本發明專利技術提供一種檢測空氣中顆粒物濃度的檢測裝置，包括氣流通道、檢測單元、檢測結果計算單元以及風速測量單元；所述檢測裝置外的空氣進入所述氣流通道，所述檢測單元設置在所述氣流通道上并將所述空氣中顆粒物的相關信息轉換成電信號，同時所述風速測量單元獲取所述進入氣流通道的空氣流速，檢測結果計算單元根據檢測單元輸出的電信號和所述風速測量單元獲取的流速計算空氣中顆粒物的濃度。本發明專利技術還提供一種利用所述檢測裝置檢測空氣中顆粒物濃度的檢測方法。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種測定空氣中顆粒物濃度的檢測裝置，尤其涉及一種在氣體流速未知的情況下精確測定空氣中顆粒物濃度的檢測裝置。技術背景在生產生活的許多領域中，需要對顆粒物的濃度或數量等參數進行檢測，例如工廠煙道中排放的顆粒物的檢測；環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、光散射法等，其中光散射法測試時間短，能夠連續測量，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，發展迅速，是目前比較好的顆粒物檢測方法。但是目前在使用光散射法檢測空氣中顆粒物濃度時，所用的顆粒物濃度檢測裝置所使用的氣流的驅動方式主要有兩種:主動式和被動式；主動式檢測裝置可以采用風扇驅動以使被測氣體穩定流動，還可以采用加熱部件加熱被測氣體驅動氣體流動；被動式檢測裝置不主動驅動氣體流動而是利用被測氣體的自然流動或外部驅動氣體流動來使被測氣體通過被測區。目前采用被動式的傳感器測量空氣中顆粒物的濃度的結果大部分都不準確，主要原因是被測氣體流速對測量結果會有很大影響。當氣體流速變化時傳感器無法持續提供準確的檢測結果，需要用戶自行進行補償或計算。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種檢測空氣中顆粒物濃度的檢測裝置，包括氣流通道、檢測單元、檢測結果計算單元以及風速測量單元；所述檢測裝置外的空氣進入所述氣流通道，所述檢測單元設置在所述氣流通道上并將所述空氣中顆粒物的相關信息轉換成電信號，同時所述風速測量單元獲取所述進入氣流通道的空氣流速，檢測結果計算單元根據檢測單元輸出的電信號和所述風速測量單元獲取的流速計算空氣中顆粒物的濃度。優選地，所述風速測量單元包括發熱部件和信息處理單元；所述信息處理單元通過對所述檢測裝置所在的環境的溫度和位于所述氣流通道內的發熱部件的熱平衡溫度和發熱功率進行處理，確定空氣流速。優選地，所述風速測量單元還包括基準環境溫度檢測單元和發熱部件溫度檢測單元；所述基準環境溫度檢測單元檢測所述檢測裝置所在的環境的溫度；所述發熱部件溫度檢測單元檢測設置于所述氣流通道內的發熱部件的熱平衡溫度和發熱功率。優選地，所述發熱部件溫度檢測單元和所述發熱部件由一個自發熱溫度檢測單元來實現。優選地，所述氣流通道內的發熱部件在一預定的熱平衡溫度下達到熱平衡，所述風速測量單元根據熱平衡狀態下發熱部件的固定的熱平衡溫度、所述檢測裝置所在的環境的溫度以及發熱部件的發熱功率確定空氣流速。優選地，所述氣流通道內的發熱部件在固定的發熱功率下達到熱平衡，所述風速測量單元根據熱平衡狀態下發熱部件的固定的發熱功率、所述發熱部件的熱平衡溫度以及所述檢測裝置所在的環境的溫度確定空氣流速。優選地，所述發熱部件為負溫度系數熱敏電阻部件。優選地，所述檢測單元為由發光部件和受光部件組成的光學檢測單元；所述檢測結果計算單元根據所述檢測單元獲取的發光部件發射光的電信號和受光部件接收光的電信號計算空氣中顆粒物濃度。優選地，所述檢測結果計算單元利用所述空氣流速對所述顆粒物濃度進行補償。優選地，所述氣流通道上設置轉彎結構，并在所述轉彎處外側設置孔結構，用于降低進入所述氣流通道的空氣的流速，同時將大顆粒物甩出氣流通道。優選地，所述基準環境溫度檢測單元位于所述氣流通道轉彎處的孔結構的外側，或者位于所述氣流通道內檢測區域的上游；所述發熱部件溫度檢測單元或自發熱溫度檢測單元位于所述氣流通道中檢測區域的下游；所述檢測區域為發光部件發射光區域和受光部件接收光區域的重疊區域。本專利技術提供一種檢測空氣中顆粒物濃度的檢測方法，包括:電信號獲取步驟，空氣進入氣流通道，氣流通道中的檢測單元獲取空氣中顆粒物的相關信息對應的電信號；空氣流速獲取步驟，獲取所述進入氣流通道的空氣流速；顆粒物濃度獲取步驟，根據檢測單元獲取的電信號和所述空氣流速計算空氣中顆粒物的濃度。優選地，空氣流速獲取步驟包括環境溫度獲取步驟和熱平衡溫度獲取步驟；在所述環境溫度獲取步驟中，基準環境溫度檢測單元獲取檢測裝置所在的環境溫度；在所述熱平衡溫度獲取步驟中，發熱部件溫度檢測單元檢測設置于所述氣流通道內的發熱部件的熱平衡溫度和發熱功率，或者自發熱溫度檢測單元檢測自身內部發熱部件的熱平衡溫度和發熱功率。優選地，在所述空氣流速獲取步驟中，風速測量單元根據氣流通道中的發熱部件的固定熱平衡溫度獲取發熱部件的發熱功率，所述風速測量單元根據發熱部件達到熱平衡時的發熱功率、固定的熱平衡溫度以及環境溫度獲取步驟獲取的檢測裝置所在的環境的溫度確定空氣流速。優選地，在所述空氣流速獲取步驟中，風速測量單元根據氣流通道中的發熱部件的固定發熱功率獲取發熱部件的熱平衡溫度，所述風速測量單元根據發熱部件達到熱平衡時的熱平衡溫度、固定的發熱功率以及環境溫度獲取步驟獲取的檢測裝置所在的環境的溫度確定空氣流速。優選地，所述發熱部件為負溫度系數熱敏電阻部件。優選地，所述檢測單元為由發光部件和受光部件組成的光學檢測單元；在所述電信號獲取步驟中，所述檢測單元獲取發光部件發射光的電信號和受光部件接收光的電信號。優選地，在所述顆粒物濃度獲取步驟中，檢測結果計算單元根據電信號獲取步驟中獲取的發光部件發射的光的電信號和受光部件接收到的光的電信號計算空氣中顆粒物濃度。優選地，在所述顆粒物濃度獲取步驟中，檢測結果計算單元利用所述空氣流速獲取步驟中確定的空氣流速對所述顆粒物濃度進行補償。本專利技術涉及的顆粒物檢測裝置通過測量流經所述檢測裝置的氣流的風速，用風速對采用光散射法檢測空氣中顆粒物濃度進行補償，從而獲取更加精確的顆粒物濃度。該種方法能夠測量不同風速下的顆粒物的濃度。而且所述的檢測裝置中不使用活動部件，保證了傳感器等元件的使用壽命。【附圖說明】圖1為本專利技術實施方式涉及的顆粒物檢測裝置的原理示意圖； 圖2為本專利技術的第一實施例涉及的風速測量單元的結構示意圖； 圖3為本專利技術實施方式涉及的氣流通道的示意圖的一例； 圖4為本專利技術的第一實施例涉及的發熱單元和所述發熱元件測量單元位置示意圖； 圖5為本專利技術的第一實施例涉及的顆粒物檢測裝置檢測顆粒物濃度的流程圖； 圖6為本專利技術的第二實施例涉及的風速測量單元的結構示意圖。【具體實施方式】下面根據附圖所示實施方式闡述本專利技術。此次公開的實施方式可以認為在所有方面均為例示，不具限制性。本專利技術的范圍不受以下實施方式的說明所限，僅由權利要求書的范圍所示，而且包括與權利要求范圍具有同樣意思及權利要求范圍內的所有變形。以下結合【具體實施方式】說明本專利技術的顆粒物檢測裝置。圖1為本專利技術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、風速測量單元2、發光單元3、受光單元4、信號調整單元5、信號處理單元6和數據輸出單元7。氣流通道I設置在裝置內的暗室中，避免受外界光的影響。發光單元3和受光單元4設置于氣流通道I的側方，發光單元3向氣流通道I照射光，受光單元4設置在能夠接收到散射光的位置。受光單元4為光電轉換裝置，將接收到的散射光轉換為電信號，由信號調整單元5對電信號進行調整，并將調整后的結果發送至信號處理單元6。風速測量單元2包括溫度傳感器部件，可位于所述本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種檢測空氣中顆粒物濃度的檢測裝置，包括氣流通道、檢測單元、檢測結果計算單元以及風速測量單元；所述檢測裝置外的空氣進入所述氣流通道，所述檢測單元設置在所述氣流通道上并將所述空氣中顆粒物的相關信息轉換成電信號，同時所述風速測量單元獲取所述進入氣流通道的空氣流速，檢測結果計算單元根據檢測單元輸出的電信號和所述風速測量單元獲取的流速計算空氣中顆粒物的濃度。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：季雪峰，張主峰，劉勁波，
申請(專利權)人：勁天環境科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31
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