专利名称：尘埃粒子多点检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量洁净环境中单位体积空气中尘埃粒子数量、大小、温湿度、风 速的多点检测装置。
背景技术：
洁净室是一种空气悬浮浓度受控的生产车间，其建造和使用都要求最大限度的减 少生产车间内进入、产生和滞留的粒子，生产车间内的温度、湿度、压力等其他相关参数也 要求受控。因此，实时检测洁净室的尘埃粒子数量是控制洁净环境指标的基础。目前洁净环境大都采用单台仪器人工检测，由于人的存在(人也是污染源)使环 境的洁净度不真实。国外也有采用多点检测方式，但采用几个采样泵抽气，多点检测处采用 采样管布置，这样气流在管道中流动时间过长，同时还需要多点采样转换，各点相互污染， 检测不准确。
发明内容本发明的目的是提供一种采用无线网络技术，可将测试数据通过无线网络传递到 控制室，同时控制室的控制信号也可以通过无线网络传送到变送器执行工作的、变送器将 检测颗粒粒徑、风速、温湿度等数据集成在一起进行处理技术的尘埃粒子检测装置。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是尘埃粒子多点检测装置基于RS485总线设计，采用主机(PC机)-RS232/485转换 接口 一主路由器-微型变送器一多点检测控制模块4层结构，信号采用无线传输，主控 (PC机)可同时监测256点(温度、湿度、风速、洁净度)，可根据用户选择。各点布置微型 变送器，电信号输出，并无线与主机通讯，避免了各点交叉干扰，使各点检测方便直接。所述的多点检测控制模块由光学传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、 气泵、信号处理电路板、控制电路板、电源板、机壳等部分组成。所述的光学传感器是由半导 体激光器、90度光电转换器、集光镜、腔体、光陷阱、进气嘴和出气嘴组成。所述的光电转换 器的主光轴与半导体激光器的主光轴相垂直。由于仪器采用光散射原理，即检测仪器使待 测空气成为细流束流过散射腔体区域，光源从侧面照射腔内，每个粒子的散射光以电流脉 冲形式接收下来，检测系统根据其脉冲信号的幅度和累计个数自动检测出不同粒径的粒子 个数。所述的电路板包括信号处理单元、显示控制单元。所述的信号处理单元包括信号 放大器、A/C转换单元、计数器。所述的信号放大器依次连接A/C转换单元、计数器，计数器 连接显示控制单元。本发明与已有技术相比具有如下优点提供一种采用无线网络技术，可将测试数据通过无线网络传递到控制室，同时控 制室的控制信号也可以通过无线网络传送到变送器执行工作的、变送器将检测颗粒粒徑、 风速、温湿度等数据集成在一起进行处理技术的尘埃粒子检测系统。可在线检测洁净环境任意点的洁净度、风速等情况，真实反映现场实际状况，还可实时监测生产现场环境。
附图1为本发明的结构示意图。附图2为本发明的信号处理单元的结构示意图。附图3为本发明的光学传感器的结构示意图。其中1、主机(PC机)2、RS232/485转换接口 3、主路由器4、微型变送器5、洁净 度检测控制模块、6、温湿度检测控制模块、7、风速检测控制模块8、打印机15、信号处理单 元16、显示控制单元17、集光镜18、光陷阱19、腔体20、进气嘴21、90度光电转换器22 半导体激光器23、出气嘴24、270度光电转换器25、信号放大器26、A/C转换单元27、计 数器
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述如附图1中所示，尘埃粒子多点检测装置，包括主机(1)、RS232/485转换接口(2)、 主路由器(3)、微型变送器(4)、洁净度检测控制模块(5)、温湿度检测控制模块(6)、风速检 测控制模块(7)，信号采用无线传输，主机(1)可同时监测256点(洁净度、温湿度、风速)， 可根据用户选择。各点布置洁净度检测控制模块(5)、温湿度检测控制模块(6)、风速检测 控制模块(7)，将检测得到的数据通过微型变送器(4)电信号输出，并无线与主机(1)通讯，避免了各点交叉干扰，使各点检测方便直接。洁净度检测控制模块(5)由光学传感器(9)、气泵、信号处理单元、控制电路板、电 源板、机壳等部分组成。所述的光学传感器(9)是由半导体激光器(22)、90度光电转换器 (21)、集光镜(17)、腔体(19)、光陷阱(18)、进气嘴(20)和出气嘴(23)组成。光学传感器 (9)采用两只光电接收器分别安装在两个垂直的平面上，因角度和方向不同，接收到的尘粒 信号大小也有区别，但信号规律为一致。一方面，两只光电接收器检测的信号叠加(该信号 为U)后，信号加强，可更明确确定尘粒的大小和数量，避免了颗粒的漏计和重复计，使计数 更准确。另一方面，将270度光电转换(24)的信号移位后，再将两路信号叠加(该信号为 V)，U信号与V信号比较确定粒径后，V信号求积分，可准确得出不同粒径的总几何体积。这 样，计数浓度和体积浓度均可检测。光电转换器(21)的主光轴与半导体激光器(22)的主 光轴相垂直。由于仪器采用光散射原理，即检测仪器使待测空气成为细流束流过散射腔体 区域，光源从侧面照射腔体(18)内，每个粒子的散射光以电流脉冲形式接收下来，检测系 统根据其脉冲信号的幅度和累计个数自动检测出不同粒径的粒子个数。信号处理单元包括信号放大器(25)、A/C转换单元(26)、计数器(27)。所述的信 号放大器(25)依次连接A/C转换单元(26)、计数器(27)，计数器(27)连接显示控制单元， 数据输入微型变送器(4)，微型变送器(4)电信号输出，并无线与主机(1)通讯，检测结果在 主机(1)上显示，并可连接打印机(8)打印数据。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的 人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发 明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求尘埃粒子多点检测装置，其特征在于包括主机(1)、RS232/485转换接口(2)、主路由器(3)、微型变送器(4)、洁净度检测控制模块(5)、温湿度检测控制模块(6)、风速检测控制模块(7)，信号采用无线传输，主机(1)可同时监测256点的洁净度、温湿度和风速，可根据用户选择，各点布置洁净度检测控制模块(5)、温湿度检测控制模块(6)、风速检测控制模块(7)，将检测得到的数据通过微型变送器(4)电信号输出，并无线与主机(1)通讯，避免了各点交叉干扰，使各点检测方便直接。
2.根据权利要求1所述的尘埃粒子多点检测装置，其特征在于洁净度检测控制模块 (5)由光学传感器(9)、气泵、信号处理单元、控制电路板、电源板、机壳等部分组成，所述的 光学传感器(9)是由半导体激光器(22)、90度光电转换器(21)、集光镜(17)、腔体(19)、光 陷阱(18)、进气嘴(20)和出气嘴(23)组成。
3.根据权利要求1或2所述的尘埃粒子多点检测装置，其特征在于光学传感器(9) 采用两只光电接收器分别安装在两个垂直的平面上，因角度和方向不同，接收到的尘粒信 号大小也有区别，但信号规律为一致，一方面，两只光电接收器检测的信号为U,叠加后，信 号加强，可更明确确定尘粒的大小和数量，避免了颗粒的漏计和重复计，使计数更准确，另 一方面，270度光电转换(24)的信号为V，移位后，再将两路信号叠加，U信号与V信号比较 确定粒径后，V信号求积分，可准确得出不同粒径的总几何体积，这样，计数浓度和体积浓度 均可检测，光电转换器(21)的主光轴与半导体激光器(22)的主光轴相垂直，由于仪器采用 光散射原理，即检测仪器使待测空气成为细流束流过散射腔体区域，光源从侧面照射腔体 (18)内，每个粒子的散射光以电流脉冲形式接收下来，检测系统根据其脉冲信号的幅度和 累计个数自动检测出不同粒径的粒子个数。
4.根据权利要求2所述的尘埃粒子多点检测装置，其特征在于信号处理单元包括信 号放大器(25)、A/C转换单元(26)、计数器(27)，所述的信号放大器(25)依次连接A/C转 换单元(26)、计数器(27)，计数器(27)连接显示控制单元，数据输入微型变送器(4)，微型 变送器(4)电信号输出，并无线与主机(1)通讯，检测结果在主机(1)上显示，并可连接打 印机⑶打印数据。
专利摘要本实用新型涉及一种测量洁净环境中单位体积空气中尘埃粒子数量、大小、温湿度、风速的多点检测装置。多点检测装置基于RS485总线设计，采用主机(PC机)--RS232/485转换接口—主路由器—微型变送器—多点检测控制模块4层结构，信号采用无线传输，主控(PC机)可同时监测256点(温度、湿度、风速、洁净度)，可根据用户选择。各点布置微型变送器，电信号输出，并无线与主机通讯，避免了各点交叉干扰，使各点检测方便直接。
文档编号G01W1/02GK201716257SQ201020183969
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者何进军, 曾世清, 沈强, 王丽芳 申请人:苏州市海魄洁净环境工程有限公司