批准登记号：9512019Y0963
推荐单位：成都市科技局
批准登记日期：2019-12-31
研究起始日期：2017-07
研究终止日期：2019-03
成果密级：非密
成果属性：原始性创新
关键词：
成果体现形式：新产品
成果所处阶段：成熟应用阶段
成果水平：
合作形式：独立研究
学科分类号：
中图分类号：
战略性新兴产业：
所属高新技术领域：
成果应用行业：制造业
成果简介：1.成果简介
该项目为空气净化器及其核心部件激光空气颗粒物传感器的研究与应用，其主要成果为核心部件传感器的开发，以及采用该激光空气颗粒物传感器的空气净化器的注塑件的生产，并成品组装出厂。成果具体包括：1、颗粒物传感器研究的关键技术粒径识别技术、粒子数量与质量浓度算法、宽温测量技术；2、空气净化器生产线。
2.创新性
激光空气颗粒物传感器，具有准确性高、灵敏度高、稳定性好、响应速度快、抗干扰能力强等显著优势，其创新在于：
（1）激光聚焦技术和高精度激光模组的调焦工艺：基于米氏散射原理，采用日本ROHM 650nm激光管，搭配高精度非球面透镜激光聚焦模组、构建高精度光学聚焦系统；
（2）颗粒物散射信号光电转换与调理识别技术：利用德国OSRAM光电管以及美国TI运放芯片，构建高性能、高可靠性的光电转换电路；
（3）颗粒物粒径分类识别、计数技术：通过光电信号的识别与处理，来防止激光功率的微弱衰减带来的数据精度的较大影响量；
（4）颗粒物质量浓度算法（SENSE-P技术）：通过质量浓度算法以及与之相匹配的滤波算法，在保证数据稳定性的同时具有优异的灵敏度表现；
（5）自动化数据标定、校准测试、数据采集系统，提高准确度。
一种激光空气颗粒物传感器，其核心结构包括气流整流结构、消光结构、框架卡扣设计和全金属外壳；其中
（1）气流整流结构：检测区气流方向前后设置气流整流结构，提升测量区空气流量，实现提高风扇使用寿命、高采样率；
（2）消光结构：利用光栅、光陷阱结构，独特的激光聚焦、调焦方式，削弱杂光干扰；
（3）框架卡扣设计：通过上下壳体与中部框架卡扣错位设计，起到装配防呆作用、简化模具结构；
（4）全金属外壳：采用全金属外壳屏蔽，实现超强抗干扰能力；
空气净化器，其成果空气净化器具有大净化量，高效除菌、除醛，机身小巧，PM2.5精度高，灵敏度高的特点。其创新在于：
（1）净化器防止滤芯回弹舱门结构：舱门结构的设置有效防止了滑块回弹，使净化器的净化能力更为稳定；
（2）无雾加湿结构：设置吸水材料于壳体夹层的风道中，当水箱中的水流到壳体底部，吸水材料就会吸取水风流经吸水后的吸水材料就自动对气流进行加湿，无水雾。
3. 技术指标
传感器的技术参数：
颗粒物测量范围 PM2.5 ；颗粒物质量浓度有效量程 0~600 ug/ m? ；最小分辨粒径 0.3微米 ；分辨率 1ug/m3 ；颗粒物质量浓度一致性 ≥100 ug/ m?：±10% <100 ug/ m?：±10 ug/ m? ；颗粒物质量浓度准确性(参考标准：TSI 8530) ≥100 ug/ m?：±10% <100 ug/ m?：±10 ug/ m? ；数据接口 UART TTL , 9600 bps ；响应时间 <4s ；电源电流 最大80 mA ；电源电压 DC 5±0.5V，纹波<50mV ；工作环境 温度: -15℃～60℃ ；湿度: 0 ～ 90% RH(无凝露) ；储存环境 温度:-30℃～ 70℃ ；湿度: 0 ～ 90% RH(无凝露) ；重量 25g ；产品尺寸 48mm*40mm*12mm ；平均无故障时间 ≥30000H ；间歇模式：间歇性工作而定 ；兼容RoHS和REACH标准 。
空气净化器技术指标
主要功能 除霾、除菌，除PM2.5 ；参数 颗粒物CADR：400m2/h48 m2适用面积。
成果公报内容：1.成果简介
该项目为空气净化器及其核心部件激光空气颗粒物传感器的研究与应用，其主要成果为核心部件传感器的开发，以及采用该激光空气颗粒物传感器的空气净化器的注塑件的生产，并成品组装出厂。成果具体包括：1、颗粒物传感器研究的关键技术粒径识别技术、粒子数量与质量浓度算法、宽温测量技术；2、空气净化器生产线。
2.创新性
激光空气颗粒物传感器，具有准确性高、灵敏度高、稳定性好、响应速度快、抗干扰能力强等显著优势，其创新在于：
（1）激光聚焦技术和高精度激光模组的调焦工艺：基于米氏散射原理，采用日本ROHM 650nm激光管，搭配高精度非球面透镜激光聚焦模组、构建高精度光学聚焦系统；
（2）颗粒物散射信号光电转换与调理识别技术：利用德国OSRAM光电管以及美国TI运放芯片，构建高性能、高可靠性的光电转换电路；
（3）颗粒物粒径分类识别、计数技术：通过光电信号的识别与处理，来防止激光功率的微弱衰减带来的数据精度的较大影响量；
（4）颗粒物质量浓度算法（SENSE-P技术）：通过质量浓度算法以及与之相匹配的滤波算法，在保证数据稳定性的同时具有优异的灵敏度表现；
（5）自动化数据标定、校准测试、数据采集系统，提高准确度。
一种激光空气颗粒物传感器，其核心结构包括气流整流结构、消光结构、框架卡扣设计和全金属外壳；其中
（1）气流整流结构：检测区气流方向前后设置气流整流结构，提升测量区空气流量，实现提高风扇使用寿命、高采样率；
（2）消光结构：利用光栅、光陷阱结构，独特的激光聚焦、调焦方式，削弱杂光干扰；
（3）框架卡扣设计：通过上下壳体与中部框架卡扣错位设计，起到装配防呆作用、简化模具结构；
（4）全金属外壳：采用全金属外壳屏蔽，实现超强抗干扰能力；
空气净化器，其成果空气净化器具有大净化量，高效除菌、除醛，机身小巧，PM2.5精度高，灵敏度高的特点。其创新在于：
（1）净化器防止滤芯回弹舱门结构：舱门结构的设置有效防止了滑块回弹，使净化器的净化能力更为稳定；
（2）无雾加湿结构：设置吸水材料于壳体夹层的风道中，当水箱中的水流到壳体底部，吸水材料就会吸取水风流经吸水后的吸水材料就自动对气流进行加湿，无水雾。
3. 技术指标
传感器的技术参数：
颗粒物测量范围 PM2.5 ；颗粒物质量浓度有效量程 0~600 ug/ m? ；最小分辨粒径 0.3微米 ；分辨率 1ug/m3 ；颗粒物质量浓度一致性 ≥100 ug/ m?：±10% <100 ug/ m?：±10 ug/ m? ；颗粒物质量浓度准确性(参考标准：TSI 8530) ≥100 ug/ m?：±10% <100 ug/ m?：±10 ug/ m? ；数据接口 UART TTL , 9600 bps ；响应时间 <4s ；电源电流 最大80 mA ；电源电压 DC 5±0.5V，纹波<50mV ；工作环境 温度: -15℃～60℃ ；湿度: 0 ～ 90% RH(无凝露) ；储存环境 温度:-30℃～ 70℃ ；湿度: 0 ～ 90% RH(无凝露) ；重量 25g ；产品尺寸 48mm*40mm*12mm ；平均无故障时间 ≥30000H ；间歇模式：间歇性工作而定 ；兼容RoHS和REACH标准 。
空气净化器技术指标
主要功能 除霾、除菌，除PM2.5 ；参数 颗粒物CADR：400m2/h48 m2适用面积。
