[发明专利]一种用于检测粉尘浓度的装置及方法

摘要

本发明公开了一种用于检测粉尘浓度的装置及方法，该装置包括PDMS沟道、混合电极和玻璃衬底，其中，PDMS沟道由PDMS材料制成，PDMS沟道包括位于两侧的支撑部，以及与两支撑部顶端固定连接的连接部；两支撑部的底端分别与玻璃衬底的顶面固定连接，PDMS沟道和玻璃衬底之间形成粉尘通道；混合电极位于支撑部中，且贯穿支撑部，混合电极的一端朝向粉尘通道。该检测装置及方法避免了传统的检测装置体积大响应慢的问题，具有便于携带，响应迅速，低消耗，高灵敏的特点。

主权项

1.一种利用检测粉尘浓度的装置进行粉尘浓度检测的方法，其特征在于，所述装置包括PDMS沟道(1)、混合电极(2)和玻璃衬底(3)，其中，PDMS沟道(1)由PDMS材料制成，PDMS沟道(1)包括位于两侧的支撑部(101)，以及与两支撑部(101)顶端固定连接的连接部(102)；两支撑部(101)的底端分别与玻璃衬底(3)的顶面固定连接，PDMS沟道(1)和玻璃衬底(3)之间形成粉尘通道(4)；混合电极(2)位于支撑部(101)中，且贯穿支撑部(101)，混合电极(2)的一端朝向粉尘通道(4)；该方法包括以下过程：首先将装置中位于PDMS沟道支撑部(101)上的混合电极(2)一一对应形成n组电容，并在外接引线中使n组电容并联，然后将粉尘气流通入检测装置的粉尘通道(4)中，改变PDMS沟道内的介电常数，最后测算粉尘所占体积比；所述的测算粉尘所占体积比的过程如下：当粉尘进入粉尘通道(4)后，粉尘和空气混合物的介电常数∈依据式(1)确定：∈＝D∈p+(1‑D)*∈a  式(1)其中，∈表示粉尘和空气的混合介电常数；∈p表示粉尘的介电常数；∈a表示空气的介电常数；D表示两电容极板间的粉尘容积比；依据式(2)确定粉尘和空气的混合介电常数∈与电容关系：其中，C表示实际电容大小,C0表示真空中电容大小，D表示两电容极板间的粉尘容积比，∈表示粉尘和空气的混合介电常数；由式(2)得到式(3)：其中，ΔC＝C‑C0依据式(4)确定粉尘质量m：m＝D*V*ρ  式(4)其中，V表示粉尘通道(4)中的空气体积，ρ表示粉尘通道(4)中的空气密度。