲，同時又可以通過為氣動裝置控制模塊63中的比例積分電路設(shè)置更高的控制頻率來提高流量控制的響應(yīng)速度。
[0038]實施例2
[0039]在實施例1的顆粒物檢測裝置的流量控制單元6中設(shè)置了兩個比例積分電路，但也可以只設(shè)置一個比例積分電路，通過電脈沖頻率的輸入直接控制輸出給風(fēng)扇2的指令值。
[0040]本實施例的流量控制單元6中只設(shè)置了一個比例積分電路，通過電脈沖頻率的輸入直接控制輸出給風(fēng)扇2的指令值。由于僅設(shè)置一個比例積分電路難于兼顧噪聲抑制和響應(yīng)速度，本實施例中在比例積分電路之前設(shè)置了低通濾波器。
[0041]圖3為本實施例的顆粒物檢測裝置的流量控制單元6的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的流量控制單元6包括低通濾波模塊601和流量控制模塊602，流量控制模塊602中包括比例積分電路。
[0042]在本實施例中，受光單元4將電信號輸出給檢測結(jié)果計算單元7，流量反饋單元5將實時空氣流量反饋給檢測結(jié)果計算單元7，檢測結(jié)果計算單元7根據(jù)輸入的信息計算出檢測結(jié)果。同時，檢測結(jié)果計算單元7將受光單元4的電信號輸出給流量控制單元6。流量反饋單元5輸出的實時空氣流量僅輸出給檢測結(jié)果計算單元7，不輸出到流量控制單元6。
[0043]檢測結(jié)果計算單元7輸出給流量控制單元6的電信號先輸出到低通濾波模塊601進行濾波，然后輸出給流量控制模塊602。流量控制模塊602中存有預(yù)設(shè)的電信號的頻率范圍，流量控制模塊602的比例積分電路將輸入的電信號頻率與預(yù)設(shè)頻率范圍進行比較，輸出對風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)速控制指令,調(diào)整風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)速。
[0044]在本實施例中，進入流量控制單元6的電信號先由低通濾波模塊601進行濾波，然后輸出給流量控制模塊602。但不限于此，在能夠保證電信號的噪音較低或需要降低成本的情況下，也可以省略低通濾波模塊601。
[0045]在本實施方式中，受光單元4輸出的電信號由檢測結(jié)果計算單元7轉(zhuǎn)發(fā)給流量控制單元6。但不限于此，受光單元4輸出的電信號可以直接分別輸出給流量控制單元6和檢測結(jié)果計算單元7。
[0046]在本實施方式中，使用風(fēng)扇驅(qū)動空氣流經(jīng)氣流通道。但不限于此，驅(qū)動空氣的裝置也可以是其他可以驅(qū)動空氣的裝置，例如電機驅(qū)動的氣泵、活塞泵等，還可以使用空氣加熱器來加熱空氣使其產(chǎn)生流動，從而進入顆粒物檢測裝置。只要上述驅(qū)動裝置的輸入信號或驅(qū)動速度與驅(qū)動的空氣量存在對應(yīng)關(guān)系，且可以被監(jiān)測即可用于本實用新型的顆粒物檢測裝置。驅(qū)動裝置的驅(qū)動速度可以由驅(qū)動裝置內(nèi)部的電路獲取，例如由電機內(nèi)的電引線獲得與轉(zhuǎn)速對應(yīng)的電機的電壓或電流；也可以由設(shè)置在驅(qū)動裝置外部的獨立的監(jiān)測裝置獲取。流量控制單元6輸出給驅(qū)動裝置的指令值的形式依賴于具體采用的驅(qū)動裝置的類型。比如對于風(fēng)扇來說，可以是占空比信號，可以是端電壓信號。
[0047]在本實施方式中，流量控制單元6根據(jù)電信號的脈沖頻率與預(yù)設(shè)的頻率范圍的差值來控制空氣流量，但不限于此。也可以用濃度信息代替脈沖頻率，例如，由檢測結(jié)果計算單元7將檢測到的濃度輸出給流量控制單元6，而流量控制單元6中存有預(yù)設(shè)的濃度范圍，并根據(jù)檢測到的濃度與預(yù)設(shè)值的差值來控制空氣流量。
[0048]本實施方式中的顆粒物檢測裝置是使用光散射測定法的檢測裝置。但不限于此，也可以是使用其他測定方法的檢測裝置，例如電感應(yīng)法，只要空氣流量與檢測結(jié)果相關(guān)即可。
[0049]應(yīng)當(dāng)理解以上說明書中所描述的【具體實施方式】和實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等同形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種測量空氣中顆粒物的相關(guān)信息的顆粒物檢測裝置，包括氣流單元、檢測單元和檢測結(jié)果計算單元； 氣流單元包括驅(qū)動部件和氣流通道，驅(qū)動部件用于驅(qū)動所述檢測裝置外的空氣進入氣流通道； 檢測單元設(shè)置在所述氣流通道上，用于將所述空氣中顆粒物的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成電信號; 檢測結(jié)果計算單元用于根據(jù)檢測單元輸出的電信號輸出檢測結(jié)果； 其特征在于:還包括與所述檢測單元連接的流量控制單元，用于在所述電信號的頻率超出一定范圍時調(diào)節(jié)所述氣流單元中的空氣流量，從而使得所述電信號的頻率回到所述一定范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述流量控制單元連接所述驅(qū)動部件，用于對所述驅(qū)動部件的驅(qū)動速度進行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述一定范圍的上限頻率由檢測裝置的光電信號調(diào)理電路的響應(yīng)頻帶和處理器AD采樣的分辨率決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述一定范圍的下限頻率由檢測裝置的對外響應(yīng)頻率的要求決定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述驅(qū)動部件為風(fēng)扇、電機驅(qū)動的氣泵或空氣加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述檢測單元為由發(fā)光部件和受光部件組成的光學(xué)檢測單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6其中任意一項所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 還包括用于反饋所述氣流單元中的空氣流量的流量反饋單元； 所述檢測結(jié)果計算單元根據(jù)檢測單元輸出的電信號和流量反饋單元輸出的空氣流量輸出檢測結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述流量控制單元包括頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊、空氣流量調(diào)整值計算模塊和驅(qū)動部件控制模塊； 所述頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊比較從所述檢測單元接收的電信號的頻率與所述一定范圍的差值，輸出相應(yīng)的流量偏移值； 所述空氣流量調(diào)整值計算模塊根據(jù)所述頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊輸出的流量調(diào)整指令和所述流量反饋單元輸出的空氣流量計算出空氣流量調(diào)整值； 所述驅(qū)動部件控制模塊根據(jù)所述空氣流量調(diào)整值計算模塊輸出的空氣流量調(diào)整值調(diào)整所述驅(qū)動部件的驅(qū)動速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述頻率誤差/流量轉(zhuǎn)換模塊和所述驅(qū)動部件控制模塊均包括比例積分電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述空氣流量調(diào)整值計算模塊用標(biāo)定流量與所述流量偏移值之和減去述流量反饋單元輸出的空氣流量得到空氣流量調(diào)整值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述流量控制單元包括比例積分電路； 當(dāng)所述電信號的頻率超出一定范圍時，所述流量控制單元的比例積分電路輸出調(diào)節(jié)所述氣流單元中的空氣流量的控制信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顆粒物檢測裝置，其特征在于: 所述流量控制單元還包括低通濾波模塊； 檢測單元輸出的電信號進入流量控制單元后首先在低通濾波模塊進行低通濾波處理。
13.—種測量空氣中顆粒物的相關(guān)信息的顆粒物檢測裝置，包括氣流單元、檢測單元和檢測結(jié)果計算單元； 氣流單元包括驅(qū)動部件和氣流通道，驅(qū)動部件用于驅(qū)動所述檢測裝置外的空氣進入氣流通道； 檢測單元設(shè)置在所述氣流通道上，用于將所述空氣中顆粒物的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成電信號; 檢測結(jié)果計算單元用于根據(jù)檢測單元輸出的電信號輸出檢測結(jié)果； 其特征在于:還包括與所述檢測結(jié)果計算單元連接的流量控制單元，用于在所述檢測結(jié)果超出一定范圍時調(diào)節(jié)所述氣流單元中的空氣流量，從而使得所述檢測結(jié)果回到所述一定范圍內(nèi)。
【文檔編號】G01N15/06GK204101413SQ201420388409
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】許曄, 朱駿, 劉勁波 申請人:勁天環(huán)境科技（上海）有限公司