用于懸浮灰塵測量的測量儀器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于懸浮灰塵測量的手持式測量儀器。用于懸浮灰塵測量的測量儀器具有：用于確定顆粒濃度的測量裝置(2)，所述測量裝置具有至少一個光源和檢測器；和具有至少一個與所述測量裝置(2)耦聯(lián)的、用于顯示顆粒濃度的顯示裝置，其中所述顯示裝置具有模擬顯示器(3)并且連同所述測量裝置(2)一起設(shè)置在構(gòu)成為手持式測量儀器(V)的所述測量儀器的殼體(G)中。
【專利說明】
用于懸浮灰塵測量的測量儀器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種用于懸浮灰塵測量的測量儀器，其具有:用于確定顆粒濃度的測量裝置，所述測量裝置具有至少一個光源和檢測器;和具有至少一個與所述測量裝置耦聯(lián)的、用于顯示顆粒濃度的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]類型相關(guān)的測量儀器具有用于確定顆粒濃度的光度計和至少一個帶有光源和檢測器的(光學(xué)的)測量裝置、即例如光度計或者濁度計，并且具有與其耦聯(lián)的、用于顯示測量到的顆粒濃度的顯示器裝置。借助于測量裝置，基于光度測量的測量方法確定環(huán)境空氣中小于特定的氣動直徑的顆粒的濃度。
[0003]從實際中，已知相對大體積的用于懸浮灰塵測量的測量儀器，其中通常優(yōu)選使用光度計，因為在此其是相對低廉的測量方法。通常，測量到的顆粒濃度在此經(jīng)由顯示裝置的數(shù)字顯示器顯示。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]現(xiàn)在，本實用新型所基于的目的是:改進用于懸浮灰塵測量的這種測量儀器，尤其是在由用戶對測量儀器的可操作性方面進行改進。
[0005]所述目的通過根據(jù)本實用新型的實施例所述的測量儀器來實現(xiàn)。
[0006]根據(jù)本實用新型，該測量儀器構(gòu)成為用于懸浮灰塵測量的測量儀器，其具有:用于確定顆粒濃度的測量裝置，所述測量裝置具有至少一個光源和檢測器;和具有至少一個與所述測量裝置耦聯(lián)的、用于顯示顆粒濃度的顯示裝置，其中顯示裝置還具有模擬顯示器并且連同測量裝置一起設(shè)置在手持式測量儀器的殼體中。因此，不僅測量裝置而且顯示裝置都緊湊地安裝在殼體中，所述殼體能夠容易地通過用戶用手抓握。
[0007]在此優(yōu)選的是，殼體的尺寸設(shè)計成，使得用戶能夠用手握持手持式測量儀器。因此，在一種實施例中整個測量儀器大致具有較大的數(shù)字電壓表的尺寸并進而能夠用作為“手持”。
[0008]為了改進測量儀器的操作并且尤其為了更容易地地握持殼體，殼體在彼此背離的殼體側(cè)上可以具有至少兩個側(cè)向凹形的凹處。因此，在這兩個凹處的區(qū)域中減小殼體的直徑或?qū)挾?，由此殼體可以在該區(qū)域中更容易地被握持。就此，可以相對簡單地提供符合人體工程學(xué)的殼體。
[0009]替選地或補充地，該殼體可以構(gòu)成為是柱形的。
[00?0]在一種實施例中，該殼體以小于240mm的總長度縱向延伸的方式構(gòu)成。這樣，測量儀器構(gòu)成得相對小并且緊湊。
[0011]在一種實施例中，該測量裝置完全地安裝在殼體的殼體部件中，所述殼體部件的尺寸小于殼體的總尺寸的1/7。例如，用于光度計的殼體部件可以構(gòu)成為具有約60mm至約7 Omm的直徑和約2 Omm至約2 5mm的高度的圓柱形。
[0012]測量儀器的模擬顯示器優(yōu)選作為顯示元件具有能轉(zhuǎn)動支承的指針，所述指針可以掃過大于240°的角度范圍，以便顯示測量到的顆粒濃度。在一種實施例中，測量結(jié)果經(jīng)由指針的位置顯示，所述指針可以掃過約270°的角度范圍.
[0013]該顯示裝置可以包括步進馬達，經(jīng)由所述步進馬達可以調(diào)節(jié)模擬顯示器的顯示元件例如前面提及的(單獨的)指針，以便顯示顆粒濃度。在此，顯示裝置可以具有數(shù)字電子裝置，所述數(shù)字電子裝置與測量裝置的模擬電子裝置耦聯(lián)并且控制步進馬達以調(diào)節(jié)顯示元件。
[0014]替選地或補充地，顯示裝置可以具有多種刻度，使得經(jīng)由唯一的指針(根據(jù)所選擇的刻度)可顯示不同的測量大小和/或測量值。在此，有效的刻度可以自動地、例如根據(jù)閾值的超過來選擇或者可以根據(jù)用戶的操作事件來選擇。因此，在一種實施例中，設(shè)有雙重刻度，借助所述雙重刻度將測量變量(優(yōu)選懸浮灰塵濃度以yg/m3為單位的PM2.5)能夠在兩個不同的刻度中經(jīng)由唯一的指針顯示。例如，內(nèi)部的、優(yōu)選沿著圓弧延伸的第一刻度設(shè)置用于Oyg/m3至lOOyg/m3的測量值，并且外部的與第一刻度平行伸展的第二刻度設(shè)置用于較大的數(shù)值范圍例如Oyg/m3至500yg/m3的測量值。在該顯示裝置上，優(yōu)選設(shè)有至少一個發(fā)光顯示元件，借助所述發(fā)光顯示元件視覺地顯示:哪個刻度是選擇的并且是有效的，即當(dāng)前測量哪個可讀取的測量值。在一種實施例中，設(shè)有用于標(biāo)記所選擇的刻度的為LED形式的兩個顯示元件。
[0015]在一種實施例中，在手持式測量儀器的殼體中還附加地設(shè)置有栗，所述栗經(jīng)由設(shè)置在殼體上的空氣入口能夠?qū)h(huán)境空氣吸入到殼體中。該吸入的環(huán)境空氣引導(dǎo)至光度計，所述光度計確定環(huán)境空氣中小于特定的氣動直徑的顆粒的濃度。
[0016]原則上優(yōu)選的是:手持式儀器構(gòu)成和設(shè)置用于確定懸浮灰塵濃度PM2.5。
[0017]為了移動地使用測量儀器，所述測量儀器還可以具有用于驅(qū)動所述測量裝置的充電電池作為能量源。充電電池于是顯然也可以作為能量源用于驅(qū)動安裝在手持式測量儀器中的電子裝置和用于抽吸環(huán)境空氣的栗。在此，充電電池同樣優(yōu)選設(shè)置在手持式測量儀器的殼體中并且完全地安裝在殼體之內(nèi)。
[0018]此外，在殼體的外側(cè)上，可以設(shè)有操作部段，所述操作部段具有用于控制測量儀器功能的、能夠通過用戶操作的至少一個操作元件。在此，操作元件例如可以設(shè)置用于顯示充電電池充電。在此，測量儀器以其顯示裝置優(yōu)選構(gòu)成為，使得充電狀態(tài)暫時地經(jīng)由顯示裝置視覺地顯示。例如，在操作為此所設(shè)的操作元件之后和/或期間，充電狀態(tài)可以在此經(jīng)由模擬顯示器和相應(yīng)的指針位置可視化。
[0019]在一種實施變型形式中，測量儀器具有數(shù)據(jù)存儲器，在所述數(shù)據(jù)存儲器中可以存儲測量值，優(yōu)選關(guān)于數(shù)小時或數(shù)天的持續(xù)時間的測量值。
[0020]測量儀器可以具有例如USB接口形式的至少一個接口，所述接口以可從外部觸及的方式設(shè)置在測量儀器的殼體上。因此，例如在殼體的端側(cè)上優(yōu)選居中地設(shè)置USB插口，經(jīng)由所述USB插口可以對測量儀器的充電電池充電、可以讀取所存儲的測量值和/或可以將更新的軟件或固件安裝到測量儀器上。本實用新型的其他的優(yōu)點和特征在如下根據(jù)所附的附圖進行的描述中變得清楚。
【附圖說明】
[0021]在此示出:
[0022]圖1示出用于懸浮灰塵測量的手持式測量儀器的根據(jù)本實用新型的實施例的側(cè)視圖；
[0023]圖2示出圖1的手持式測量儀器的示意圖與安裝在手持式測量儀器的殼體之內(nèi)的部件的圖示。
【具體實施方式】
[0024]圖1和圖2示出根據(jù)本實用新型的用于懸浮灰塵測量的手持式測量儀器V的一個實施例，借助于所述手持式測量儀器可以確定環(huán)境空氣中的PM2.5等級的顆粒濃度，即具有約或小于2.5μηι的氣動直徑的微粒的、在此以ym/ m3為單位的濃度。
[0025]為了確定顆粒濃度，手持式測量儀器V具有光度計2，該光度計具有例如光電二極管的(半導(dǎo)體)光電探測器21和例如強度穩(wěn)定的激光二極管形式的激光器20以及用于產(chǎn)生和傳遞測量信號的模擬電子裝置22。光度計2采用光在小顆粒上散射的原理。激光器20的光照射通過光學(xué)射束路徑限定的測量體積。被散射的光由光電檢測器檢測，其中全部位于該測量體積中的氣溶膠顆粒的散射光以90°的角度被光電檢測器21檢測。經(jīng)由此在光電檢測器21處產(chǎn)生的電壓信號借助放大器低噪聲地提升到O至5V。該輸出信號是懸浮灰塵濃度的且與測量體積中的氣溶膠質(zhì)量濃度成比例的直接度量，在此為O至500ym/m3的示例覆蓋的測量范圍。
[0026]顆粒處的光散射的物理情況原則上取決于:相對于其質(zhì)量，直徑在所應(yīng)用的光波長的量級的氣溶膠微粒最有效地散射光。這就是說，所述氣溶膠微粒對信號給予最高的貢獻。對于在手持式測量儀器V中應(yīng)用的680nm的波長而言，靈敏度最大值在例如0.5μπι到Iym之間的顆粒大小范圍中。
[0027]光度計2與具有模擬顯示器3的顯示裝置耦聯(lián)。在此，經(jīng)由可轉(zhuǎn)動支承的指針31在一個指針刻度30上顯示測量到的顆粒濃度，所述指針能夠掃過270°的角度范圍。
[0028]手持式測量儀器V具有殼體G，不僅將光度計2還有將具有模擬顯示器3的顯示裝置和控制指針31的調(diào)節(jié)運動的功能部件安裝在所述殼體中。在此，將光度計2安裝在殼體部件GTl中，所述殼體部件在殼體G的上側(cè)上構(gòu)成柱形的凸出部。該柱形的殼體部件GTl在此為殼體G的總尺寸的約1/10至1/9并且例如具有約60mm至70mm的直徑和20mm至25mm的高度。
[0029]在殼體G的相對于殼體部件GTl大數(shù)倍的殼體部件GT2上設(shè)置有模擬顯示器3以及光學(xué)數(shù)字顯示器4。
[0030]在模擬顯示器3之下和在數(shù)字顯示器4之下，在殼體G上存在呈具有多個用于操作手測量儀器V的按鍵51-54的按鍵區(qū)5形式的操作部段。在按鍵區(qū)5的區(qū)域中還在殼體G之內(nèi)安裝作為用于光度計2的能量源的充電電池6、栗10和手持式測量儀器V的用于控制模擬顯示器3和數(shù)字顯示器4的電子裝置。
[0031]栗10在此設(shè)置在殼體部件GT2之內(nèi)。借助于栗10可以將環(huán)境空氣經(jīng)由空氣入口I吸入并且輸送給光度計2。短的抽吸管形式的空氣入口 I在此在殼體G的上側(cè)位于中央。在此，對此在殼體部件GTl處設(shè)有管塞。空氣入口 I優(yōu)選配設(shè)有在上游位于光度計2之前的防蟲保護器并且實現(xiàn)以大約0.31/min的體積流吸入環(huán)境空氣。
[0032]在零點調(diào)節(jié)中，在空氣入口I處可以借助于軟管插接零空氣過濾器。在短暫時間之后，通過操作“零”按鍵51自動地執(zhí)行零點調(diào)節(jié)。通過“量程”按鍵52還能夠(在此處沒有詳細示出的實施變型形式中)選擇可由兩個可行的且經(jīng)由模擬顯示器3顯示的測量范圍(O…100Mi/m3或者0...500μπι/πι3)。對此，例如在模擬顯示器3上設(shè)有兩個彼此平行伸展的內(nèi)部的和外部的刻度。
[0033]在殼體G之內(nèi)將光度計2的模擬電子裝置22與顯示裝置的數(shù)字電子裝置32耦聯(lián)，以便將顆粒濃度的模擬測量信號轉(zhuǎn)換成用于調(diào)節(jié)指針31的數(shù)字控制信號。經(jīng)由數(shù)字電子裝置32控制顯示裝置的步進馬達33。所述步進馬達33機械地與指針31耦聯(lián)，以便根據(jù)光度計2的測量信號沿著指針刻度30調(diào)節(jié)所述指針并進而以對于用戶可容易且快速領(lǐng)會的方式顯示測量到的顆粒濃度。
[0034]在此，指針刻度除了多個刻度值之外、例如O至500yg/m3的50個步距之外還可以具有色彩編碼。經(jīng)由該色彩編碼，指針刻度30的不同的區(qū)域設(shè)有不同的顏色。因此，以已知的方式能夠?qū)⒌谝粎^(qū)域(O至150ym/m3)以綠色染色、將第二區(qū)域(150ym/m3至350ym/m3)和第三區(qū)域(350μπι/πι3至500μπι/πι3)以紅色沿著指針刻度的圓弧染色，以便根據(jù)指針31所位于的顏色區(qū)域已顯示:所測量的顆粒濃度是否相對低或相對高。
[0035]為了改進手持式測量儀器V的操作使得其殼體G能夠容易地由用戶用手握持，殼體G以符合人體工程學(xué)的方式配設(shè)有兩個側(cè)向的凹形的凹處El和Ε2。通過凹處El和Ε2，殼體G的這兩個縱向側(cè)分別具有中央的凹入部，通過所述凹入部減小殼體G在模擬顯示器3和按鍵區(qū)5之間的區(qū)域中在第二殼體部件GT2處的直徑/寬度。
[0036]在殼體G的外側(cè)上、在此在第二殼體部件GT2的端側(cè)上設(shè)有接口，例如USB接口，所述接口能夠?qū)Τ潆婋姵?充電并且能夠讀取存儲的測量值。此外，經(jīng)由此能夠?qū)⒏碌能浖蚬碳惭b到手持式測量儀器V上。此外，存在將確定的測量值經(jīng)由設(shè)置在手持式測量儀器上的RS-485接口來讀出。
[0037]附圖標(biāo)記列表
[0038]I空氣入口
[0039]10栗
[0040]2光度計[0041 ] 20 激光器
[0042]21光電探測器
[0043]22模擬電子裝置
[0044]3模擬顯示器
[0045]30指針刻度
[0046]31指針
[0047]32數(shù)字電子裝置
[0048]33步進馬達
[0049]4數(shù)字顯示器
[0050]5按鍵區(qū)(操作部段)
[0051 ] 51-54 按鍵(操作元件)
[0052]6充電電池
[0053]7接口
[0054]E1，E2凹處
[0055]G殼體
[0056]GT1，GT2殼體部件
[0057]V手持式測量儀器
【主權(quán)項】
1.用于懸浮灰塵測量的測量儀器，其具有:用于確定顆粒濃度的測量裝置(2)，所述測量裝置具有至少一個光源和檢測器;和具有至少一個與所述測量裝置(2)耦聯(lián)的、用于顯示顆粒濃度的顯示裝置， 其特征在于， 所述顯示裝置具有模擬顯示器(3)并且連同所述測量裝置(2) —起設(shè)置在構(gòu)成為手持式測量儀器(V)的所述測量儀器的殼體(G)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其特征在于，所述殼體(G)的尺寸設(shè)計成，使得用戶能夠用手握持所述手持式測量儀器(V)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，所述殼體(G)在彼此背離的殼體側(cè)上具有至少兩個側(cè)向凹形的凹處(El，E2)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，所述殼體(G)構(gòu)成為是柱形的。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，所述殼體(G)以小于240mm的總長度縱向延伸的方式構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，所述測量裝置(2)完全地安裝在所述殼體(G)的殼體部件(GTl)中，所述殼體部件的尺寸小于所述殼體(G)的總尺寸的1/7。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，所述模擬顯示器(3)作為顯示元件具有能轉(zhuǎn)動支承的指針(31)，所述指針能夠掃過大于240°的角度范圍，以便顯示顆粒濃度。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，所述顯示裝置包括步進馬達(33)，經(jīng)由所述步進馬達能夠調(diào)節(jié)所述模擬顯示器(3)的顯示元件，以便顯示顆粒濃度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測量儀器，其特征在于，所述顯示裝置具有數(shù)字電子裝置(32)，所述數(shù)字電子裝置與所述測量裝置(2)的模擬電子裝置(22)耦聯(lián)并且控制所述步進馬達(33)以調(diào)節(jié)所述顯示元件。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，在所述殼體(G)中設(shè)置有栗(10)，所述栗經(jīng)由設(shè)置在所述殼體(G)上的空氣入口(I)能夠?qū)h(huán)境空氣吸入到所述殼體(G)中。11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，在所述殼體(G)的外側(cè)上設(shè)有操作部段(5)，所述操作部段具有用于控制所述測量儀器(V)的功能的、能夠通過用戶操作的至少一個操作元件(51-54)。12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀器，其特征在于，所述測量儀器(V)具有用于驅(qū)動所述測量裝置(2)的充電電池(6)作為能量源。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量儀器，其特征在于，所述充電電池(6)同樣設(shè)置在所述殼體(G)中。
【文檔編號】G01N15/06GK205562343SQ201520865556
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年10月26日
【發(fā)明人】諾貝特·德倫達, 德克·魏道爾
【申請人】康姆德潤達有限責(zé)任公司