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专利号: 2025100995889
申请人: 江门市康滤科技有限责任公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:包括:

选择量子点材料和智能响应型指示剂材料,分别涂覆和编织到过滤网上;使用荧光光谱仪测量新过滤网的原始荧光强度,并拍摄高质量照片记录智能响应型指示剂材料的颜色,根据荧光强度的变化、pH敏感染料的颜色变化以及涂覆厚度的影响计算综合评价函数,获得涂覆有量子点和智能响应型指示剂材料的新过滤网及其初始状态的数据;

在空气净化设备未运行状态下,利用初始状态的数据进行声学共振频率测定,得到未受污染时的共振频率特征曲线;

定期使用荧光光谱仪对涂覆有量子点和智能响应型指示剂材料的新过滤网进行荧光强度测量,比较当前荧光强度与初始荧光强度之间的差异,将共振频率特征曲线的变化与未受污染时的共振频率特征曲线对比,将当前pH敏感染料的颜色与最初的高质量照片进行对比;

结合所有对比结果判断智能响应型指示剂材料是否存在异常情况;

当发生异常情况时,立即通知用户采取清洁措施,清洁后,再次测量荧光强度和共振频率特征曲线,确认过滤网是否恢复正常。

2.如权利要求1所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:所述量子点材料是指选择CdSe/ZnS量子点作为荧光标记物;

所述智能响应型指示剂材料是指pH敏感染料;

使用喷雾法将CdSe/ZnS量子点均匀涂覆在过滤网上,将pH敏感染料通过编织方式融入过滤网结构中;

在安装新的过滤网之前,使用荧光光谱仪测量其原始荧光强度,并保存原始荧光强度作为基准值;

对智能响应型指示剂材料进行拍摄,得到高质量照片,详细记录pH敏感染料的颜色变化,并标注具体的时间戳。

3.如权利要求2所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:所述根据荧光强度的变化、pH敏感染料的颜色变化以及涂覆厚度的影响计算综合评价函数,获得涂覆有量子点和智能响应型指示剂的新过滤网及其初始状态的数据,具体步骤为:根据荧光强度的变化、pH敏感染料的颜色变化以及涂覆厚度的影响构建综合评价函数S(t),评估过滤网的状态变化,表达式为:其中,S(t)表示在时间t过滤网的状态,F(t)表示在时间t测量得到的荧光强度,F0表示初始测量的荧光强度,α表示荧光强度变化的权重系数, 表示颜色变化的权重系数,ΔC(t)表示在时间t相对于初始状态F0的颜色变化量,β表示涂覆厚度的权重系数,P表示量子点向量。

4.如权利要求3所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:所述在空气净化设备未运行状态下,利用初始状态的数据进行声学共振频率测定,得到未受污染时的共振频率特征曲线,具体步骤为:在安装新的过滤网之前,使用高灵敏度的荧光光谱仪测量其原始荧光强度F0,并保存该数据作为基准值;

对pH敏感染料进行拍摄,得到高质量照片,详细记录颜色变化,并标注具体的时间戳;

将小型扬声器安装在过滤网的一侧,麦克风安装在另一侧;

使用小型扬声器向过滤网发射短脉冲声音,覆盖引起共振的所有频段,同步记录来自麦克风接收到的反射波形数据;

利用带通滤波对采集到的反射波形数据,去除不必要的噪声和干扰信号;使用Hilbert变换识别反射波形数据中的峰值位置,这些峰值对应共振频率点;

使用MATLAB将所有测得的共振频率点绘制成频率响应曲线,得到未受污染时的共振频率特征曲线。

5.如权利要求4所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:所述比较当前荧光强度与初始荧光强度之间的差异,将共振频率特征曲线的变化与未受污染时的共振频率特征曲线对比,具体步骤为:使用便携式荧光光谱仪对过滤网进行荧光强度测量,记录在时间t的荧光强度;

将当前荧光强度与安装新过滤网时初始测量的荧光强度F0进行比较,评估荧光强度的变化,当荧光强度下降时,表明过滤网已经受到污染,下降越多,污染越严重;

分析反射波形数据,提取共振频率点,使用MATLAB将共振频率点绘制成频率响应曲线;

将当前的频率响应曲线与最初测得的未受污染时的共振频率特征曲线进行对比,当共振频率减弱时,表示过滤网堵塞,当共振频率增强时,表示过滤网清洁度提高;

所述将当前pH敏感染料的颜色与最初的高质量照片进行对比是指拍摄智能响应型指示剂材料的颜色照片,特别是pH敏感染料的颜色,将当前拍摄的智能响应型指示剂材料的颜色照片与最初记录的高质量照片进行对比,检查是否有颜色变化,当pH值变化时,表示过滤网存在污染。

6.如权利要求5所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:所述结合所有对比结果判断智能响应型指示剂材料是否存在异常情况,具体为:根据荧光强度变化对比结果、共振频率特征曲线变化对比结果和pH敏感染料颜色变化对比结果,构建综合评价函数E(t),表达式为:其中,fmax(t)表示在时间t测量得到的最大共振频率,fmax(t0)表示为初始测量时的最大共振频率,F(t)表示在时间t测量得到的荧光强度,F0表示初始测量的荧光强度,ΔC(t)表示在时间t相对于初始状态F0的颜色变化量,γ表示共振频率特征曲线变化的权重系数,δ表示荧光强度变化的权重系数,η表示pH敏感染料颜色变化的权重系数;

设定异常阈值 当E(t)超过 时,且pH敏感染料的颜色变为红色或蓝色,则认为发生了异常情况。

7.如权利要求6所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:所述当发生异常情况时,立即通知用户采取清洁措施;清洁后,再次测量荧光强度和共振频率特征曲线,确认过滤网是否恢复正常,具体步骤为:针对荧光强度变化、共振频率特征曲线变化和pH敏感染料颜色变化的异常情况进行分类;

当荧光强度下降时,表明量子点涂层受到污染或损坏;

当共振频率减弱,表明过滤网堵塞或物理结构发生变化;

当pH敏感染料颜色变化,表明过滤网积累了酸性或碱性污染物;

所述pH敏感染料在初始状态颜色为黄色,当过滤网积累了酸性污染物时,pH敏感染料会从黄色变为红色,当过滤网积累了碱性污染物时,pH敏感染料会从黄色变为蓝色;

当量子点涂层受到污染或损坏时,使用专用的温和清洗剂擦拭过滤网表面;

当过滤网堵塞或物理结构发生变化时,使用高压水枪冲洗和真空吸尘器清理堵塞物;

当过滤网积累了酸性污染物时,使用碱性清洗剂中和,当过滤网积累了碱性污染物时,使用酸性清洗剂中和;

清洁完成后,自动启动重新评估流程。

8.一种空气净化设备过滤网状态的检测装置,基于权利要求1~7任一所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法,其特征在于:包括,采集模块、状态监测模块、异常检测模块、执行模块和复核评估模块:所述采集模块,用于选择量子点材料和智能响应型指示剂材料,使用喷雾法将量子点均匀涂覆在过滤网上,并通过编织方式将pH敏感染料融入过滤网结构中,在安装新的过滤网之前,使用高灵敏度的荧光光谱仪测量其原始荧光强度,并保存该数据作为基准值;

所述状态监测模块,负责定期测量荧光强度、声学共振频率和pH敏感染料的颜色变化,分析这些数据以跟踪过滤网的状态;

所述异常检测模块,通过构建综合评价函数评估过滤网状态,并分类识别不同类型的异常情况;

所述执行模块,根据异常类型推荐并指导用户采取适当的清洁措施,确保清洁操作的有效性和安全性;

所述复核评估模块,清洁后重新评估过滤网状态,确认其是否恢复正常,并更新维护日志和进行长期数据分析。

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~7任一所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一所述的空气净化设备过滤网状态的检测方法的步骤。