專利名稱：粉塵濃度測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于儀器儀表領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量空氣中所含粉塵濃度的測(cè)量?jī)x器。
傳統(tǒng)的粉塵濃度測(cè)量分成幾個(gè)環(huán)節(jié)，由幾種儀表分步測(cè)量，最終完成。大體上是這樣進(jìn)行的，首先測(cè)量濾膜重量；其次將濾膜放在風(fēng)泵的入口處，用肉眼觀測(cè)浮子流量計(jì)流量，過(guò)一段時(shí)間后停機(jī)，計(jì)算出流過(guò)濾膜的空氣流量，然后從風(fēng)泵入口處取下濾膜放入干燥箱內(nèi)干燥24小時(shí)；最后再由分析天平測(cè)出含塵濾膜重量，從而計(jì)算出粉塵濃度。此種方法測(cè)量需要使用幾種儀表分步驟進(jìn)行，測(cè)量周期長(zhǎng)，且濾膜多次移動(dòng)造成粉塵丟失，致使測(cè)量結(jié)果失真。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種測(cè)量準(zhǔn)確，能快速測(cè)量空氣中所含粉塵濃度的儀器。
本實(shí)用新型由對(duì)盤、電子天平、離合器、抽氣系統(tǒng)和控制顯示系統(tǒng)等五部分組成。抽氣系統(tǒng)由風(fēng)泵和流量計(jì)構(gòu)成，控制顯示系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備組成，通過(guò)接口電路與儀器其它部分相接。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述。


圖1為原理框圖圖2為整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖3為電子天平系統(tǒng)的示意圖圖4為干燥柵的構(gòu)造示意圖。
圖2中(1)對(duì)盤或接大粒子粉塵沉降盒、(2)電子天平稱重臂、(3)吊鉤、(4)濾紙、(5)干燥柵、(6)離合器、(7)風(fēng)泵、(8)電機(jī)、(9)流量計(jì)、(10)霍爾傳感器。對(duì)盤(1)與大氣相通、與對(duì)盤(1)相對(duì)的是離合器(6)，離合器(6)內(nèi)裝有干燥柵(5)，離合器(6)與風(fēng)泵(7)相接，風(fēng)泵(7)上裝有電機(jī)(8)，風(fēng)泵(7)的出氣口與流量計(jì)(9)相接，流量計(jì)(9)的外面裝有霍爾傳感器(10)，濾紙(4)懸吊在電子天平稱重臂(2)上面的吊鉤(3)上，處在對(duì)盤(1)和離合器(6)之間，吊鉤(3)固定在電子天平的稱重臂(2)上。
圖3中(11)永磁體、(12)扭力元件、(13)矩形線圈、(14)紅外線發(fā)射二極管、(15)紅外線接收三極管。將矩形線圈(13)置于永磁體(11)的N、S兩極之間，矩形線圈由扭力元件(12)或軸支持，扭力元件(12)為張絲、游絲或吊帶。當(dāng)用軸支撐時(shí)，扭力元件(12)為游絲。在張絲上或線圈一側(cè)固定電子天平稱重臂(2)，臂后有配重，臂前有吊鉤(3)，吊鉤(3)上吊有濾紙(4)。電子天平稱重臂(2)前放置紅外線發(fā)射二極管(14)和紅外線接收三極管(15)。電子天平的工作原理是吊鉤(3)上吊有濾紙(4)，產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針重力矩，迫使線圈(13)轉(zhuǎn)動(dòng)，扭力元件(12)發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，其扭轉(zhuǎn)力矩與重力矩相平衡。計(jì)算機(jī)送出PWM矩形脈沖，該脈沖經(jīng)濾波后變成平滑直流電，電壓大小與PWM的占空比有關(guān)。直流電送入矩形線圈，產(chǎn)生與重力矩相反的電磁力矩，迫使稱重臂反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。計(jì)算機(jī)不停地增加PWM的占空比，直至稱重臂回到平衡位置，此時(shí)紅外線被擋住，紅外線接收三極管(15)發(fā)出信號(hào)，計(jì)算機(jī)停止增加占空比。由于占空比與濾紙重量成線性關(guān)系，故很容易稱定出濾紙重量。
圖4中(16)電阻絲、(17)絕緣墊圈。在絕緣墊圈(17)上鉆8－20個(gè)直徑為1mm的小孔，孔中穿過(guò)電阻絲(16)，形成柵網(wǎng)。干燥柵置于離合器(6)的內(nèi)孔中，離合器(6)可作成各種形式，其動(dòng)力來(lái)源可分人工、電機(jī)、電磁或永磁鐵。當(dāng)離合器(6)閉合時(shí)，對(duì)盤(1)將濾紙(4)緊壓在干燥柵(5)之上。在這個(gè)密閉的空間內(nèi)，極易升高溫度到100℃，將濾紙烘干。其溫度是由計(jì)算機(jī)的PWM占空比控制的。計(jì)算機(jī)根據(jù)霍爾傳感器送回信號(hào)，不斷改變PWM的占空比，以控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，使流量鎖定在預(yù)先確定好的流量上。
以下結(jié)合附圖2以及實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
對(duì)盤(1)內(nèi)徑為∮30mm，電子天平線圈(13)內(nèi)阻為3KΩ，扭力元件(12)采用游絲，扭距為10μg／度。離合器(6)為手動(dòng)離合器，內(nèi)徑∮30mm，干燥柵(5)電阻為16Ω，溫度傳感器為三極管PN結(jié)。風(fēng)泵(7)流量為5－50l／min，電機(jī)(8)為3W電機(jī)，流量計(jì)(9)選浮子流量計(jì)，浮子流量計(jì)的外面裝有霍爾傳感器(10)。干燥柵與濾膜間距10mm，控制電子天平的PWM頻率為50HZ，占空比0－99％；控制干燥柵和電機(jī)的PWM頻率為2KHZ，占空比為0－99％。
使用本實(shí)用新型進(jìn)行粉塵濃度測(cè)量時(shí)，測(cè)前，離合器(6)處于分離狀態(tài)，將濾紙(4)懸掛在吊鉤(3)上，濾紙自由懸垂；電子天平自動(dòng)稱出濾紙(4)重量(皮重)；閉合離合器(6)與對(duì)盤(1)相接，將濾紙(4)壓在對(duì)盤(1)與離合器(6)之間；啟動(dòng)風(fēng)泵(7)吸氣，由計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器(10)輸出的電壓，將風(fēng)量控制在預(yù)定的流量上；風(fēng)泵(7)吸氣達(dá)預(yù)定時(shí)間后，自動(dòng)關(guān)掉風(fēng)泵電機(jī)(8)，同時(shí)供給干燥柵(5)電流；計(jì)算機(jī)控制干燥柵溫度100℃達(dá)一定時(shí)間后，自動(dòng)停止干燥，并發(fā)出聲音信號(hào)，通知工作人員；打開離合器(6)，對(duì)盤(1)復(fù)位，濾紙(4)又處于自由懸垂?fàn)顟B(tài)，電子天平自動(dòng)稱重，并自動(dòng)記錄。最后，計(jì)算機(jī)計(jì)算出粉塵濃度，結(jié)果顯示在數(shù)碼管上。
本實(shí)用新型集采樣、干燥、稱重于一機(jī)進(jìn)行，具有準(zhǔn)確、快速測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種粉塵濃度測(cè)量?jī)x，其特征在于該測(cè)量?jī)x由對(duì)盤、電子天平、離合器、抽氣系統(tǒng)和控制顯示系統(tǒng)構(gòu)成，對(duì)盤與大氣相通，離合器與對(duì)盤相對(duì)，與抽氣系統(tǒng)中的風(fēng)泵相接，濾紙懸吊在電子天平稱重臂的吊鉤上，處于對(duì)盤和離合器之間，控制顯示系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備組成，通過(guò)接口電路與儀器其它各部分相接。
2.如權(quán)利要求1所述的粉塵濃度測(cè)量?jī)x，其特征在于該儀器中的電子天平由永磁體、扭力元件、矩形線圈、紅外線發(fā)射二極管、紅外線接收三極管組成，矩形線圈置于永磁體的N、S兩極之間，線圈由扭力元件或軸支持，在線圈一則固定電子天平稱重臂，臂后有配重，臂前有吊鉤，稱重臂前放置紅外線發(fā)射二極管和紅外線接收三極管。
3.如權(quán)利要求1所述的粉塵濃度測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的抽氣系統(tǒng)由風(fēng)泵和流量計(jì)構(gòu)成，風(fēng)泵上裝有電機(jī)、風(fēng)泵的出氣口與流量計(jì)相接，流量計(jì)的外面裝有霍爾傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的粉塵濃度測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的離合器內(nèi)裝有干燥柵，干燥柵是在絕緣墊圈上鉆有8－20個(gè)小孔，孔中穿過(guò)電阻絲形成柵網(wǎng)，干燥柵置于離合器的內(nèi)孔中。
5.如權(quán)利要求1、2所述的粉塵濃度測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的電子天平中的扭力元件為張絲、游絲或吊帶。
專利摘要粉塵濃度測(cè)量?jī)x，由對(duì)盤、電子天平、離合器、抽氣系統(tǒng)和控制顯示系統(tǒng)構(gòu)成。對(duì)盤與大氣相通、離合器與對(duì)盤相對(duì)、與抽氣系統(tǒng)中的風(fēng)泵相接、抽氣系統(tǒng)由風(fēng)泵和流量計(jì)構(gòu)成，控制顯示系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備組成，通過(guò)接口電路與儀器各部相接，該儀器操作由計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)自動(dòng)稱出測(cè)量結(jié)果，自動(dòng)記錄并顯示。該測(cè)量?jī)x集采樣、干燥、稱重于一機(jī)進(jìn)行，具有準(zhǔn)確、快速測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N5/00GK2205003SQ94229018
公開日1995年8月9日 申請(qǐng)日期1994年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月28日
發(fā)明者李錫潤(rùn) 申請(qǐng)人:李錫潤(rùn)