CN107831100A - 智能口罩用的pm2.5传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能口罩用的PM2.5传感器，包括电路板、激光模组固定座，所述激光模组固定座上设有检测区域、进风口及与所述进风口对应的第一出风口，所述电路板上方设有带固定孔的底座，所述底座上方中部设有涡轮风扇，绕所述涡轮风扇位于所述底座上设有一螺旋风扇罩；所述激光模组固定座设置在所述螺旋风扇罩的开口端，并与所述螺旋风扇罩的起始端相连；所述激光模组固定座靠近检测区域的一侧与底座、螺旋风扇罩的末端形成第二出风口。本发明采用涡轮风扇和独特的风道设计改变风压，解决了现有智能口罩中PM2.5传感器不能主动吸风的要求，实时检测口罩内人体呼吸的PM2.5值，提高了智能口罩的净化效率。
Description
技术领域
本发明涉及激光粉尘传感器技术领域，具体涉及一种智能口罩用的PM2.5传感器。
背景技术
近年全国范围内雾霾天气越来越频繁和严重，雾霾中的PM2.5对人体健康有较大的危害。现有的PM2.5传感器不能满足智能口罩主动吸风的要求，风压小，在口罩佩戴过程中极易出现呼吸不顺畅以及PM2.5检测数据不准确的情况。因此有必要设计一种专用于口罩的PM2.5传感器，实时检测口罩内人体呼吸的PM2.5值，提高口罩的净化效率。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种智能口罩用的PM2.5传感器，该传感器采用涡轮风扇和独特的风道设计，解决了现有口罩风压小的问题，使吸入风压大，可实时精准测量口罩内人体呼吸的PM2.5值，提高智能口罩的净化效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能口罩用的PM2.5传感器，包括电路板、激光模组固定座及安装在激光模组固定座上的激光模组、光电二极管，所述激光模组固定座上设有检测区域、进风口及与所述进风口对应的第一出风口，所述电路板上方设有带固定孔的底座，所述底座上方中部设有涡轮风扇，绕所述涡轮风扇位于所述底座上设有一螺旋风扇罩；所述激光模组固定座设置在所述螺旋风扇罩的开口端，并与所述螺旋风扇罩的起始端相连；所述第一出风口外罩设有一开口朝下的导风槽；所述激光模组固定座靠近检测区域的一侧与底座、螺旋风扇罩的末端形成第二出风口，使得所述涡轮风扇产生的气流分成两路，一路经过第二出风口流出，另一路依次流经激光模组固定座的进风口、检测区域、第一出风口、导风槽，实现实时检测口罩内人体呼吸PM2.5值的目的。
使用时，涡轮风扇旋转，将外界空气吸入口罩中，经过滤后的空气气流分成两路，一路经过第二出风口提供人体呼吸使用，另一路经过激光模组固定座的检测区域，通过激光模组发射激光束照射气流中的颗粒物产生光信号，由光电二极管将光信号转化成电信号从而检测出人体呼吸的PM2.5值。
本发明用于智能口罩的PM2.5传感器采用涡轮风扇及螺旋风扇罩，使得本发明装置能产生压力稳定且流速一致的气流，极大地提升了传感器的检测精度。
进一步地，在所述第一出风口外罩设一开口朝下的导风槽
进一步，所述激光模组固定座外套设有上屏蔽罩、下屏蔽罩。优选地，所述下屏蔽罩包裹激光模组固定座及电路板的一部分。
传感器检测采用全屏蔽结构，将敏感元件如光电二极管、激光模组固定座、电路板直接全包围在上屏蔽罩、下屏蔽罩内，电磁屏蔽效果好，抗干扰能力更强，从而使得传感器的检测精度大大提高，检测结果更稳定可靠。
进一步地，为避免外界光源或反光干扰检测区域激光光源的路径导致检测结果误差大的问题，在所述激光模组固定座位于检测区域的上方设有一遮光盖片，有效避免外界光源或反光对光路的影响，保证检测精度。
进一步地，所述底座上设有过线孔，与所述过线孔连接靠近激光模组固定座的一侧设有导线缝。通过过线孔及导线缝将电线整齐布置，有效解决了电线弯折、自重、风扇振动等引起的电线脱落、断裂问题，减少了风扇接触不良、异常频发、噪音大、易损坏等故障。
进一步地，所述激光模组固定座与螺旋风扇罩的起始端可拆卸连接，可以是通过设置卡条、凹槽的方式卡合。将激光模组固定座与螺旋风扇罩可拆卸连接，非常便于各零部件的拆装，更便于口罩长时间使用后传感器的内部清理维护。
由于导风槽是罩在第一出风口外侧，为便于激光模组固定座的清理维护，进一步地，所述第一出风口外周设有安装卡槽，所述导风槽侧边缘上设有与所述安装卡槽相配合的凸条。
进一步地，所述电路板内设有无线通信模块。通过无线通信模块可实时实地传输传感器检测到的PM2.5值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明采用涡轮风扇和独特的风道设计改变风压，解决了现有智能口罩中PM2.5传感器不能主动吸风的问题，能够实时检测口罩内人体呼吸的PM2.5值，智能口罩的净化效率得到极大提升；2、本发明传感器结构简单、安装方便，通过涡轮风扇和风道能够产生稳定的气流，抗干扰能力提高，使得传感器的检测精度大大提高，检测结果更稳定可靠。
附图说明
图1为本发明智能口罩用的PM2.5传感器的立体结构示意图；
图2为本发明智能口罩用的PM2.5传感器的另一角度的立体结构示意图；
图3为本发明智能口罩用的PM2.5传感器的爆炸视图；
图中：1、电路板；2、激光模组固定座；201、检测区域；202、进风口；203、第一出风口；3、固定孔；4、底座；5、涡轮风扇；6、螺旋风扇罩；7、导风槽；8、第二出风口；9、上屏蔽罩；10、下屏蔽罩；11、遮光盖片；12、过线孔；13、导线缝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1所示，一种智能口罩用的PM2.5传感器，包括电路板1、激光模组固定座2及安装在激光模组固定座2上的激光模组、光电二极管，所述激光模组固定座2上设有检测区域201、进风口202及与所述进风口202对应的第一出风口203，所述电路板1上方设有带固定孔3的底座4，所述底座4上方中部设有涡轮风扇5，绕所述涡轮风扇5位于所述底座4上设有一螺旋风扇罩6；所述激光模组固定座2设置在所述螺旋风扇罩6的开口端，并与所述螺旋风扇罩6的起始端相连；所述激光模组固定座2靠近检测区域201的一侧与底座4、螺旋风扇罩6的末端形成第二出风口8，使得所述涡轮风扇5产生的气流分成两路，一路经过第二出风口8流出，另一路依次流经激光模组固定座2的进风口202、检测区域201、第一出风口203，实现实时检测口罩内人体呼吸PM2.5值的目的。
在所述第一出风口203外罩设一开口朝下的导风槽7。该导风槽7使被测空气气体走向更明确，流动更稳定可靠，同时可防止外界光线由第一出风口203进入检测区域201干扰检测区域201光信号，确保检测结果精准可靠。
使用时，涡轮风扇5旋转，将外界空气吸入口罩中，经过滤后的空气气流分成两路，一路经过第二出风口8提供人体呼吸使用，另一路经过激光模组固定座2的检测区域201，通过激光模组发射激光束照射气流中的颗粒物产生光信号，由光电二极管将光信号转化成电信号从而检测出人体呼吸的PM2.5值。
作为本实施例的进一步改进：如图3所示，在所述激光模组固定座2位于检测区域201的上方设有一遮光盖片11，有效避免外界光源或反光对光路的影响，保证检测精度。
作为本实施例的进一步改进：如图3所示，所述底座4上设有过线孔12，与所述过线孔12连接靠近激光模组固定座2的一侧设有导线缝13。通过过线孔12及导线缝13将电线整齐布置，有效解决了电线弯折、自重、风扇振动等引起的电线脱落、断裂问题，减少了风扇接触不良、异常频发、噪音大、易损坏等故障。
作为本实施例的进一步改进：所述电路板1内设有无线通信模块。所述无线通信模块可以为GPRS、WiFi、蓝牙等，通过无线通信模块可实时实地远程传输传感器检测到的PM2.5值。
实施例2：如图2-3所示，一种智能口罩用的PM2.5传感器，与实施例1的区别仅在于：所述激光模组固定座2外套设有上屏蔽罩9、下屏蔽罩10。上屏蔽罩9上设有与进风口202、第一出风口203对应的通孔，确保空气流通。
所述上屏蔽罩9、下屏蔽罩10为金属材质，可通过任何一种方式安装在激光模组固定座2上。
所述下屏蔽罩10包裹激光模组固定座2及电路板1的一部分，从而将敏感元件光电二极管、激光模组固定座2、电路板1直接全包围，电磁屏蔽效果好，抗干扰能力更强，检测结果更稳定可靠。
实施例3：一种智能口罩用的PM2.5传感器，与上述实施例的区别仅在于：所述激光模组固定座2与螺旋风扇罩6的起始端可拆卸连接，可以是通过设置卡条、凹槽的方式卡合。卡条、凹槽未在图中画出，仅代表一种可拆卸的方式，而不作为本实施例的限定。
实施例4：一种智能口罩用的PM2.5传感器，与上述实施例的区别仅在于：所述第一出风口203外周设有安装卡槽，所述导风槽7侧边缘上设有与所述安装卡槽相配合的凸条。需要安装时，从上至下降导风槽7的凸条慢慢放入安装卡槽中，拆卸时，将导风槽7的凸条从安装卡槽中滑出即可。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种智能口罩用的PM2.5传感器，包括电路板、激光模组固定座及安装在激光模组固定座上的激光模组、光电二极管，所述激光模组固定座上设有检测区域、进风口及与所述进风口对应的第一出风口，其特征在于，所述电路板上方设有带固定孔的底座，所述底座上方中部设有涡轮风扇，绕所述涡轮风扇位于所述底座上设有一螺旋风扇罩；所述激光模组固定座设置在所述螺旋风扇罩的开口端，并与所述螺旋风扇罩的起始端相连；所述第一出风口外罩设有一开口朝下的导风槽；所述激光模组固定座靠近检测区域的一侧与底座、螺旋风扇罩的末端形成第二出风口，使得所述涡轮风扇产生的气流分成两路，一路经过第二出风口流出，另一路依次流经激光模组固定座的进风口、检测区域、第一出风口、导风槽。
2.根据权利要求1所述的一种智能口罩用的PM2.5传感器，其特征在于，所述激光模组固定座外套设有上屏蔽罩、下屏蔽罩。
3.根据权利要求2所述的一种智能口罩用的PM2.5传感器，其特征在于，所述下屏蔽罩包裹激光模组固定座及电路板的一部分。
4.根据权利要求1所述的一种智能口罩用的PM2.5传感器，其特征在于，所述激光模组固定座位于检测区域的上方设有一遮光盖片。
5.根据权利要求1所述的一种智能口罩用的PM2.5传感器，其特征在于，所述底座上设有过线孔，与所述过线孔连接靠近激光模组固定座的一侧设有导线缝。
6.根据权利要求1所述的一种智能口罩用的PM2.5传感器，其特征在于，所述激光模组固定座与螺旋风扇罩的起始端可拆卸连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能口罩用的PM2.5传感器，其特征在于，所述第一出风口外周设有安装卡槽，所述导风槽侧边缘上设有与所述安装卡槽相配合的凸条。
8.根据权利要求1所述的一种智能口罩用的PM2.5传感器，其特征在于，所述电路板内设有无线通信模块。
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