本实用新型涉及一种杀菌装置，尤其是涉及一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置。
背景技术：
随着生活水平的进步，人们对健康变得更加关注，空气净化器可以缓解呼吸道疾病的发病率，越来越多地进入了家庭和公共场所。
但是现有的空气净化器普通都是过滤pm2.5等固体尘埃，无法对空气中的细菌、寄生虫等进行杀灭，因此本领域技术人员渴望研发出一种可以对空气中的细菌进行杀灭的消毒净化装置。
在消毒领域，紫外线消毒技术是一种既成熟又廉价的方式，目前的紫外线光源绝大多数是汞弧灯(即通称的紫外灯或汞灯)。汞弧灯是封装有汞的、两端有电极的透明石英管，通电加热灯丝时，管内的汞蒸气受到激发跃迁至激发态，由激发态回到基态时即发射紫外光。视管内汞蒸气压力的不同，所发射的紫外线光也具有不同的光谱，可分为3类。
1)低压汞灯汞蒸气压力为10～100pa发射的紫外光呈线状的分立光谱，其主要发射波长为254nm和185nm，而前者又占了全部发射能量的95％以上(实际上在管内以185nm线谱为主，但石英对其有强烈吸收，因而在管外其所占比例很小。)
低压汞灯的功率较小，一般只有几十瓦，同时其发射波长极短，易产生臭氧，造成空气污染，在光固化中很少使用。低压汞灯的使用寿命为200～400h。
2)中压汞灯：习惯上曾将其称作高压汞灯，此灯中的汞蒸气压力为105kpa(约为1大气压)。由于在高压下汞蒸气在高温放电时发射谱线增加以及压力加宽现象，中压汞灯发射的谱线波长范围较宽并有重叠，在紫外区其主要发射波长为365nm，其次是313nm，303nm。中压汞灯的使用寿命为1000～1500h。
3)高压汞灯：习惯上称之为超高压汞灯，汞蒸气压力为105～106pa，即1～10大气压。它可提供最强的紫外和可见光，其输出功率可达普通中压汞灯的十倍，工作时其电极温度可达2000℃，而灯管温度则可达600℃，因此需要加以冷却，灯的功率与冷却效率有关。高压汞灯的使用寿命较短，约75～100h。高压汞灯发射光谱重叠得更加厉害，呈连续带状光谱。
例如中国专利cn109237660a公开了一种消毒装置及空气净化器，涉及空气净化领域。消毒装置包括：多个紫外线灯，发射uvc波段紫外线，其主要照射方向垂直于空气流经过滤网的方向，以对空气照射消毒，紫外线灯与过滤网呈间距设置，以使紫外线灯发出的uvc波段紫外线对过滤网照射消毒；以及多个反光板，与多个紫外线灯一一对应设置，紫外线灯置于过滤网与反光板之间，并且反光板的反光面与紫外线灯的主要照射方向相平行，以使uvc波段紫外线将过滤网完全覆盖。这样既实现了对进入过滤网之前的空气进行消毒，又做到了对过滤网的过滤消毒，从而使空气净化器能够持续的提供洁净空气。然而，该消毒装置及空气净化器将仅仅是对过滤网进行消毒，导致消毒的效率实际不高。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，包括电源、变频风机、空气质量传感器组、控制器和紫外线管，所述变频风机与风道入口连接，所述电源模块分别与变频风机、控制器和紫外线管连接，所述控制器分别与变频风机和空气质量传感器组和紫外线管连接，所述紫外线管设于风道中，所述装置还包括用于检测变频风机转速的转速检测模块，该转速检测模块与控制器连接。
所述电源模块包括市电输入端子、第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块，所述市电输入端子的输入端连接至市电输入，输出端分别与第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块的输入端连接，所述第一供电模块的输出端连接至变频风机，所述第二供电模块的输出端连接至控制器，所述第三供电模块的输出端连接至紫外线管。
所述转速检测模块为用于检测流经变频风机的电流值的第一电流检测模块。
所述转速检测模块为编码器，该编码器与变频风机连接。
所述装置还包括用于检测紫外线强度的紫外线传感器，该紫外线传感器设于风道中近紫外线管处，并与控制器连接。
所述装置还包括无线数据收发器，该无线数据收发器与控制器连接。
所述无线数据收发器为4g模块。
所述紫外线管为汞弧灯。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1)将紫外线管设计在风道中，同时可以提供变频风机的转速信息对紫外线管进行功率控制，从而提高紫外线管的杀菌效果。
2)为变频风机、紫外线管和控制器独立供电，避免相互干扰。
3)采用电流检测的方式实现变频风机的转速检测，结构简单，有利于缩小体积。
4)配置独立的编码器进行转速检测，可以提高检测准确度，不会因为变频风机老化导致电流换算得到转速失真。
5)配置紫外线传感器，可以实现紫外线管的反馈控制。
6)配置了无线数据收发器，可以进行数据的远程收发。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型风道布置示意图；
图3为控制器的电路图；
图4为第一电流检测模块的电路示意图；
图5为紫外线传感器的电路示意图；
图6为无线数据收发器部分的电路示意图；
图7为空气质量传感器组的电路示意图；
其中：1、控制器，2、电源，3、空气质量传感器组，4、变频风机，5、紫外线管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，如图1和图2所示，包括电源2、变频风机4、空气质量传感器组3、控制器1和紫外线管5，变频风机4与风道入口连接，电源2模块分别与变频风机4、控制器1和紫外线管5连接，控制器1分别与变频风机4和空气质量传感器组3和紫外线管5连接，紫外线管5设于风道中，装置还包括用于检测变频风机4转速的转速检测模块，该转速检测模块与控制器1连接。将紫外线管5设计在风道中，同时可以提供变频风机4的转速信息对紫外线管5进行功率控制，从而提高紫外线管5的杀菌效果。紫外线管5的杀菌率是和其自身的紫外线强度以及空气流速有关的，空气流速则是由变频风机4的转速和风道截面积有关，由于风道截面积不可变，因此其与变频风机4的转速有关，因此知道了变频风机4的转速即可以对紫外线管5进行反馈控制，实现更准确的杀菌效果，具体杀菌率和紫外线强度、转速之间的函数关系可以通过有限次实验测定，因此不再赘述。
控制器1采用stm32f103c8t6，其电路图如图3所示，空气质量传感器组3采用多合一空气传感器模组s6(pm2.5/pm10/co2/tvoc/温湿度/ch2o)，具体电路图如图7所示，变频风机4的选择范围较宽，基本只要尺寸合适都可以，紫外线管5可以选用紫外线杀菌灯管15w30w40wzw30s19w等。
电源2模块包括市电输入端子、第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块，市电输入端子的输入端连接至市电输入，输出端分别与第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块的输入端连接，第一供电模块的输出端连接至变频风机4，第二供电模块的输出端连接至控制器1，第三供电模块的输出端连接至紫外线管5，为变频风机4、紫外线管5和控制器1独立供电，避免相互干扰。第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块可以在市场上购买，具体需要根据变频风机4、控制器1和紫外线管5的额定电压选定，例如如果变频风机4的额定输入电压为12vdc，则第一供电模块就应当选择12vdc的稳压电源2，其支持电流应当不小于变频风机4的最大电流。本领域技术人员可以没有障碍地进行选型。
在一个实施例中，转速检测模块为用于检测流经变频风机4的电流值的第一电流检测模块，具体实现电路图如图4所示，该实施例中，采用电流检测的方式实现变频风机4的转速检测，结构简单，有利于缩小体积，其主要是利用了对应相同状态的同型号变频风机4，电流和转速的一一对应的函数关系。
在另一个实施例中，转速检测模块为编码器，该编码器与变频风机4连接，具体可以采用rmb29磁旋转编码器模块等型号，在该实施例中，配置独立的编码器进行转速检测，可以提高检测准确度，不会因为变频风机4老化导致电流换算得到转速失真。
装置还包括用于检测紫外线强度的紫外线传感器，该紫外线传感器设于风道中近紫外线管5处，并与控制器1连接，紫外线传感器的具体电路图如图5所示，型号可以是yitc-uv-5v。
装置还包括无线数据收发器，该无线数据收发器与控制器1连接。
无线数据收发器为4g模块，其具体电路图如图6所示。
如上述装置的控制方法，包括：
步骤s1：当达到紫外杀菌设定时间区间时，开启紫外线管5进行杀菌；
步骤s2：根据紫外线管5发射的紫外线强度，控制变频风机4的转速。
uv杀菌为独立任务，遵循自己的设定时间工作，变频风机4以风量最大设置为优先，具体的，如表1所示：
表1
实测值/标准值可以远程设置，也可以在pad上设置，杀菌级24h只连续开启一次，其余时间禁止运行。
1.一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，包括电源、变频风机、空气质量传感器组、控制器和紫外线管，所述变频风机与风道入口连接，所述电源模块分别与变频风机、控制器和紫外线管连接，所述控制器分别与变频风机和空气质量传感器组和紫外线管连接，其特征在于，所述紫外线管设于风道中，所述装置还包括用于检测变频风机转速的转速检测模块，该转速检测模块与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，其特征在于，所述电源模块包括市电输入端子、第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块，所述市电输入端子的输入端连接至市电输入，输出端分别与第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块的输入端连接，所述第一供电模块的输出端连接至变频风机，所述第二供电模块的输出端连接至控制器，所述第三供电模块的输出端连接至紫外线管。
3.根据权利要求1所述的一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，其特征在于，所述转速检测模块为用于检测流经变频风机的电流值的第一电流检测模块。
4.根据权利要求1所述的一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，其特征在于，所述转速检测模块为编码器，该编码器与变频风机连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，其特征在于，所述装置还包括用于检测紫外线强度的紫外线传感器，该紫外线传感器设于风道中近紫外线管处，并与控制器连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，其特征在于，所述装置还包括无线数据收发器，该无线数据收发器与控制器连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，其特征在于，所述无线数据收发器为4g模块。
8.根据权利要求1所述的一种用于消毒净化装置的紫外线杀菌装置，其特征在于，所述紫外线管为汞弧灯。
技术总结