一種自由基光譜診斷裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自由基光譜診斷裝置，所述光譜診斷裝置包括依次電連接的光電傳感器、降壓穩(wěn)壓電路、放大電路、比較電路、指示電路，所述光電傳感器將波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光轉(zhuǎn)換成微電流信號(hào)，所述降壓穩(wěn)壓電路為穩(wěn)壓二極管電路，所述放大電路為百倍級(jí)放大電路，所述比較電路為電壓比較電路，所述指示電路采用LED或蜂鳴器進(jìn)行指示。本實(shí)用新型采用波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光作為光電傳感器，比硅光電池抗可見(jiàn)光干擾性強(qiáng)，比用臭氧探測(cè)器體積更小，價(jià)格更低，探測(cè)更加迅速，并采用高精密運(yùn)放進(jìn)行信號(hào)放大，放大比例達(dá)到百倍級(jí)別，能夠形成較大的比較電壓，以便檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】
一種自由基光譜診斷裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光譜診斷裝置，特別是涉及一種自由基光譜診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，或在外界(光、熱、輻射等)影響下，分子中共價(jià)鍵斷裂，使共用電子對(duì)變?yōu)橐环剿?dú)占，則形成離子;若分裂的結(jié)果使共用電子對(duì)分屬于兩個(gè)原子(或基團(tuán))，則形成自由基。
[0003]近年來(lái)自由基在污染治理中的應(yīng)用已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)，人們將其用于環(huán)境污染物的處理，可降解環(huán)境中的大多數(shù)有機(jī)物，生成COdra2O,無(wú)二次污染物產(chǎn)生，且操作條件容易控制。自由基激發(fā)器通過(guò)高壓放電，在激發(fā)器表面形成電暈，電暈中的自由高能離子離解O2分子，經(jīng)碰撞聚和為O3分子，并在此過(guò)程中形成大量的自由基。
[0004]但是，在當(dāng)前的激發(fā)器設(shè)備中，并沒(méi)有加裝任何監(jiān)測(cè)裝置，在長(zhǎng)時(shí)間的放置后或者使用于潮濕的環(huán)境中，使得自由基激發(fā)器可能已經(jīng)失效，起不到后續(xù)應(yīng)有的作用。而且，一般自由基激發(fā)器在工作時(shí)，無(wú)法根據(jù)肉眼的觀察，直觀得出結(jié)果，以至于激發(fā)器失效后還在繼續(xù)使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提出一種自由基光譜診斷裝置，用以檢測(cè)自由基激發(fā)器的工作狀態(tài)，最終檢測(cè)自由基激發(fā)器是否已經(jīng)失效。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種自由基光譜診斷裝置，所述光譜診斷裝置包括依次電連接的光電傳感器、降壓穩(wěn)壓電路、放大電路、比較電路、指示電路，所述光電傳感器將波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光轉(zhuǎn)換成微電流信號(hào)，所述降壓穩(wěn)壓電路為穩(wěn)壓二極管電路，所述放大電路為百倍級(jí)放大電路，所述比較電路為電壓比較電路，所述指示電路采用LED或蜂鳴器進(jìn)行指示，所述降壓穩(wěn)壓電路包括與24V直流電源串聯(lián)的第一電阻以及與所述第一電阻串聯(lián)的第一二極管，所述第一二極管另一端接地。
[0007]優(yōu)選地，所述放大電路包括信號(hào)放大器、與所述信號(hào)放大器串聯(lián)的第二二極管、與所述信號(hào)放大器并聯(lián)的第二電阻和第二電容，所述第二電阻和第二電容與信號(hào)放大器之間連接有變阻器，所述信號(hào)放大器的電源輸入側(cè)還并聯(lián)有第一電容、第三電容，所述信號(hào)放大器還通過(guò)第五電阻與三腳端子連接，所述三腳端子另外兩個(gè)端子分別接地及接電源，所述第二電阻和第二電容與變阻器之間還通過(guò)第三電阻接地，所述第五電阻與三腳端子之間通過(guò)第四電容接地，所述信號(hào)放大器正極輸入端、第一電容、第三電容均接地。
[0008]優(yōu)選地，所述比較電路包括LM393電壓比較器，所述LM393電壓比較器的/SHDW端分別與發(fā)光二極管、第六電阻并聯(lián)，所述第六電阻還與24V電源連接，所述LM393電壓比較器的輸入端分別并聯(lián)有輸入電壓、第五電容，所述LM393電壓比較器的兩個(gè)NC端分別連接-5V電平和接地，所述LM393電壓比較器的Vcc端、out端、GND端接地，所述發(fā)光二極管、第五電容接地。
[0009]優(yōu)選地，所述光譜診斷裝置的外殼為特氟龍材質(zhì)。
[0010]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0011]本實(shí)用新型的自由基光譜診斷裝置根據(jù)自由基激發(fā)器所產(chǎn)生的光譜選取波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光作為光電傳感器的判定光源，在自由基激發(fā)器工作時(shí)光電傳感器產(chǎn)生電信號(hào)，然后進(jìn)行穩(wěn)壓、放大，并通過(guò)比較電路與設(shè)定電壓閾值進(jìn)行比較，由此來(lái)檢測(cè)激發(fā)器是否已經(jīng)開(kāi)始工作，并通過(guò)LED或蜂鳴器進(jìn)行指示。本實(shí)用新型采用波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光作為光電傳感器，比硅光電池抗可見(jiàn)光干擾性強(qiáng)，比用臭氧探測(cè)器體積更小，價(jià)格更低，探測(cè)更加迅速，并采用高精密運(yùn)放進(jìn)行信號(hào)放大，放大比例達(dá)到百倍級(jí)別，能夠形成較大的比較電壓。
【附圖說(shuō)明】
[0012]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0013]圖1為自由基光譜診斷裝置示意圖；
[0014]圖2為降壓穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為放大電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為比較電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]本實(shí)用新型提供了一種自由基光譜診斷裝置，參見(jiàn)圖1?圖4，其中示出了本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式。所述光譜診斷裝置采用光電傳感器將紫外光轉(zhuǎn)換成微電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)比例放大將微電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)比較器比較，然后驅(qū)動(dòng)LED或蜂鳴器工作做出運(yùn)行指示。
[0019]具體地，如圖1、圖2所示，所述光譜診斷裝置包括依次電連接的光電傳感器1、降壓穩(wěn)壓電路2、放大電路3、比較電路4、指示電路5，所述光電傳感器I將波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光轉(zhuǎn)換成微電流信號(hào)，所述降壓穩(wěn)壓電路2為穩(wěn)壓二極管電路，所述放大電路3為百倍級(jí)放大電路，所述比較電路4為電壓比較電路，所述指示電路5采用LED或蜂鳴器進(jìn)行指示，所述降壓穩(wěn)壓電路2包括與24V直流電源串聯(lián)的第一電阻Rl以及與所述第一電阻Rl串聯(lián)的第一二極管Dl，所述第一二極管Dl另一端接地。
[0020]由于當(dāng)前自由基激發(fā)器一般采用電暈放電，帶有一定的紫外光，本實(shí)用新型采用紫外光型的光電傳感器I進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，用紫外光的強(qiáng)弱來(lái)判斷電暈是否正常。在陽(yáng)光不直射的前提下，用紫外光型的光電傳感器I可以避免到外界可見(jiàn)光的干擾。同時(shí)，由于本實(shí)用新型采用波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光作為光電傳感器I的感應(yīng)光源，比硅光電池抗可見(jiàn)光干擾性強(qiáng)，比用臭氧探測(cè)器體積更小，價(jià)格更低，探測(cè)更加迅速。
[0021]因?yàn)橐话阕杂苫ぐl(fā)器裝置能夠提供24V直流電源，在將其作為本裝置的電源時(shí)需要使用所述降壓穩(wěn)壓電路2，因此本實(shí)用新型的自由基光譜診斷裝置的功率較小。進(jìn)一步出于節(jié)約成本及增強(qiáng)可靠性的目的，本裝置采用穩(wěn)壓二極管電路進(jìn)行降壓處理。所述穩(wěn)壓二極管，是指利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài)，其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象，制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。本裝置采用的5V1的穩(wěn)壓管即第一二極管Dl，通過(guò)額定電流時(shí)兩端產(chǎn)生的穩(wěn)定5.1V電壓，并且其電壓值隨工作電流和溫度的不同變化非常微小。
[0022]進(jìn)一步，因光電傳感器I采集到的信號(hào)非常弱，其值為pA級(jí)，所以本裝置采用高精密比較電路4進(jìn)行信號(hào)放大，放大比例達(dá)到百倍級(jí)別。
[0023]優(yōu)選地，如圖3所示，所述放大電路3包括信號(hào)放大器U1、與所述信號(hào)放大器Ul串聯(lián)的第二二極管D2、與所述信號(hào)放大器Ul并聯(lián)的第二電阻R2和第二電容C2，所述第二電阻R2和第二電容C2與信號(hào)放大器Ul之間連接有變阻器R4，所述信號(hào)放大器Ul的電源輸入側(cè)還并聯(lián)有第一電容Cl、第三電容C3，所述信號(hào)放大器Ul還通過(guò)第五電阻R5與三腳端子CONl連接，所述三腳端子CONl另外兩個(gè)端子分別接地及接電源，所述第二電阻R2和第二電容C2與變阻器R4之間還通過(guò)第三電阻R3接地，所述第五電阻R5與三腳端子CONl之間通過(guò)第四電容C4接地，所述信號(hào)放大器Ul正極輸入端、第一電容Cl、第三電容C3均接地。
[0024]本裝置利用信號(hào)放大器U1、三腳端子⑶NI以及若干電容器和若干電阻，信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻取樣，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器Ul的放大，并通過(guò)調(diào)整電阻的阻值調(diào)整不同的信號(hào)放大比例，得到需要的信號(hào)，放大比例達(dá)到百倍級(jí)別，能夠形成較大的比較電壓。
[0025]經(jīng)過(guò)放大的信號(hào)形成較大的比較電壓，通過(guò)LM393電壓比較器來(lái)比較光信號(hào)的大小，對(duì)比預(yù)先設(shè)定的閾值電壓，以達(dá)到判斷自由基激發(fā)器是否正常工作。
[0026]優(yōu)選地，如圖4所示，所述比較電路4包括LM393電壓比較器U2，所述LM393電壓比較器U2的/SHDW端分別與發(fā)光二極管D3、第六電阻R6并聯(lián)，所述第六電阻R6還與24V電源連接，所述LM393電壓比較器U2的輸入端分別并聯(lián)有輸入電壓Vin、第五電容C5，所述LM393電壓比較器U2的兩個(gè)NC端分別連接-5V電平和接地，所述LM393電壓比較器U2的Vcc端、out端、GND端接地，所述發(fā)光二極管D3、第五電容C5接地。
[0027]通過(guò)所述LM393電壓比較器U2與預(yù)先設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行比較，本裝置對(duì)所述發(fā)光二極管D3發(fā)出信號(hào)，使得所述發(fā)光二極管D3進(jìn)行發(fā)光。當(dāng)然，本領(lǐng)域人員應(yīng)當(dāng)知曉，所述發(fā)光二極管D3的線路也可以設(shè)置成蜂鳴器的線路，以發(fā)出聲音形式的報(bào)警信號(hào)。
[0028]優(yōu)選地，所述光譜診斷裝置的外殼為特氟龍材質(zhì)。由于所述光譜診斷裝置處于一種電離的場(chǎng)合，會(huì)出現(xiàn)臭氧、負(fù)離子或負(fù)電荷等，容易造成光電傳感器有漏電電流產(chǎn)生，加裝特氟龍材質(zhì)的外殼能夠大幅降低臭氧、負(fù)離子或負(fù)電荷等對(duì)光電傳感器造成的影響，所述特氟龍材質(zhì)的外殼可通過(guò)注塑制成。
[0029]本實(shí)用新型的自由基光譜診斷裝置的工作原理如下:
[0030]本實(shí)用新型的自由基光譜診斷裝置根據(jù)自由基激發(fā)器所產(chǎn)生的光譜選取波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光作為光電傳感器的判定光源，在自由基激發(fā)器工作時(shí)光電傳感器產(chǎn)生電信號(hào)，然后進(jìn)行穩(wěn)壓、放大，并通過(guò)比較電路與設(shè)定電壓閾值進(jìn)行比較，由此來(lái)檢測(cè)激發(fā)器是否已經(jīng)開(kāi)始工作，并通過(guò)LED或蜂鳴器進(jìn)行指示。
[0031]具體地，在自由基激發(fā)器沒(méi)有工作時(shí)沒(méi)有紫外光，光電傳感器響應(yīng)不到電流，考慮到暗電流的影響放大后遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于比較電壓的基準(zhǔn)值，LED不工作；在自由基激發(fā)器工作時(shí)，發(fā)出紫外光，光電傳感器響應(yīng)輸出電流，放大后會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于比較電壓的閾值電壓，LED工作。
[0032]本實(shí)用新型采用波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光作為光電傳感器，比硅光電池抗可見(jiàn)光干擾性強(qiáng)，比用臭氧探測(cè)器體積更小，價(jià)格更低，探測(cè)更加迅速，并采用高精密運(yùn)放進(jìn)行信號(hào)放大，放大比例達(dá)到百倍級(jí)別，能夠形成較大的比較電壓，以便檢測(cè)。
[0033]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自由基光譜診斷裝置，其特征在于:所述光譜診斷裝置包括依次電連接的光電傳感器(I)、降壓穩(wěn)壓電路(2)、放大電路(3)、比較電路(4)、指示電路(5)，所述光電傳感器(I)將波長(zhǎng)在280nm以下的紫外光轉(zhuǎn)換成微電流信號(hào)，所述降壓穩(wěn)壓電路(2)為穩(wěn)壓二極管電路，所述放大電路(3)為百倍級(jí)放大電路，所述比較電路(4)為電壓比較電路，所述指示電路(5)采用LED或蜂鳴器進(jìn)行指示，所述降壓穩(wěn)壓電路(2)包括與24V直流電源串聯(lián)的第一電阻(Rl)以及與所述第一電阻(Rl)串聯(lián)的第一二極管(Dl)，所述第一二極管(Dl)另一端接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜診斷裝置，其特征在于:所述放大電路(3)包括信號(hào)放大器(U1)、與所述信號(hào)放大器(Ul)串聯(lián)的第二二極管(D2)、與所述信號(hào)放大器(Ul)并聯(lián)的第二電阻(R2)和第二電容(C2)，所述第二電阻(R2)和第二電容(C2)與信號(hào)放大器(Ul)之間連接有變阻器(R4)，所述信號(hào)放大器(Ul)的電源輸入側(cè)還并聯(lián)有第一電容(Cl)、第三電容(C3)，所述信號(hào)放大器(Ul)還通過(guò)第五電阻(R5)與三腳端子(CONl)連接，所述三腳端子(CONl)另外兩個(gè)端子分別接地及接電源，所述第二電阻(R2)和第二電容(C2)與變阻器(R4)之間還通過(guò)第三電阻(R3)接地，所述第五電阻(R5)與三腳端子(CONl)之間通過(guò)第四電容(C4)接地，所述信號(hào)放大器(Ul)正極輸入端、第一電容(Cl)、第三電容(C3)均接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜診斷裝置，其特征在于:所述比較電路(4)包括LM393電壓比較器(U2)，所述LM393電壓比較器(U2)的/SHDW端分別與發(fā)光二極管(D3)、第六電阻(R6)并聯(lián)，所述第六電阻(R6)還與24V電源連接，所述LM393電壓比較器(U2)的輸入端分別并聯(lián)有輸入電壓(Vin)、第五電容(C5)，所述LM393電壓比較器(U2)的兩個(gè)NC端分別連接-5V電平和接地，所述LM393電壓比較器(U2)的Vcc端、out端、GND端接地，所述發(fā)光二極管(D3)、第五電容(C5)接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜診斷裝置，其特征在于:所述光譜診斷裝置的外殼為特氟龍材質(zhì)。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK205426480SQ201620163591
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月3日
【發(fā)明人】張輝, 孟祥君, 譚正
【申請(qǐng)人】北京卡林新能源技術(shù)有限公司