一种基于石英晶体压电效应的QCM微粒传感器

本技术涉及微粒传感器，尤其涉及一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器。

背景技术：

1、在当今社会，空气质量的监测变得越来越重要，尤其是对于微小颗粒物的检测，它们对人类健康和环境质量有着直接而深远的影响。然而，现有的检测技术在灵敏度、精确性以及适应性方面仍存在诸多挑战。特别是在复杂环境中对极低浓度的颗粒物进行精准检测时，这些挑战变得更为突出。

2、在空气颗粒物检测方案中，目前的研究均以激光散射为主，然而该种方法在能耗、稳定性、准确性上存在着较大的缺陷。清华大学的刘保献等人对基于光散射原理的大气pm2.5小型传感器展开监测性能评估研究指出其数据质量相比标准设备还有差距，无法满足环境管理需求。本实用新型将qcm传感器的检测原理引入，实现了对空气中pm值的实时、高精度监测，同时注重传感器的小型化和高效性，以适应多样化的环境应用。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，解决了基于光散射原理的大气pm2.5小型传感器的数据质量相比标准设备还有差距，无法满足环境管理需求的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，包括安装壳体，所述安装壳体的顶部可拆卸安装有透明上盖，所述安装壳体的顶部分别开设有第一安装槽、第二安装槽和沉积腔，所述第一安装槽、第二安装槽和沉积腔中分别固定安装有电路板芯片、超微型步进蠕动泵和qcm晶振片，所述超微型步进蠕动泵和qcm晶振片均与电路板芯片电性连接。

3、优选的，所述安装壳体的侧面固定安装有进气接头，所述进气接头表面设有可以通过气流的风槽，所述进气接头内部与沉积腔内部相连通，所述超微型步进蠕动泵的输入端固定连通有进气管，所述进气管与沉积腔的内部相连通，所述透明上盖的表面开设有排气孔，所述排气孔位于第二安装槽的上方。

4、优选的，所述电路板芯片上设有复位键，所述透明上盖的顶部开设有复位孔，所述复位孔位于复位键的正上方。

5、优选的，所述安装壳体的顶部镶嵌安装有密封圈，所述密封圈位于沉积腔的正上方。

6、与相关技术相比较，本实用新型提供的一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器具有如下有益效果：

7、本实用新型提供基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，qcm传感器具有较强的抗干扰能力，能够在复杂的环境条件下提供稳定的检测性能，由于qcm传感器的工作原理不涉及光线的吸收或散射，因此不受光照强度和光源方向的影响，这使得它在高光照或强电磁干扰的环境中表现良好，相比之下，光电传感器的工作通常依赖于光源的强度、波长和方向等因素，容易受到环境光干扰，qcm传感器的抗干扰能力使其适用于各种环境和应用场景，尤其是在需要稳定性和可靠性的情况下。

8、本实用新型提供基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，qcm传感器相对于光电传感器具有较低的能耗和成本，光电传感器通常需要额外的光源、光敏元件和相关电路来实现光的检测和信号处理，这会增加设备的复杂性和功耗，而qcm传感器不需要额外的光源，它使用压电晶体的振动频率来实现微粒检测，从而降低了能耗，这使得qcm传感器在需要长时间连续运行或节能的应用中具有优势。

技术特征：

1.一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，包括安装壳体(1)，其特征在于：所述安装壳体(1)的顶部可拆卸安装有透明上盖(2)，所述安装壳体(1)的顶部分别开设有第一安装槽(101)、第二安装槽(102)和沉积腔(103)，所述第一安装槽(101)、第二安装槽(102)和沉积腔(103)中分别固定安装有电路板芯片(11)、超微型步进蠕动泵(12)和qcm晶振片(13)，所述超微型步进蠕动泵(12)和qcm晶振片(13)均与电路板芯片(11)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，其特征在于，所述安装壳体(1)的侧面固定安装有进气接头(131)，所述进气接头(131)表面设有可以通过气流的风槽，所述进气接头(131)内部与沉积腔(103)内部相连通，所述超微型步进蠕动泵(12)的输入端固定连通有进气管(132)，所述进气管(132)与沉积腔(103)的内部相连通，所述透明上盖(2)的表面开设有排气孔(22)，所述排气孔(22)位于第二安装槽(102)的上方。

3.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，其特征在于，所述电路板芯片(11)上设有复位键，所述透明上盖(2)的顶部开设有复位孔(21)，所述复位孔(21)位于复位键的正上方。

4.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体压电效应的qcm微粒传感器，其特征在于，所述安装壳体(1)的顶部镶嵌安装有密封圈(133)，所述密封圈(133)位于沉积腔(103)的正上方。

技术总结本技术公开了一种基于石英晶体压电效应的QCM微粒传感器，涉及微粒传感器技术领域，包括安装壳体，所述安装壳体的顶部可拆卸安装有透明上盖，所述安装壳体的顶部分别开设有第一安装槽、第二安装槽和沉积腔，所述第一安装槽、第二安装槽和沉积腔中分别固定安装有电路板芯片、超微型步进蠕动泵和QCM晶振片；本技术具有较强的抗干扰能力，能够在复杂的环境条件下提供稳定的检测性能，由于QCM传感器的工作原理不涉及光线的吸收或散射，因此不受光照强度和光源方向的影响，这使得它在高光照或强电磁干扰的环境中表现良好，QCM传感器的抗干扰能力使其适用于各种环境和应用场景，尤其是在需要稳定性和可靠性的情况下。技术研发人员：王壮壮受保护的技术使用者：重庆交通大学技术研发日：20240201技术公布日：2024/9/26