[发明专利]一种双激光头粉尘检测方法及传感器

说明书

技术领域

本发明涉及粉尘浓度检测设备领域，尤其涉及一种双激光头粉尘检测方法及传感器。

背景技术

目前，对空气中粉尘浓度(如PM2.5)的检测是通过粉尘检测仪实现的，而粉尘检测传感器是粉尘检测仪中的主要部件。粉尘检测传感器中设有一一对应的激光头和光电接收器，激光头的激光发射端朝向光电接收器，利用光散射法检测空气中粉尘质量浓度。然而，激光头受其本身结构和功能限制，需要输出的能量大，尤其在需要连续工作的条件下，导致激光头的使用寿命较短，寿命一般在5千至1万小时之间，损坏后需要换新的激光头，使用成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种双激光头粉尘检测方法及传感器，通过两个激光头的轮换使用，既保证能持续对粉尘质量浓度进行检测，又能避免激光头长时间持续工作，激光头组合的使用寿命能达到3万至4万小时，寿命大大提高。

为实现上述目的，本发明提供一种双激光头粉尘检测方法，利用光散射法检测空气中粉尘质量浓度时，采用两个激光头轮换的方式向同一检测区的空气发射激光，激光射至所述检测区中的粉尘上发生散射，散射的激光通过位于检测区一侧的光电接收器捕捉，穿过检测区的激光通过反射面反射至除检测区以外的其它方向。

作为本发明的进一步改进，所述两个激光头激光发射方向之间的夹角为30-45°。

作为本发明的更进一步改进，其中一个所述激光头连续工作时长累积达到4-24小时后，切换成另一个激光头继续进行工作，所述两个激光头连接至控制电路，控制电路中设有能控制两个激光头工作切换时机的时钟单元。

作为本发明的更进一步改进，包括利用双激光头进行输出精度校正的步骤。

作为本发明的更进一步改进，所述精度校正的步骤为：在同一时段和地域，分别开启不同的激光头，将光电接收器输出的数据进行对比，通过数据值较大的对数据值较小的进行校正。

为实现上述目的，本发明还提供一种双激光头粉尘检测传感器，包括盒体，该盒体内设置有相对应的激光头和光电接收器，所述激光头的数量为两个，所述光电接收器的数量为一个，盒体上设有进气口和排气口，盒体内设有位于所述进气口和排气口之间并与两者连通的检测区，光电接收器位于检测区一侧；盒体内设有与激光头和光电接收器连接的电路板，还设有用于将穿过检测区的激光反射至除检测区以外其它方向的反射面。

作为本发明的更进一步改进，所述两个激光头激光发射方向之间的夹角为30-45°。

作为本发明的更进一步改进，所述盒体内设有两端分别与所述进气口和排气口的空气流动腔，所述空气流动腔沿“U形”曲线延伸，所述检测区位于空气流动腔的中部，所述两个激光头位于进气口和排气口之间。

作为本发明的更进一步改进，所述盒体内设有用于安装所述激光头的固定架，该固定架包括横向贯通其中部的凹槽，所述凹槽为所述检测区，固定架还包括位于凹槽一侧的两个激光头安装部，所述反射面的数量为两个且均位于固定架上凹槽的另一侧，反射面与凹槽之间设有挡光板。

作为本发明的更进一步改进，固定架与所述电路板通过连接结构相互连接。

有益效果

与现有技术相比，本发明的双激光头粉尘检测方法及传感器的优点为：

1、两个激光头采用轮换方式，任何时刻最多只有一个激光头向光电接收器发射激光，既保证能持续对粉尘质量浓度进行检测，又能避免单个激光头长时间持续工作，两个激光头组合的使用寿命能达到3万至4万小时，寿命大大提高；穿过检测区的激光被反射面反射至除检测区以外的其它方向，避免因反射的激光重新进入检测区而降低检测的准确度；

2、两个激光头激光发射方向之间的夹角为30-45°，两者发射激光时不会相互干扰；

3、累积工作时长达到4-24小时后进行轮换，避免频繁切换耗费不必要的能量；

4、控制电路中的时钟单元能自动控制两个激光头工作的切换时机，无需人工操作，控制更精确，两个激光头的工作时间更平均，使两者使用寿命尽可能接近，降低因其中一个激光头使用寿命过短而影响整个设备寿命的概率；

5、传统粉尘检测传感器只使用一个激光头时，激光头随使用时间的增加，其激光强度越来越低，导致光电接收器在相同粉尘浓度的条件下能接收的散射光越来越少，信号也就随之减弱，造成检测结果不准确；而利用双激光头进行输出精度校正的步骤，可解决因单个激光头激光强度减弱导致的检测结果不准确的问题；

6、两个激光头和光电接收器均设置在盒体内，集成度高，方便使用，通过电路板控制两个激光头轮换工作，实现自动化控制；