CN104597131B - 一种城市餐饮油烟监测探头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市餐饮油烟监测探头，包括导线、固定盘、强力磁铁、监测装置、超声波反射挡板和电路板，强力磁铁均匀安装在固定盘上，监测装置通过铝合金壳体安装在固定盘上，监测装置包括超声波换能器和传感器，传感器包括温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器安装在超声波换能器的两侧，超声波发射挡板通过发射挡板支架安装在铝合金壳体顶端。本发明安装方便、构造简单，仅使用一个超声波换能器，既通过检测频移信号测量流速，又通过检测声强衰减来测量浓度，平均功耗不大于10mW，为监测信号的远距离传输造了条件，实现了城市餐饮企业油烟排放烟道中油烟浓度、流速的监测并换算出油烟排放量。
Description
技术领域
本发明涉及油烟监控领域，具体是一种城市餐饮油烟监测探头。
背景技术
餐饮业油烟废气已成为各城市空气污染的重要根源之一，如PM2.5，国家环保部针对餐饮业油烟污染问题出台了一系列相关政策，并要求全国各省、市、自治区、直辖市环境保护局和环境保护重点城市环境保护局将油烟污染问题列入正常环境管理工作范围。严格禁止油烟污染源的无组织排放，无通风设备和净化装置的要强制安装通风设施和净化装置；排放标准要符合《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB18483-2001)，最大允许排放浓度不得超过2.0mg/m3；并且，环保审批是开餐饮店证照办理过程中不可缺少的一个步骤。
目前，全国各地对餐饮油烟污染的环境监测，大多数人停留在手工监测阶段，时间覆盖率低，监测范围有限，难以反映较大区域内城市环境污染连续变化情况，也难以达到实时监测、实时超标报警、无人值守的要求，且费工费时，严重影响了环保部门的办事效率和快速反映能力。同时，由于监管不到位，而导致油烟净化装置形同虚设，甚至根本没有安装油烟净化装置的现象，已成为油烟污染问题的重要起因。
城市餐饮油烟在线监控系统是为配合国家对餐饮油烟相关的监控政策而研发的新一代油烟物联网监控系统，城市餐饮油烟在线监控仪是系统中不可或缺的重要感知和传输设备。目前市场上的餐饮油烟浓度监测产品，大多是采用半导体传感器来进行监测的，寿命短、精度差，且由于受到油份的覆盖和污染，维护量甚大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节省成本、安装方便的城市餐饮油烟监测探头，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种城市餐饮油烟监测探头，包括导线、固定盘、强力磁铁、监测装置、超声波反射挡板和电路板，强力磁铁均匀安装在固定盘上，所述监测装置通过铝合金壳体安装在固定盘上，所述监测装置包括超声波换能器和传感器，所述传感器包括温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器安装在超声波换能器的两侧，所述超声波发射挡板通过发射挡板支架安装在铝合金壳体顶端，所述电路板安装在固定盘内部，所述导线安装在固定盘的底部且导线与电路板相连；
所述电路板中的电路包括超声波收发电路、温度传感器接收电路、压力传感器接收电路、MCU数字信号处理电路以及同主机的通信电路；所述温度传感器和压力传感器采集的信号均经过前置放大、滤波放大后连接MCU数字信号处理电路，所述超声波收发电路包括超声波发生电路、超声波声强信号采集电路和超声波多谱勒频移信号采集电路，所述超声波声强信号采集电路包括选频电路、二阶滤波电路、对数放大电路和放大整形电路，所述超声波多谱勒频移信号采集电路包括混频电路和放大调整电路；
所述超声波发生电路中超声波发生信号通过电阻R19连接场效应管M2的栅极，场效应管M2的源极接地，场效应管M2的漏极连接变压器T1的初级线圈，所述变压器T1初级线圈的另一端分别连接电阻R24、电阻R21和电容C11，所述电阻R24另一端连接12V电压信号，所述电阻R21另一端和电容C11另一端并联后接地，所述变压器T1的次级线圈分别连接电阻R22和传感器LS1，所述变压器T1次级线圈的另一端分别连接二极管D3和二极管D4，二极管D3另一端分别连接二极管D4另一端、传感器LS1另一端、电阻R22另一端和超声波回波信号；
所述选频电路中超声波回波信号依次通过电阻R43和电容C1分别连接电容C12、二极管D5和二极管D6，所述二极管D5另一端和二极管D6另一端并联后接地，所述电容C12另一端通过电阻R28分别连接电阻R29和三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极通过电阻R44接地，三极管Q2的集电极分别连接电阻R29另一端、电阻R30和电容C13，所述电容C13另一端通过电阻R32输出选频处理后信号；
所述二阶滤波电路中选频处理后信号分别连接电容C19、电容C20和电阻R33，所述电阻R33另一端接地，电容C19另一端分别连接电阻R41和运算放大器U1B的6脚，所述运算放大器U1B的5脚分别连接电阻R39、电容C25、电阻R36和运算放大器U1A的3脚，电阻R39另一端和电容C25另一端并联后接地，电阻R36另一端和运算放大器U1A的8脚均连接VCC电压信号，所述运算放大器U1B的7脚分别连接电容C20另一端、电阻R41另一端和电阻R37，所述电阻R37另一端通过电阻R34分别连接电容C21、电容C22和电阻R35，所述电阻R35另一端接地，电容C21另一端分别连接电阻R42和运算放大器U1A的2脚，所述运算放大器U1A的1脚分别连接电容C22另一端、电阻R42另一端和电容C14，电容C14另一端输出滤波后信号；
所述对数放大电路中滤波后信号分别连接电阻R47和电容C29，所述电阻R47另一端分别连接电容C27、电容C28和A/D转换器J7的2脚，所述电容C29另一端连接A/D转换器J7的8脚，所述电容C28另一端连接A/D转换器J7的3脚，所述电容C27另一端连接A/D转换器J7的1脚，A/D转换器J7的7脚通过电阻R20连接VCC电压信号，A/D转换器J7的6脚连接电容C16，A/D转换器J7的5脚连接电容C18，电容C16另一端和电容C18另一端并联后接地，A/D转换器J7的4脚依次通过电容C26和电阻R46输出对数放大后信号；
所述放大整形电路中对数放大后信号分别连接电容C24和运算放大器U4A的3脚，电容C24另一端和运算放大器U4A的4脚均接地，运算放大器U4A的8脚连接VCC电压信号，运算放大器U4A的2脚分别连接运算放大器U4A的1脚和电阻R40，所述电阻R40另一端分别连接电阻R23和运算放大器U4B的5脚，电阻R23另一端接地，运算放大器U4B的6脚分别连接电阻R38、电容C23和电阻R45，所述电阻R45另一端接地，电阻R38另一端和电容C23另一端并联后分别连接运算放大器U4B的7脚和电阻R31，所述电阻R31连接并补电容C15并输出放大整形后信号；
所述混频电路中超声波回波信号通过电容C23分别连接电阻R29、电阻R36和芯片N2的1脚，电阻R36另一端接地，所述电阻R29另一端依次通过滑动变阻器R49和电阻R30分别连接电阻R41和芯片N2的4脚，所述电阻R41另一端连接电阻R50并接地，电阻R50另一端连接芯片N2的5脚，所述芯片N2的14脚连接-12V电压信号，所述芯片N2的12脚分别连接电感L6、电容C29和电阻R40，所述电容C29另一端接地，电感L6另一端分别连接电感L5、电容C30和电阻R38，电感L5另一端分别连接所述芯片N2的6脚和电阻R39，所述电容C30另一端接地，电阻R38另一端分别连接电阻R37、电容C27、电阻R35和芯片N2的8脚，所述电阻R37另一端和电容C27另一端并联后接地，所述电阻R35另一端分别连接电容C26和芯片N2的10脚，电容C26另一端输出参比信号，所述电阻R39另一端和电阻R40另一端并联后连接并补电容C35并输出混频后信号；
所述放大调整电路中混频后信号分别连接电阻R28和电容C15，所述电阻R28另一端分别连接电容C20和运算放大器U1C的10脚，所述电容C20另一端分别连接电阻R32和电阻R33，电阻R32另一端连接运算放大器U1C的9脚，电阻R33另一端分别连接电容C15另一端、电容C25和运算放大器U1C的8脚，电容C25另一端连接运算放大器U1D的12脚，运算放大器U1D的13脚分别连接电阻R58和电阻R53，电阻R53另一端分别连接电容C33和电容C34，电容C33另一端分别连接电阻C58另一端、电容C34另一端和运算放大器U1D的14脚后输出放大调整后信号。
作为本发明进一步的方案：所述强力磁铁有三个。
作为本发明进一步的方案：所述温度传感器为铂电阻温度传感器，所述压力传感器为陶瓷压力传感器。
作为本发明再进一步的方案：超声波换能器的材质为压电陶瓷，超声波换能器的晶片直径为Φ20mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明安装方便、构造简单，仅使用一个超声波换能器，既通过检测频移信号测量流速，又通过检测声强衰减来测量浓度，平均功耗不大于10mW，为监测信号的远距离传输造了条件，实现了城市餐饮企业油烟排放烟道中油烟浓度、流速的监测并换算出油烟排放量。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的电路结构示意图。
图4为本发明中超声波发生电路连接图。
图5为本发明中选频电路连接图。
图6为本发明中二阶滤波电路连接图。
图7为本发明中对数放大电路连接图。
图8为本发明中放大整形电路连接图。
图9为本发明中混频电路连接图。
图10为本发明中放大调整电路连接图。
图11为本发明中油烟微粒流速测量原理示意图。
图12为本发明中超声波在烟道中传播示意图。
图中：1-导线；2-固定盘；3-强力磁铁；4-铝合金壳体；5-反射挡板支架；6-监测装置；7-超声波反射挡板；8-电路板；9-温度传感器；10-超声波换能器；11-压力传感器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种城市餐饮油烟监测探头，包括导线1、固定盘2、强力磁铁3、监测装置6、超声波反射挡板7和电路板8，所述强力磁铁3有三个，强力磁铁3均匀安装在固定盘2上，所述监测装置6通过铝合金壳体4安装在固定盘2上，所述监测装置6包括超声波换能器10和传感器，所述传感器包括温度传感器9和压力传感器11，用以补偿超声波换能器10的温漂来计算浓度和排放量；温度传感器9和压力传感器11安装在超声波换能器10的两侧，温度传感器9为铂电阻温度传感器，压力传感器11为陶瓷压力传感器。所述超声波发射挡板7通过发射挡板支架5安装在铝合金壳体4顶端，所述电路板8安装在固定盘2内部，所述导线1安装在固定盘2的底部且导线1与电路板8相连。
所述超声波发射与接收都是通过超声波换能器10实现，最大限度地减小了收发换能器不一致而造成的影响，超声波换能器10的基准频率和参比频率统一产生，消除了频率发生器不一致而产生的误差。超声波换能器10的材质为压电陶瓷，有压电性能好，生产和机械加工方便等优点；超声波换能器10工作频率经过大量实验而得到，烟道中的噪声对探头影响很小，灵敏度和分辨力高，指向性好；超声波换能器10的晶片直径增加时，声束指向性变好，声能集中，但辐射的声能大，扩散区扫查范围大，远距离扫查范围相对变小，因此超声波换能器10晶片直径选为Φ20mm。
请参阅图3，所述电路板8中的电路包括超声波收发电路、温度传感器接收电路、压力传感器接收电路、MCU数字信号处理电路以及同主机的通信电路；所述温度传感器和压力传感器采集的信号均经过前置放大、滤波放大后连接MCU数字信号处理电路，所述超声波收发电路包括超声波发生电路、超声波声强信号采集电路和超声波多谱勒频移信号采集电路，所述超声波声强信号采集电路包括选频电路、二阶滤波电路、对数放大电路和放大整形电路，所述超声波多谱勒频移信号采集电路包括混频电路和放大调整电路。
超声波换能器10在进行测量前先发送一连串超声波用于清洗探头，发射超声波时，发出一串固定频率信号，经放大后激励超声波换能器10，然后等待ΔT时间，消除发射干扰，ΔT小于回波到达时间，超声波换能器10接收到超声信号时，经初步放大后分别进行多谱勒频移信号检测和超声波声强检测。最后再送到MCU数字信号处理电路的A/D转换器进行模数转换，经软件分析后通过同主机的通信电路向主机输出浓度、流速、流量、温度和压力等处理分析结果。
请参阅图4，所述超声波发生电路中超声波发生信号通过电阻R19连接场效应管M2的栅极，场效应管M2的源极接地，场效应管M2的漏极连接变压器T1的初级线圈，所述变压器T1初级线圈的另一端分别连接电阻R24、电阻R21和电容C11，所述电阻R24另一端连接12V电压信号，所述电阻R21另一端和电容C11另一端并联后接地，所述变压器T1的次级线圈分别连接电阻R22和传感器LS1，所述变压器T1次级线圈的另一端分别连接二极管D3和二极管D4，二极管D3另一端分别连接二极管D4另一端、传感器LS1另一端、电阻R22另一端和超声波回波信号。
请参阅图5，所述选频电路中超声波回波信号依次通过电阻R43和电容C1分别连接电容C12、二极管D5和二极管D6，所述二极管D5另一端和二极管D6另一端并联后接地，所述电容C12另一端通过电阻R28分别连接电阻R29和三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极通过电阻R44接地，三极管Q2的集电极分别连接电阻R29另一端、电阻R30和电容C13，所述电容C13另一端通过电阻R32输出选频处理后信号。
请参阅图6，所述二阶滤波电路中选频处理后信号分别连接电容C19、电容C20和电阻R33，所述电阻R33另一端接地，电容C19另一端分别连接电阻R41和运算放大器U1B的6脚，所述运算放大器U1B的5脚分别连接电阻R39、电容C25、电阻R36和运算放大器U1A的3脚，电阻R39另一端和电容C25另一端并联后接地，电阻R36另一端和运算放大器U1A的8脚均连接VCC电压信号，所述运算放大器U1B的7脚分别连接电容C20另一端、电阻R41另一端和电阻R37，所述电阻R37另一端通过电阻R34分别连接电容C21、电容C22和电阻R35，所述电阻R35另一端接地，电容C21另一端分别连接电阻R42和运算放大器U1A的2脚，所述运算放大器U1A的1脚分别连接电容C22另一端、电阻R42另一端和电容C14，电容C14另一端输出滤波后信号。其中：
一次二阶带通滤波中心频率F0：
一次二阶带通滤波品质因数FQ0：
一次二阶带通滤波中心频率F1：
一次二阶带通滤波品质因数FQ1：
请参阅图7，所述对数放大电路中滤波后信号分别连接电阻R47和电容C29，所述电阻R47另一端分别连接电容C27、电容C28和A/D转换器J7的2脚，所述电容C29另一端连接A/D转换器J7的8脚，所述电容C28另一端连接A/D转换器J7的3脚，所述电容C27另一端连接A/D转换器J7的1脚，A/D转换器J7的7脚通过电阻R20连接VCC电压信号，A/D转换器J7的6脚连接电容C16，A/D转换器J7的5脚连接电容C18，电容C16另一端和电容C18另一端并联后接地，A/D转换器J7的4脚依次通过电容C26和电阻R46输出对数放大后信号。其中：
输出对数放大后输出信号VOUT：
VOUT＝VYlog(VIN/VX) 公式5
式中：Vin为输入信号，VY为斜坡电压，VX为截断电压。
请参阅图8，所述放大整形电路中对数放大后信号分别连接电容C24和运算放大器U4A的3脚，电容C24另一端和运算放大器U4A的4脚均接地，运算放大器U4A的8脚连接VCC电压信号，运算放大器U4A的2脚分别连接运算放大器U4A的1脚和电阻R40，所述电阻R40另一端分别连接电阻R23和运算放大器U4B的5脚，电阻R23另一端接地，运算放大器U4B的6脚分别连接电阻R38、电容C23和电阻R45，所述电阻R45另一端接地，电阻R38另一端和电容C23另一端并联后分别连接运算放大器U4B的7脚和电阻R31，所述电阻R31连接并补电容C15并输出放大整形后信号。其中：
经过运算放大器U4A调整后的输出电压VOUT：
式中：F0低调整电压低通滤波的截止频率。
请参阅图9，所述混频电路中超声波回波信号通过电容C23分别连接电阻R29、电阻R36和芯片N2的1脚，电阻R36另一端接地，所述电阻R29另一端依次通过滑动变阻器R49和电阻R30分别连接电阻R41和芯片N2的4脚，所述电阻R41另一端连接电阻R50并接地，电阻R50另一端连接芯片N2的5脚，所述芯片N2的14脚连接-12V电压信号，所述芯片N2的12脚分别连接电感L6、电容C29和电阻R40，所述电容C29另一端接地，电感L6另一端分别连接电感L5、电容C30和电阻R38，电感L5另一端分别连接所述芯片N2的6脚和电阻R39，所述电容C30另一端接地，电阻R38另一端分别连接电阻R37、电容C27、电阻R35和芯片N2的8脚，所述电阻R37另一端和电容C27另一端并联后接地，所述电阻R35另一端分别连接电容C26和芯片N2的10脚，电容C26另一端输出参比信号，所述电阻R39另一端和电阻R40另一端并联后连接并补电容C35并输出混频后信号。其中：
输入信号前级滤波频率F0：
参考前级滤波频率F参：
混频输出正向信号频率F正：
混频输出正向信号频率F负：
请参阅图10，所述放大调整电路中混频后信号分别连接电阻R28和电容C15，所述电阻R28另一端分别连接电容C20和运算放大器U1C的10脚，所述电容C20另一端分别连接电阻R32和电阻R33，电阻R32另一端连接运算放大器U1C的9脚，电阻R33另一端分别连接电容C15另一端、电容C25和运算放大器U1C的8脚，电容C25另一端连接运算放大器U1D的12脚，运算放大器U1D的13脚分别连接电阻R58和电阻R53，电阻R53另一端分别连接电容C33和电容C34，电容C33另一端分别连接电阻C58另一端、电容C34另一端和运算放大器U1D的14脚后输出放大调整后信号。其中：
经过运算放大器U1D调整后信号输出电压Vout：
式中：Vin为混频输出信号电压，F0为输出信号低通滤波截止频率。
请参阅图11-12，所述城市餐饮油烟监测探头测量原理如下：
(1)多普勒频移技术的流速测量原理：
请参阅图11，流体中的颗粒使超声信号产生频率偏移，频率偏移和颗粒的流速成比例关系，通过测量频率偏移测量流体的流速，利用温度传感器对温度影响进行补偿。根据烟道横截面可以计算出烟气排放量，利用压力传感器测出烟道中压力，可以折算出常态下的烟气排放量；
油烟微粒流速V的计算公式如下：
V＝K*(f2-f1) 公式14
其中，K为校正系数，油烟微粒流速V的正负反映了油烟微粒的流向。
(2)超声波测量油烟浓度原理：
请参阅图12，超声波在油烟中传输时，油烟颗粒散射掉一部能量，这部分能量同油烟浓度成正比。通过检测超声波束剩下的能量，再进行换算同时考虑到温度补偿，便得到油烟的浓度。
C＝K*(I0-I)/f(T-T0) 公式15
其中，C为油烟浓度；I0为标准状态下接收到的声强；I为工作状态下接收到的声强；T为工作状态下的油烟气体温度；T0为标准状态下空气温度；f(T-T0)为关于温度变化的经验函数。
所述超声波换能器集10收发于一体，按特定频率发射一束超声波，经反射后先后经过选频电路、二阶滤波电路和对数放大电路取出频移信号和声强信号，利用离散傅立叶变换求信号的离散频谱，进而获得离散功率谱，再根据离散的统计积分获得较为准确的多普勒差频信号；声强信号则通过先微分，后积分的方式去掉背景值，同时通过温度补偿得到准确的油烟浓度C，将多谱勒换能器10测出的油烟微粒流速V与压力传感器测出的压力配合计算出烟道内油烟流量，再与测量的油烟浓度相乘，便得到油烟排放量。
本发明再安装时，先在烟道上合适部位开孔，将探头垂直插入烟道，且超声波换能器10与超声波反射挡板7之间的检测槽同油烟流向平行，使多谱勒换能器10的声波方向同烟道中油烟流向成90°，在一定程度上防止了杂物覆盖，也同时消除了探头自身产生的涡流对超声波换能器10的测量影响，从而避免由于结构引起的油烟流速变化。
本发明安装方便、构造简单，仅使用一个超声波换能器10，既通过检测频移信号测量流速，又通过检测声强衰减来测量浓度，平均功耗不大于10mW，为监测信号的远距离传输造了条件，实现了城市餐饮企业油烟排放烟道中油烟浓度、流速的监测并换算出油烟排放量。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种城市餐饮油烟监测探头，包括导线(1)、固定盘(2)、强力磁铁(3)、监测装置(6)、超声波反射挡板(7)和电路板(8)，所述监测装置(6)包括超声波换能器(10)和传感器，所述传感器包括温度传感器(9)和压力传感器(11)，其特征在于，强力磁铁(3)均匀安装在固定盘(2)上，所述监测装置(6)通过铝合金壳体(4)安装在固定盘(2)上，温度传感器(9)和压力传感器(11)安装在超声波换能器(10)的两侧，所述超声波发射挡板(7)通过发射挡板支架(5)安装在铝合金壳体(4)顶端，所述电路板(8)安装在固定盘(2)内部，所述导线(1)安装在固定盘(2)的底部且导线(1)与电路板(8)相连；
所述电路板(8)中的电路包括超声波收发电路、温度传感器接收电路、压力传感器接收电路、MCU数字信号处理电路以及同主机的通信电路；所述温度传感器和压力传感器采集的信号均经过前置放大、滤波放大后连接MCU数字信号处理电路，所述超声波收发电路包括超声波发生电路、超声波声强信号采集电路和超声波多谱勒频移信号采集电路，所述超声波声强信号采集电路包括选频电路、二阶滤波电路、对数放大电路和放大整形电路，所述超声波多谱勒频移信号采集电路包括混频电路和放大调整电路；
所述超声波发生电路中超声波发生信号通过电阻R19连接场效应管M2的栅极，场效应管M2的源极接地，场效应管M2的漏极连接变压器T1的初级线圈，所述变压器T1初级线圈的另一端分别连接电阻R24、电阻R21和电容C11，所述电阻R24另一端连接12V电压信号，所述电阻R21另一端和电容C11另一端并联后接地，所述变压器T1的次级线圈分别连接电阻R22和传感器LS1，所述变压器T1次级线圈的另一端分别连接二极管D3和二极管D4，二极管D3另一端分别连接二极管D4另一端、传感器LS1另一端、电阻R22另一端和超声波回波信号；
所述选频电路中超声波回波信号依次通过电阻R43和电容C1分别连接电容C12、二极管D5和二极管D6，所述二极管D5另一端和二极管D6另一端并联后接地，所述电容C12另一端通过电阻R28分别连接电阻R29和三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极通过电阻R44接地，三极管Q2的集电极分别连接电阻R29另一端、电阻R30和电容C13，所述电容C13另一端通过电阻R32输出选频处理后信号；
所述二阶滤波电路中选频处理后信号分别连接电容C19、电容C20和电阻R33，所述电阻R33另一端接地，电容C19另一端分别连接电阻R41和运算放大器U1B的6脚，所述运算放大器U1B的5脚分别连接电阻R39、电容C25、电阻R36和运算放大器U1A的3脚，电阻R39另一端和电容C25另一端并联后接地，电阻R36另一端和运算放大器U1A的8脚均连接VCC电压信号，所述运算放大器U1B的7脚分别连接电容C20另一端、电阻R41另一端和电阻R37，所述电阻R37另一端通过电阻R34分别连接电容C21、电容C22和电阻R35，所述电阻R35另一端接地，电容C21另一端分别连接电阻R42和运算放大器U1A的2脚，所述运算放大器U1A的1脚分别连接电容C22另一端、电阻R42另一端和电容C14，电容C14另一端输出滤波后信号；
所述对数放大电路中滤波后信号分别连接电阻R47和电容C29，所述电阻R47另一端分别连接电容C27、电容C28和A/D转换器J7的2脚，所述电容C29另一端连接A/D转换器J7的8脚，所述电容C28另一端连接A/D转换器J7的3脚，所述电容C27另一端连接A/D转换器J7的1脚，A/D转换器J7的7脚通过电阻R20连接VCC电压信号，A/D转换器J7的6脚连接电容C16，A/D转换器J7的5脚连接电容C18，电容C16另一端和电容C18另一端并联后接地，A/D转换器J7的4脚依次通过电容C26和电阻R46输出对数放大后信号；
所述放大整形电路中对数放大后信号分别连接电容C24和运算放大器U4A的3脚，电容C24另一端和运算放大器U4A的4脚均接地，运算放大器U4A的8脚连接VCC电压信号，运算放大器U4A的2脚分别连接运算放大器U4A的1脚和电阻R40，所述电阻R40另一端分别连接电阻R23和运算放大器U4B的5脚，电阻R23另一端接地，运算放大器U4B的6脚分别连接电阻R38、电容C23和电阻R45，所述电阻R45另一端接地，电阻R38另一端和电容C23另一端并联后分别连接运算放大器U4B的7脚和电阻R31，所述电阻R31连接并补电容C15并输出放大整形后信号；
所述混频电路中超声波回波信号通过电容C23分别连接电阻R29、电阻R36和芯片N2的1脚，电阻R36另一端接地，所述电阻R29另一端依次通过滑动变阻器R49和电阻R30分别连接电阻R41和芯片N2的4脚，所述电阻R41另一端连接电阻R50并接地，电阻R50另一端连接芯片N2的5脚，所述芯片N2的14脚连接-12V电压信号，所述芯片N2的12脚分别连接电感L6、电容C29和电阻R40，所述电容C29另一端接地，电感L6另一端分别连接电感L5、电容C30和电阻R38，电感L5另一端分别连接所述芯片N2的6脚和电阻R39，所述电容C30另一端接地，电阻R38另一端分别连接电阻R37、电容C27、电阻R35和芯片N2的8脚，所述电阻R37另一端和电容C27另一端并联后接地，所述电阻R35另一端分别连接电容C26和芯片N2的10脚，电容C26另一端输出参比信号，所述电阻R39另一端和电阻R40另一端并联后连接并补电容C35并输出混频后信号；
所述放大调整电路中混频后信号分别连接电阻R28和电容C15，所述电阻R28另一端分别连接电容C20和运算放大器U1C的10脚，所述电容C20另一端分别连接电阻R32和电阻R33，电阻R32另一端连接运算放大器U1C的9脚，电阻R33另一端分别连接电容C15另一端、电容C25和运算放大器U1C的8脚，电容C25另一端连接运算放大器U1D的12脚，运算放大器U1D的13脚分别连接电阻R58和电阻R53，电阻R53另一端分别连接电容C33和电容C34，电容C33另一端分别连接电阻C58另一端、电容C34另一端和运算放大器U1D的14脚后输出放大调整后信号。
2.根据权利要求1所述的城市餐饮油烟监测探头，其特征在于，所述强力磁铁(3)有三个。
3.根据权利要求1所述的城市餐饮油烟监测探头，其特征在于，所述温度传感器(9)为铂电阻温度传感器，所述压力传感器(11)为陶瓷压力传感器。
4.根据权利要求1所述的城市餐饮油烟监测探头，其特征在于，超声波换能器(10)的材质为压电陶瓷，超声波换能器(10)的晶片直径为Φ20mm。
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