阅读说明：本技术 微粒检测装置的微粒量测标准判定方法 (Method for determining particle measurement standard of particle detection device ) 是由 莫皓然 吴锦铨 林景松 王子心 高彣洁 黄启峰 韩永隆 李伟铭 于 2019-03-15 设计创作，主要内容包括：一种微粒检测装置的微粒量测标准判定方法包含以下步骤：提供微粒检测装置进行气体中悬浮微粒检测,包含以检测部件及微型泵进行悬浮微粒的检测；微型泵采用间歇式工作操作模式实施稳定的导气传输；检测部件采用延后检测读值方式,以撷取一段稳定的悬浮微粒计数进行检测；以及检测部件所检测的悬浮微粒计数进行多区块高低浓度参数的标准判定,使微处理器将悬浮微粒计数依多区块高低浓度参数比对运算,以转换输出悬浮微粒浓度。(A method for determining a particle measurement standard of a particle detection device comprises the following steps: providing a particle detection device for detecting suspended particles in gas, wherein the particle detection device comprises a detection part and a micro pump for detecting the suspended particles; the micropump adopts an intermittent working operation mode to implement stable gas guide transmission; the detection part adopts a delayed detection reading mode to capture a section of stable suspended particles for counting and detecting; and the aerosol counting detected by the detection part is used for carrying out standard judgment on the multi-block high-low concentration parameters, so that the microprocessor compares the aerosol counting according to the multi-block high-low concentration parameters to calculate so as to convert and output the aerosol concentration.)

微粒检测装置的微粒量测标准判定方法

技术领域

本发明关于一种微粒检测装置的微粒量测标准判定方法，尤指一种利用微型泵导入气体而配合微粒检测模块加以监测的微粒检测装置所实施的微粒量测标准判定方法。

背景技术

近年来，气体污染问题渐趋严重，如何避免气体中各种污染物质危害健康，逐渐成为大众所重视的课题。常见的气体中污染物质包含悬浮微粒(例如：PM 2.5)，悬浮微粒是指于气体中含有的固体颗粒或液滴，由于其粒径非常细微，容易通过鼻腔内的鼻毛进入人体的肺部，因而引起肺部的发炎、气喘或心血管的病变，若是其他污染物依附于悬浮微粒上，更会加重对于呼吸系统的危害。细悬浮微粒的浓度数据常常过高，气体悬浮微粒浓度的监测渐受重视，但由于气体会随风向、风量不定量的流动，而目前检测悬浮微粒的气体品质监测站大都为定点，所以根本无法确认当下周遭的悬浮微粒浓度，因此需要一个微型方便携带的微粒检测装置来供使用者可无时无刻、随时随地的检测周遭的悬浮微粒浓度。

目前的微粒检测装置为在检测到环境中悬浮微粒(例如：PM 2.5)达一危害程度时，即时警示使用者的装置。因目前的检测技术在装置体积小的状况下，其会有检测准确度的问题，如何达到检测准确率高，对于进行即时、准确地检测仍具改善空间，因此本发明即提供一种微粒检测装置的微粒量测标准判定方法，以解决检测准确度的问题。

发明内容

本发明是提供一种微粒检测装置的微粒量测标准判定方法，该方法利用微粒检测装置的微粒量测标准判定方法，利用该微型泵采以间歇式工作操作模式实施稳定的导气传输，并使该检测部件采用延后检测读值方式，以撷取一段稳定的悬浮微粒计数进行检测，以提供较稳定精准检测的标准判定，而且该检测部件所检测的悬浮微粒计数进行多区块高低浓度参数的标准判定，使该微处理器将悬浮微粒计数依多区块高低浓度参数比对运算，以转换输出悬浮微粒浓度，达到快速又准确量测出气体悬浮微粒浓度的功效。

在本发明微粒检测装置的微粒量测标准判定方法包含以下步骤：提供一微粒检测装置进行气体中悬浮微粒检测，包含以一检测部件及一微型泵进行悬浮微粒的检测；该微型泵采用一间歇式工作操作模式实施稳定的导气传输；该检测部件采用一延后检测读值方式，以撷取一段稳定的悬浮微粒计数进行检测；以及该检测部件所检测的悬浮微粒计数进行一多区块高低浓度参数的标准判定，使该微处理器将悬浮微粒计数依多区块高低浓度参数比对运算，以转换输出悬浮微粒浓度。

附图说明

图1所示为本案微粒检测装置之外观示意图。

图2所示为本案微粒检测装置的相关构件的分解结构示意图。

图3所示为本案微粒检测装置的基座结构示意图。

图4所示为本案微粒检测装置检测微粒时导气及光源投射的实施示意图。

图5所示为本案微粒检测装置的微型泵使用间歇性的工作操作模式示意图。

图6所示为本案微粒检测装置所检测之间歇性浓度计数示意图。

图7所示为本案微粒检测装置所检测的悬浮微粒计数与实际气体浓度进行标准判定示意图。

图8为本发明微粒检测装置的微粒量测标准判定方法的步骤图。

附图标记说明

1：基座

1a：第一表面

1b：第二表面

11：检测部件承载区

12：微型泵承载区

121：承置框槽

122：进气通口

123：排气口

13：检测通道

14：光束通道

15：光陷阱区

2：检测部件

21：微处理器

22：微粒传感器

23：激光器

3：微型泵

4：驱动控制板

5：外盖板件

5a：上盖板件

51a：进气入口

52a：排气出口

5b：下盖板件

51b：进气开口

52b：排气开口

L：投射光源

S1-S4：步骤

具体实施方式

体现本发明特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图1至图4所示，本案提供一种微粒检测装置，包含一基座1、一检测部件2、一微型泵3、一驱动控制板4及外盖板件5。上述的基座1具有一第一表面1a及一第二表面1b，第一表面1a及第二表面1b为相对设置的两个表面，内部区隔出一检测部件承载区11、一微型泵承载区12、一检测通道13、一光束通道14及光陷阱区15。其中检测通道13及光束通道14为正交的位置设置，且光束通道14为正交穿透检测通道13而连通到光陷阱区15。驱动控制板4封盖于基座1的第二表面1b上，并使检测通道13被封盖构成一直线气体流通的路径。而检测部件2封装定位于驱动控制板4上并与其电性连接，且设置于检测部件承载区11。微型泵3与驱动控制板4做电性连接以受驱动运作(未图示)。微型泵承载区12底部设有一承置框槽121及一进气通口122，以及顶部一侧设置一排气口123连通外部。进气通口122连通于检测通道13与承置框槽121之间，微型泵3承置定位于承置框槽121上。微型泵3能够在受驱动运作时对与承置框槽121连通的检测通道13产生一吸力，将检测通道13外部的气体导入检测通道13内，再透过微型泵3的传输将气体导入承置框槽121上方，复由排气口123排出于外部，完成气体检测的导引(如图4箭头所指的路径导引)。又，上述检测部件2包含一微处理器21、一微粒传感器22及一激光器23。其中微处理器21、微粒传感器22及激光器23封装于驱动控制板4上。激光器23对应设置于检测部件承载区11中，并能发射投射光源L于光束通道14中。微粒传感器22对应设置到检测通道13与光束通道14的正交位置，如此微处理器21可控制激光器23及微粒传感器22的驱动运作，使激光器23的投射光源L照射于光束通道14中并通过检测通道13与光束通道14正交位置，以照射检测通道13中通过气体中所含的悬浮微粒(例如：PM2.5)，并能使被照射气体中所含悬浮微粒产生投射光点，以投射于微粒传感器22进行检测计算。微粒传感器22可以检测气体中所含悬浮微粒，并输出检测信号，而微处理器21接收微粒传感器22输出的检测信号进行运算，以分析气体中所含悬浮微粒的大小及浓度，并输出检测数据。上述之外盖板件5包括有一上盖板件5a及一下盖板件5b。其中上盖板件5a覆盖基座1的第一表面1a，且对应到基座1的检测通道13外部进气端的位置上设有一进气入口51a，对应到微型泵承载区12的排气口123的位置上也具有一排气出口52a。而下盖板件5b覆盖基座1的第二表面1b，并与上盖板件5a相互嵌合以密封基座1，且对应到上盖板件5a的进气入口51a的区域设置一进气开口51b，对应到上盖板件5a的排气出口52a的区域设置一排气开口52b。如此微粒检测装置外部的气体可以由进气开口51b、进气入口51a导入基座1的检测通道13中，而基座1的检测通道13中气体可由微型泵承载区12的排气口123排出，再经过排气出口52a、排气开口52b排出于微粒检测装置外部。

由上述说明可知，本案所提供的微粒检测装置具体上是实施于对悬浮微粒进行量测，其微粒量测标准判定方法是如图8所示，其步骤详述如下。

首先在步骤S1中，提供一微粒检测装置进行气体中悬浮微粒检测，包含以一检测部件及一微型泵进行悬浮微粒的检测。如图1至图4所示，本案提供的微粒检测装置如上所述由一基座1、一检测部件2、一微型泵3、一驱动控制板4及外盖板件5所构成，当微型泵3受驱动运作时，微型泵3是对与承置框槽121连通的检测通道13产生一吸力，将检测通道13外部气体导入检测通道13内，再透过微型泵3将该气体导入承置框槽121上方，复由排气口123排出于外部，完成气体检测的导送及传输(如图4箭头所指的路径导引)。微处理器21控制激光器23及微粒传感器22的驱动运作，使激光器23的投射光源L照射于光束通道14中并通过检测通道13与光束通道14正交位置，以照射检测通道13中通过气体中所含悬浮微粒(例如：PM2.5)，并能使被照射气体中所含悬浮微粒产生投射光点，以投射于微粒传感器22进行检测计算。微粒传感器22可以检测气体中所含悬浮微粒，并输出检测信号，而微处理器21接收微粒传感器22输出的检测信号进行运算，以分析气体中所含悬浮微粒的大小及浓度，并输出检测数据，完成悬浮微粒的检测。如此本案所提供微粒检测装置可建构成长度30㎜、宽度30㎜及高度50㎜的微型化尺寸体积并应用组装于可携式电子装置上，以形成移动式的微粒检测装置。

在步骤S2中，该微型泵采用一间歇式工作操作模式实施稳定的导气传输。上述微粒检测装置使用微型泵3导送气体以加快对外部气体检测效率，然使用微型泵3时，具有需要较大驱动电压、较大工作电流以及气体流量较小的问题，所以当使用微型泵3引导气体进入微粒检测装置内时，需使用间歇性工作操作模式。如图5所示，微型泵3使用间歇性工作操作模式，以10秒运作(ON)，20秒关闭(OFF)的周期性操作模式，以达到节能的效果，同时可以提升微型泵3的寿命。

在步骤S3中，该检测部件采用延后检测读值方式，以撷取一段稳定的悬浮微粒计数进行检测。上述微粒检测装置是利用激光器23搭配微粒传感器22，以米氏散射原理进行，由气体悬浮微粒对激光光点产生散射光并使其射入微粒传感器22，以计算气体悬浮微粒的数量并进行尺寸判别。但在微型泵3以间歇性工作操作模式运作时，微型泵3导引气体进入微粒检测装置内需要一段气流稳定时间，而如果在此时就进行悬浮微粒计数的标准判定将会导致计数不稳定(如图6所示圆圈B区域)。因此，需经过一段时间后(例如微型泵3每运作3秒后)，待气体于流道中达到稳定的气体流速后(如图6所示圆圈A区域)再进行检测，如此微粒检测装置的微粒传感器22即可对稳定的悬浮微粒计数进行检测。如此微粒检测装置的微粒传感器22搭配延后检测读值方式，始可有较稳定、精准的检测的标准判定。

在步骤S4中，该检测部件所检测的悬浮微粒计数进行多区块高低浓度参数的标准判定，使该微处理器将悬浮微粒计数依多区块高低浓度参数比对运算，以转换输出悬浮微粒浓度。本案微粒检测装置的微粒传感器22在光学式散射反应下进行悬浮微粒计数的实际检测，再与实际气体浓度在同一环境下进行实际检测比对。如图7所示的悬浮微粒计数与实际气体浓度(PM2.5浓度)比对的实际检测示意图，该曲线是由61次检测的结果得出，由图中可以看出空气悬浮微粒浓度与悬浮微粒计数呈现出非常好的一致性，但在进行浓度标准判定比对时，即发现在低浓度时会较大的偏差值。由于该微处理器21将悬浮微粒计数依一段式的参数比对运算，所得到气体悬浮微粒浓度会有较大误差率，故本案的空气悬浮微粒浓度与悬浮微粒计数的标准判定是区分成为2区块，区块1作为悬浮微粒计数高于50的标准判定进行高浓度参数比对运算，区块2作为悬浮微粒计数低于50的标准判定进行低浓度参数比对运算，促使微处理器21将悬浮微粒计数的标准判定以多区块进行高低浓度参数的比对运算，转换成更贴近实际气体浓度的校正运算。经分区标准判定后的悬浮微粒计数，所换算的悬浮微粒浓度误差率可小于10％，让本案微粒检测装置达到快速又准确量测出气体悬浮微粒浓度的功效。

综上所述，本发明所提供微粒检测装置的微粒量测标准判定方法，利用该微型泵采用一间歇式工作操作模式实施稳定导气传输，并使该检测部件采用延后检测读值方式，以撷取一段稳定悬浮微粒计数进行检测，以提供较稳定精准检测的标准判定，而且该检测部件所检测的悬浮微粒计数进行多区块高低浓度参数的标准判定，使该微处理器将悬浮微粒计数依多区块高低浓度参数比对运算，以转换输出悬浮微粒浓度，达到快速又准确量测出气体悬浮微粒浓度，供以在产业上利用。

本发明得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。