別連接電容C20和運算放大器U1C的10腳,所述電容C20另一端分別連接電阻R32和 電阻R33,電阻R32另一端連接運算放大器U1C的9腳,電阻R33另一端分別連接電容C15 另一端、電容C25和運算放大器U1C的8腳,電容C25另一端連接運算放大器U1D的12腳, 運算放大器U1D的13腳分別連接電阻貼8和屯阻R53,電阻貼3另一端分別連接電容C33 和電容C34,電容C33另一端分別連接電阻C58另一端、電容C34另一端和運算放大器U1D 的14腳后輸出放大調(diào)整后信號。
[0016] 作為本發(fā)明進一步的方案;所述強力磁鐵有S個。
[0017] 作為本發(fā)明進一步的方案;所述溫度傳感器為銷電阻溫度傳感器,所述壓力傳感 器為陶瓷壓力傳感器。
[001引作為本發(fā)明再進一步的方案:超聲波換能器的材質(zhì)為壓電陶瓷,超聲波換能器的 晶片直徑為巫20mm。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
[0020] 本發(fā)明安裝方便、構(gòu)造簡單,僅使用一個超聲波換能器,既通過檢測頻移信號測量 流速,又通過檢測聲強衰減來測量濃度,平均功耗不大于lOmW,為監(jiān)測信號的遠距離傳輸造 了條件,實現(xiàn)了城市餐飲企業(yè)油煙排放煙道中油煙濃度、流速的監(jiān)測并換算出油煙排放量。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明的俯視圖。
[0023] 圖3為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖4為本發(fā)明中超聲波發(fā)生電路連接圖。
[0025] 圖5為本發(fā)明中選頻電路連接圖。
[0026] 圖6為本發(fā)明中二階濾波電路連接圖。
[0027] 圖7為本發(fā)明中對數(shù)放大電路連接圖。
[002引圖8為本發(fā)明中放大整形電路連接圖。
[0029] 圖9為本發(fā)明中混頻電路連接圖。
[0030] 圖10為本發(fā)明中放大調(diào)整電路連接圖。
[0031] 圖11為本發(fā)明中油煙微粒流速測量原理示意圖。
[0032] 圖12為本發(fā)明中超聲波在煙道中傳播示意圖。
[0033] 圖中;1-導(dǎo)線;2-固定盤;3-強力磁鐵;4-侶合金殼體;5-反射擋板支架;6-監(jiān)測 裝置;7-超聲波反射擋板;8-電路板;9-溫度傳感器;10-超聲波換能器;11-壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0035] 請參閱圖1-2,一種城市餐飲油煙監(jiān)測探頭,包括導(dǎo)線1、固定盤2、強力磁鐵3、監(jiān) 測裝置6、超聲波反射擋板7和電路板8,所述強力磁鐵3有=個,強力磁鐵3均勻安裝在固 定盤2上,所述監(jiān)測裝置6通過侶合金殼體4安裝在固定盤2上,所述監(jiān)測裝置6包括超聲 波換能器10和傳感器,所述傳感器包括溫度傳感器9和壓力傳感器11,用W補償超聲波換 能器10的溫漂來計算濃度和排放量;溫度傳感器9和壓力傳感器11安裝在超聲波換能器 10的兩側(cè),溫度傳感器9為銷電阻溫度傳感器,壓力傳感器11為陶瓷壓力傳感器。所述超 聲波發(fā)射擋板7通過發(fā)射擋板支架5安裝在侶合金殼體4頂端,所述電路板8安裝在固定 盤2內(nèi)部,所述導(dǎo)線1安裝在固定盤2的底部且導(dǎo)線1與電路板8相連。
[0036] 所述超聲波發(fā)射與接收都是通過超聲波換能器10實現(xiàn),最大限度地減小了收發(fā) 換能器不一致而造成的影響,超聲波換能器10的基準頻率和參比頻率統(tǒng)一產(chǎn)生,消除了頻 率發(fā)生器不一致而產(chǎn)生的誤差。超聲波換能器10的材質(zhì)為壓電陶瓷,有壓電性能好,生產(chǎn) 和機械加工方便等優(yōu)點;超聲波換能器10工作頻率經(jīng)過大量實驗而得到,煙道中的噪聲對 探頭影響很小,靈敏度和分辨力高,指向性好;超聲波換能器10的晶片直徑增加時,聲束指 向性變好,聲能集中,但福射的聲能大,擴散區(qū)掃查范圍大,遠距離掃查范圍相對變小,因此 超聲波換能器10晶片直徑選為〇 20mm。
[0037] 請參閱圖3,所述電路板8中的電路包括超聲波收發(fā)電路、溫度傳感器接收電路、 壓力傳感器接收電路、MCU數(shù)字信號處理電路W及同主機的通信電路;所述溫度傳感器和 壓力傳感器采集的信號均經(jīng)過前置放大、濾波放大后連接MCU數(shù)字信號處理電路,所述超 聲波收發(fā)電路包括超聲波發(fā)生電路、超聲波聲強信號采集電路和超聲波多譜勒頻移信號采 集電路,所述超聲波聲強信號采集電路包括選頻電路、二階濾波電路、對數(shù)放大電路和放大 整形電路,所述超聲波多譜勒頻移信號采集電路包括混頻電路和放大調(diào)整電路。
[003引超聲波換能器10在進行測量前先發(fā)送一連串超聲波用于清洗探頭,發(fā)射超聲波 時,發(fā)出一串固定頻率信號,經(jīng)放大后激勵超聲波換能器10,然后等待A T時間,消除發(fā)射 干就,at小于回波到達時間,超聲波換能器10接收到超聲信號時,經(jīng)初步放大后分別進行 多譜勒頻移信號檢測和超聲波聲強檢測。最后再送到MCU數(shù)字信號處理電路的A/D轉(zhuǎn)換器 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,經(jīng)軟件分析后通過同主機的通信電路向主機輸出濃度、流速、流量、溫度和 壓力等處理分析結(jié)果。
[0039] 請參閱圖4,所述超聲波發(fā)生電路中超聲波發(fā)生信號通過電阻R19連接場效應(yīng)管 M2的柵極,場效應(yīng)管M2的源極接地,場效應(yīng)管M2的漏極連接變壓器T1的初級線圈,所述變 壓器T1初級線圈的另一端分別連接電阻R24、電阻R21和電容C11,所述電阻R24另一端連 接12V電壓信號,所述電阻R21另一端和電容C11另一端并聯(lián)后接地,所述變壓器T1的次 級線圈分別連接電阻R22和傳感器LSI,所述變壓器T1次級線圈的另一端分別連接二極管 D3和二極管D4,二極管D3另一端分別連接二極管D4另一端、傳感器LSI另一端、電阻R22 另一端和超聲波回波信號。
[0040] 請參閱圖5,所述選頻電路中超聲波回波信號依次通過電阻R43和電容C1分別連 接電容C12、二極管D5和二極管D6,所述二極管D5另一端和二極管D6另一端并聯(lián)后接地, 所述電容C12另一端通過電阻R28分別連接電阻R29和=極管Q2的基極,所述=極管Q2 的發(fā)射極通過電阻R44接地,=極管Q2的集電極分別連接電阻R29另一端、電阻R30和電 容C13,所述電容C13另一端通過電阻R32輸出選頻處理后信號。
[0041] 請參閱圖6,所述二階濾波屯路中選頻處理后信號分別連接電容C19、電容C20和 電阻R33,所述電阻R33另一端接地,電容C19另一端分別連接電阻R41和運算放大器U1B 的6腳,所述運算放大器U1B的5腳分別連接電阻R39、電容C25、電阻R36和運算放大器 U1A的3腳,電阻R39另一端和電容C25另一端并聯(lián)后接地,電阻R36另一端和運算放大器 U1A的8腳均連接VCC電壓信號,所述運算放大器U1B的7腳分別連接電容C20另一端、電 阻R41另一端和電阻R37,所述電阻R37另一端通過電阻R34分別連接屯容C21、電容C22和 電阻R35,所述電阻R35另一端接地,電容C21另一端分別連接電阻R42和運算放大器U1A 的2腳,所述運算放大器U1A的1腳分別連接電容C22另一端、電阻R42另一端和電容C14, 電容C14另一端輸出濾波后信號。其中;
[0042] 一次二階帶通濾波中屯、頻率F。;
【主權(quán)項】
1. 一種城市餐飲油煙監(jiān)測探頭,包括導(dǎo)線(1)、固定盤(2)、強力磁鐵(3)、監(jiān)測裝置 (6)、超聲波反射擋板(7)和電路板(8),其特征在于,強力磁鐵(3)均勻安裝在固定盤(2) 上,所述監(jiān)測裝置(6)通過鋁合金殼體(4)安裝在固