本實用新型涉及一種空氣檢測儀。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的空氣檢測儀器由于比較貴重，在環(huán)境中分布的并不密集，因此現(xiàn)有的空氣檢測儀的數(shù)據(jù)并不精確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種能夠?qū)崟r了解當(dāng)時天氣狀況，并且能夠大面積使用的空氣檢測儀。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：

空氣檢測儀，其特征在于：包括控制器、支架，控制器安裝在支架上，所述控制器包括上層控制電路板、下層控制電路板，其中，下層控制電路板為信號放大電路，下層控制電路板上集成有空氣質(zhì)量傳感器，所述空氣質(zhì)量傳感器檢測空氣中成分的含量或濃度；

其中上層控制電路板為數(shù)據(jù)采集和傳輸電路，上層控制電路板和下層控制電路板之間電連接；

其中支架上還安裝顆粒物傳感器，控制器、顆粒物傳感器分別與電源連接；

控制器、顆粒物傳感器分別與空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)電連接或者信號連接，其中空氣質(zhì)量傳感器和顆粒物傳感器采集的數(shù)據(jù)通過信號傳輸給空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，并且通過終端設(shè)備將空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的檢測結(jié) 果顯示出來。所述上層控制電路板包括無線通訊天線，電化學(xué)傳感器和顆粒物傳感器的信號通過無線通訊天線與空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)連接。

優(yōu)選的，所述空氣傳感器為電化學(xué)傳感器。

優(yōu)選的，所述信號放大電路包括場效應(yīng)管Q1、運算放大器U1A、運算放大器U1B、濾波器L1、運算放大器U1C、肖特二極管D1；

其中，電化學(xué)傳感器A1工作電極W與運算放大器U1A負(fù)輸入端連接，同時電化學(xué)傳感器A1的工作電極W還與場效應(yīng)管Q1的源極S連接，電化學(xué)傳感器A1的參考電極R與場效應(yīng)管Q1的漏極D連接；

運算放大器U1A同時串連運算放大器U1B和運算放大器U1C，運算放大器U1C的輸出端連接鉗位肖特二極管D1，對放大信號進行鉗位，所述運算放大器U1A、運算放大器U1B和運算放大器U1C構(gòu)成三級運算放大電路；

其中鉗位肖特二極管D1與電源連接。

優(yōu)選的，所訴終端設(shè)備為手機、電腦、平板中的任意一種。

優(yōu)選的，還包括底座，支架固定在底座上，所述電源為外置電源和/或內(nèi)置電源，所述內(nèi)置電源安裝在底座內(nèi)，或者位于底座之上；

所述顆粒物傳感器的下端安裝面板，面板固定在支架上，同時面板的邊緣或外圍圍繞有濾網(wǎng)，空氣從濾網(wǎng)中穿過，使顆粒物傳感器與空氣充分接觸。

優(yōu)選的，還包括外罩，所述外罩包括數(shù)個平行且間隔設(shè)置的遮蔽板，所述遮蔽板包括中心具有透孔的平板，其中沿著平板的邊緣向下延伸出一斜面，使斜面與水平面之間形成銳角夾角；

其中平板之間通過一根或數(shù)根支撐柱串接在一起；

其中支撐柱最頂部的遮蔽板透孔上具有蓋板，蓋板將透孔密封；

控制器和濾網(wǎng)容納在透孔之間形成的容納腔內(nèi)；

還包括一中心具有透孔的墊板，所述墊板位于遮蔽板的下端，并且墊板也串接在支撐柱上，其中，沿著墊板的一側(cè)邊緣向外延伸出一彎折的連接片，連接片上設(shè)置至少兩個連接孔，其中一個連接孔用于將外罩固定在其余的物體上進行固定，另一個連接孔用于將外罩和底座固定在一起。

優(yōu)選的，所述銳角夾角在30-60度之間。10-80度之間也可以。

本實用新型中，空氣檢測儀的工作方法如下：

(1)首先利用數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)收集，空氣質(zhì)量傳感器、顆粒物傳感器檢測的原始數(shù)據(jù)和/或與空氣質(zhì)量有關(guān)的各種數(shù)據(jù)形成原始數(shù)據(jù)庫；

(2)獲得空氣質(zhì)量參數(shù)的原始數(shù)據(jù)通過信號傳輸給校準(zhǔn)系統(tǒng)，校準(zhǔn)系統(tǒng)的云平臺通過機器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)挖掘?qū)υ紨?shù)據(jù)進行校正，得到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

(3)將校準(zhǔn)后的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)分別傳送給數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展示與分析平臺對數(shù)據(jù)進行實時展示，數(shù)據(jù)展示與分析平臺的實時污染地圖展示模塊結(jié)合地理信息，對Microair^TM上傳的分鐘級的海量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行可視化展示，生動形象地展示出空氣質(zhì)量的實時變化趨勢和污染分布情況；

單點統(tǒng)計分析模塊對檢測點位的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進行簡單的統(tǒng)計分析， 幫助用戶節(jié)約手動分析時間成本，同時還能夠幫助用戶了解基本污染狀況；

區(qū)域污染分析模塊實現(xiàn)一段時間內(nèi)各區(qū)域污染統(tǒng)計分析的結(jié)果，能夠得到經(jīng)常發(fā)生污染的區(qū)域；

(1)終端設(shè)備接收數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)果。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，方便人們實時掌握天氣狀況，方便人們的出行。

附圖說明

圖1為空氣檢測儀示意圖

圖2為控制器示意圖

圖3為信號放大電路

圖4為空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)流程圖

圖5為空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)具體流程圖

圖6為外罩與安裝座示意圖

圖6-1為外罩另一方向示意圖

圖6-2為墊板示意圖

圖7為遮蔽板示意圖

圖8為安裝座示意圖

圖8-1為主板示意圖

圖8-2為底板示意圖

圖8-3為安裝座連接在一起時的俯視圖

附圖序號說明：支架1、上層控制電路板2、下層控制電路板3、電 化學(xué)傳感器A1、顆粒物傳感器4、面板5、濾網(wǎng)6、內(nèi)置電源7、底座8、立柱9、無線通訊天線10、外罩11、遮蔽板12、平板13、斜面14、支撐柱15、墊板16、連接片17、連接孔一18、連接孔二19、凹槽20、安裝座21、底板22、主板23、間隙24、緊固螺栓25、擋板26、凹槽27、固定圈28、固定帶29、第一側(cè)板30、旋鈕螺絲31、第二側(cè)板32

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的說明。

圖中，空氣檢測儀包括空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)、終端設(shè)備、控制器、支架1，控制器安裝在支架1上，所述終端設(shè)備為具有顯示屏的手機、電腦、平板中的任意一種。本實用新型中控制器與電源連接，所述控制器包括上層控制電路板2、下層控制電路板3，其中，下層控制電路板3為信號放大電路，下層控制電路板3上集成有空氣質(zhì)量傳感器，空氣質(zhì)量傳感器檢測空氣中成分的含量或濃度，優(yōu)選空氣質(zhì)量傳感器為電化學(xué)傳感器A1，電化學(xué)傳感器A1測量空氣中的SO2、CO、H2S、NO2、O3等等各種成分含量。其中上層控制電路板2為數(shù)據(jù)采集和傳輸電路，上層控制電路板2和下層控制電路板3之間電連接；其中支架1上還安裝顆粒物傳感器4，優(yōu)選顆粒物傳感器4安裝在控制器的下面，顆粒物傳感器4用于監(jiān)測空氣中的pm10、pm 2.5的含量，為了方便安裝顆粒物傳感器4，在顆粒物傳感器4的下端安裝面板5，面板5連接在支架1上，面板1的外圍或邊緣圍繞有濾網(wǎng)6，空氣從濾網(wǎng)6中穿過，使顆粒物傳感器4與空氣充分接觸。控制器、顆粒物 傳感器4分別與空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)電連接或者信號連接，電化學(xué)傳感器A1和顆粒物傳感器4采集的數(shù)據(jù)通過信號傳輸給空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，并且通過終端設(shè)備將空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果顯示出來。本實用新型中，空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)使用能完成本實用新型目的的現(xiàn)有技術(shù)。本實用新型的目的僅僅在于空氣檢測儀的整體結(jié)構(gòu)，至于終端設(shè)備、系統(tǒng)如何接收、顯示結(jié)果，使用現(xiàn)有技術(shù)即可。

控制器的底部也可以設(shè)置面板，面板與支架1固定連接或活動連接，控制器直接放置在面板上。

為了方便本裝置的使用，電源具有外置電源和內(nèi)置電源7，同時本實用新型中還設(shè)置底座8，底座8安裝在支架1的下端，設(shè)置底座8的目的是利于支架1的穩(wěn)固，同時能夠?qū)⒖刂破鞯炔考闹亓考性诘鬃?上，方便本裝置進行放置、安裝、部件的連接。優(yōu)選內(nèi)置電源7為電池或者蓄電池，內(nèi)置電源7放置在底座8的上方，本實用新型中內(nèi)置電源7可以擱置在另一塊面板5上，面板5與支架1連接，面板5與底座8之間通過立柱9或支撐柱間隔開來，支架1和立柱9可以是一體的結(jié)構(gòu)，采用這樣的結(jié)構(gòu)不僅內(nèi)置電源7放置穩(wěn)固，且安裝、拆卸都很方便，而且內(nèi)置電源7與底座8之間的間隙可以散熱，上述設(shè)計方式只是本實用新型中的優(yōu)選方式。當(dāng)然內(nèi)置電源7還可以放置在底座8內(nèi)部，或者使用其他的連接方式。

下面具體的介紹下信號放大電路：信號放大電路包括場效應(yīng)管Q1、運算放大器U1A、運算放大器U1B、濾波器L1、運算放大器U1C、肖特二極管D1；其中，電化學(xué)傳感器A1工作電極W與運算放大器U1A 負(fù)輸入端連接，并且電化學(xué)傳感器A1工作電極W與運算放大器U1A負(fù)輸入端之間串連有電阻R1，同時電化學(xué)傳感器A1的工作電極W還與場效應(yīng)管Q1的源極S連接，電化學(xué)傳感器A1的參考電極R與場效應(yīng)管Q1的漏極D連接，優(yōu)選場效應(yīng)管Q1的型號為MMBFJ177，場效應(yīng)管Q1還連接電阻R3。運算放大器U1A負(fù)輸入端和輸出端并聯(lián)有電阻R2。

運算放大器U1A同時串連運算放大器U1B和運算放大器U1C，運算放大器U1C的輸出端連接鉗位肖特二極管D1，對放大信號進行鉗位，以容錯，所述運算放大器U1A、運算放大器U1B和運算放大器U1C構(gòu)成三級運算放大電路。優(yōu)選運算放大器U1A的正輸入端連接有電阻R4，并在R4的另一端連接一個偏置電壓Vbais，構(gòu)成第一級放大電路，運算放大器U1A和運算放大器U1B形成第二級放大電路和第三級放大電路。本實用新型中運算放大器的型號可以是TLC2543。

優(yōu)選在運算放大器U1B和運算放大器U1C之間串連濾波器L1，使用濾波器L1以保證雜波信號去除的同時能夠最大限度的減低原始信號損耗。

信號放大電路的使用能夠?qū)㈩w粒物傳感器和電化學(xué)傳感器的微弱信號有效地放大。避免采集數(shù)據(jù)的丟失和不準(zhǔn)確。

上層控制電路板2包括無線通訊天線10，電化學(xué)傳感器A1和顆粒物傳感器4的信號通過無線通訊天線10與空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)連接。

由于本實用新型是放置在自然環(huán)境中，自然環(huán)境的雨水或者雷電、風(fēng)雨會對本實用新型造成侵蝕，為了避免上述情況的發(fā)生，在本 實用新型的外面設(shè)置外罩11。

所述外罩11包括數(shù)個平行且間隔設(shè)置的遮蔽板12，相鄰遮蔽板12之間的間距在5-20mm之間，所述遮蔽板12包括中心具有透孔的平板13，其中沿著平板13的邊緣向下延伸出一斜面14，斜面14與水平面之間形成銳角夾角，優(yōu)選銳角夾角在20-60度之間，其中平板13之間通過一根或數(shù)根支撐柱15串接在一起，優(yōu)選本實用新型中使用兩根對稱的支撐柱15將各遮蔽板12串接在一起，為了方便串接遮蔽板12，在平板13上設(shè)置有一個或數(shù)個插孔，支撐柱15從插孔內(nèi)適配的穿過，將遮蔽板12連接在一起。其中最頂部遮蔽板12的透孔上具有蓋板，蓋板將透孔密封，避免雨水滲入，蓋板與最頂部的遮蔽板12可以是一體式結(jié)構(gòu)；控制器、支架1、內(nèi)置電源都容納在透孔之間形成的容納腔內(nèi)。優(yōu)選斜面14的邊緣伸出底座8的外邊緣，將底座8也遮蔽在外罩11之內(nèi)。

最下端遮蔽板12的下面設(shè)置有中心具有透孔的墊板16，并且墊板16也串接在支撐柱15上，墊板16可以安裝在內(nèi)置電源面板的底部，其中，沿著墊板16的一側(cè)邊緣向外延伸出一彎折的連接片17，連接片17上設(shè)置至少兩個連接孔，分別為連接孔一18、連接孔二19，連接孔內(nèi)都放置螺絲，其中連接孔一18內(nèi)的螺絲與底座8連接在一起，連接方式可以直接是螺絲連接，也可以在底座上設(shè)置一凹槽20，螺絲直接插入在凹槽20內(nèi)。連接孔二19用于將墊板16與安裝座21連接在一起，從而將保護外罩11、底座8固定在了安裝座21上，具體的連接結(jié)構(gòu)是：連接片17的下端插入在安裝座21的間隙內(nèi)，連接 孔二19內(nèi)的螺絲用于將保護外罩11固定在安裝21座的間隙內(nèi)，采用這樣的結(jié)構(gòu)防止本實用新型丟失或被隨便移動。

經(jīng)過試驗與研究，斜面14與水平面之間的夾角為60度，斜面14的寬度等于或略大于相鄰遮蔽板12之間的間距時，防雨效果最好，對風(fēng)速的影響最小。

連接片17的下端插接在安裝座21上，設(shè)置安裝座21可以將本實用新型的整體安裝在樹上或者電線桿上。下面具體的描述安裝座21的結(jié)構(gòu)。

安裝座21包括底板22、主板23，其中底板22與主板23通過螺絲或者螺栓平行的連接在一起，且主板23與底板22之間間隔有距離，形成間隙24，連接片17的末端適配的插入間隙24內(nèi)。底板22上設(shè)置有一個或數(shù)個安裝孔，安裝孔內(nèi)適配的放置連接件，所述連接件為緊固螺栓25，緊固螺栓25用于將底板22、主板23、底座8連接在一起。

主板23對稱的兩側(cè)端面向外延伸形成擋板26，優(yōu)選主板23的截面大體呈一U型、C型或者燕尾槽型結(jié)構(gòu)。所述擋板26對稱的端面上設(shè)置凹槽27，同時主板23的正面設(shè)置有固定圈28，所述固定圈28上連接固定帶29，固定帶29用于纏繞固定本實用新型的固定物，固定物例如為大樹、電線桿等。而凹槽27則適配的卡制在固定物上，其中與底板22安裝孔對應(yīng)位置、在主板23上也設(shè)置安裝孔，螺絲或螺栓穿過安裝孔和被固定物，螺栓將三者固定在一起。

所述底板22對稱的兩側(cè)端面向外延伸形成第一側(cè)板30，所述第 一側(cè)板30上設(shè)置螺絲孔，螺絲孔內(nèi)適配的旋鈕螺絲31，第一側(cè)板30的頂部頂?shù)衷谥靼?3的底面，與螺絲孔對應(yīng)位置、在主板23上也設(shè)置螺絲孔，主板23與底板22通過螺絲連接在一起，優(yōu)選底板22還設(shè)置一第二側(cè)板32，所述第二側(cè)板32位于第一側(cè)板30之間，本實用新型中優(yōu)選第二側(cè)板32是設(shè)置在底板22中沒有設(shè)置第一側(cè)板30的底板的任意兩端的一側(cè)，即底板22另外兩側(cè)端面的任意一端設(shè)置第二側(cè)板32，更簡單的說，第二側(cè)板32充當(dāng)了間隙24的底部，第一側(cè)板30和第二側(cè)板32高度相同，當(dāng)連接片17插入在間隙24內(nèi)時，連接片17的底部頂?shù)衷诘诙?cè)板32上。優(yōu)選底板22的截面也大體呈一U型、C型或者燕尾槽型結(jié)構(gòu)。

安裝座可以方便的將被固定物安裝在電線桿等物體上，而且安裝方便，不需要額外的鉆孔等工作，使用非常方便。

使用的時候，將需要防水的空氣檢測儀放置在保護外罩內(nèi)，使用螺絲等連接件將空氣檢測儀與保護外罩固定在一起，需要固定保護外置不被隨意移動時，再通過其余的連接孔將保護外罩固定在墻上、樹上、電線桿等等固定物上，防止保護外罩被拿走或因外力被隨便移動。當(dāng)下雨的時候，雨水會順著向下傾斜的擋板下流，由于相鄰擋板之間的距離不是很遠，因此即使雨勢和風(fēng)勢很大，雨水依然會撲打在傾斜的擋板上，不會進入保護外罩的內(nèi)部打濕空氣檢測儀。風(fēng)吹過空氣檢測儀時，同時由于擋板是斜面，加諸在空氣檢測儀上的風(fēng)速和壓力不會改變，不會影響空氣檢測儀內(nèi)的裝置(例如顆粒物傳感器和電化學(xué)傳感器)對當(dāng)時自然環(huán)境的記錄與收集。

本實用新型中控制器上還可以集成別的傳感器，例如測量溫度、風(fēng)速、濕度、空氣流量、粉塵傳感器等等，至于集成什么傳感器，根據(jù)需求可自主選擇，本實用新型不局限使用電化學(xué)傳感器和顆粒物傳感器。本實用新型體積小巧，重量不足5斤，且造價相對于現(xiàn)有的檢測儀器成本低廉，因此可廣泛應(yīng)用在商場、住宅、花園、寫字樓、工廠、實驗室等室內(nèi)或室外的自然環(huán)境中，而且可大面積。密度高的使用，例如在一平方公里的范圍內(nèi)可以使用10-50個本裝置，相鄰裝置之間可以間隔50-100米，只要電腦或手機中安裝了接收相應(yīng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的接收器或者模塊，打開終端設(shè)備上的相應(yīng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，即可接受周圍的空氣檢測儀的檢測結(jié)果，實時的查驗當(dāng)前的空氣狀態(tài)，給人們的出行帶來方便。當(dāng)然本實用新型也可以查看其余地區(qū)空氣檢測儀器的檢測結(jié)果。

以上僅為本實用新型實施例的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型實施例，凡在本實用新型實施例的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型實施例的保護范圍內(nèi)。