CN103115803B - 一种粉尘采样增量控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉尘采样增量控制系统，其特征在于：包括滤膜采样装置、激光光学测量装置、混合信号处理器，所述滤膜采样装置包括采样头、流量传感器和空气泵一，采样头连接空气泵一，流量传感器设置在采样头和空气泵一之间，激光光学测量装置包括光学传感器、空气过滤器和空气泵二，所述光学传感器设有狭缝和测量腔；所述流量传感器、光学传感器、温度及压力传感器各自连接至混合信号处理器，混合信号处理器分别连接空气泵一和空气泵二。本发明与现有技术相比的优点是：能够通过光学测量系统控制粉尘滤膜采样的增重量，保证粉尘采样样品的合格率；光学测量系统可分别测量总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度。

Description

一种粉尘采样增量控制系统
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其涉及一种粉尘采样增量控制系统。
背景技术
目前，国内、国外使用及销售的粉尘采样器本身在恒流方面使用了较高的技术，但因为职业卫生标准中规定作业场所粉尘浓度检测必须使用滤膜称重法，而且对滤膜增重量也做出相应规定，但采样器本身及检测人员均无法通过肉眼准确判断测尘滤膜增重情况。通过查新及对部分职业卫生专家的咨询，目前国内外尚无一种可以自动判断滤膜增重并根据滤膜增重自动控制采样时间的滤膜增重法测量粉尘浓度的方法及设备。
发明内容
本发明为了解决现有技术的上述不足，提供了一种粉尘采样增量控制系统。
本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种粉尘采样增量控制系统，其特征在于：包括滤膜采样装置、激光光学测量装置、混合信号处理器、温度及压力传感器，所述滤膜采样装置包括采样头、流量传感器和空气泵一，采样头连接空气泵一，流量传感器设置在采样头和空气泵一之间，激光光学测量装置包括光学传感器、空气过滤器和空气泵二，所述光学传感器设有狭缝和测量腔；所述流量传感器、光学传感器、温度及压力传感器各自连接至混合信号处理器，混合信号处理器分别连接空气泵一和空气泵二。
本发明以数据采集处理与驱动控制子系统选用混合信号处理器(MSP430)为中心，完成数据采集、处理、采样泵驱动和采样时间控制。
本发明粉尘采样增量控制系统的工作原理为：混合信号处理器(MSP430)采集流量传感器、温度及压力传感器、光学传感器的数据；流量信号、压力信号和温度信号、光学传感器产生的电信号经各自的整形滤波、信号放大电路后，输入混合信号处理器(MSP430)的模拟量-数字量转换(A/D)模块转换为数字量；通过混合信号处理器(MSP430)内部的恒流恒压算法及粉尘浓度算法处理，采用智能比例-积分-微分(PID)算法动态计算驱动电流，经驱动模块控制采样泵达到恒流效果；混合信号处理器(MSP430)通过对光学传感器产生的电信号的处理完成粉尘浓度的光学测量，通过计算软件测算滤膜增重速度，并以分 钟为最小采样时间单位使滤膜增重控制在3～4.5mg或7-9mg。
本发明与现有技术相比的优点是：能够通过光学测量系统控制粉尘滤膜采样的增重量，保证粉尘采样样品的合格率；光学测量系统可分别测量总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详述：
如图1所示，一种粉尘采样增量控制系统，其特征在于：包括滤膜采样装置1、激光光学测量装置2、混合信号处理器3，所述混合信号处理器3为MSP430单片机，所述滤膜采样装置1包括采样头11、流量传感器12和空气泵一13，采样头连接空气泵一，流量传感器12设置在采样头11和空气泵一13之间，激光光学测量装置2包括光学传感器21、空气过滤器22和空气泵二23，所述光学传感器21设有狭缝24和测量腔25；所述流量传感器12、光学传感器21、温度及压力传感器4各自连接至混合信号处理器3，混合信号处理器3分别连接空气泵一13和空气泵二23。
本发明以数据采集处理与驱动控制子系统选用混合信号处理器3为中心，完成数据采集、处理、采样泵驱动和采样时间控 制。
本发明粉尘采样增量控制系统的工作原理为：混合信号处理器3采集流量传感器12、温度及压力传感器4、光学传感器21的数据；流量信号、压力信号和温度信号、光学传感器产生的电信号经各自的整形滤波、信号放大电路后，输入混合信号处理器3的模拟量-数字量转换(A/D)模块转换为数字量；通过混合信号处理器3内部的恒流恒压算法及粉尘浓度算法处理，采用智能比例-积分-微分(PID)算法动态计算驱动电流，经驱动模块控制采样泵达到恒流效果；混合信号处理器3通过对光学传感器产生的电信号的处理完成粉尘浓度的光学测量，通过计算软件测算滤膜增重速度，并以分钟为最小采样时间单位使滤膜增重控制在3mg～4.5mg或7-9mg。
但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (1)

1.一种粉尘采样增量控制系统，其特征在于：包括滤膜采样装置、激光光学测量装置、混合信号处理器，所述滤膜采样装置包括采样头、流量传感器和空气泵一，采样头连接空气泵一，流量传感器设置在采样头和空气泵一之间，激光光学测量装置包括光学传感器、空气过滤器和空气泵二，所述光学传感器设有狭缝和测量腔；所述流量传感器、光学传感器、温度及压力传感器各自连接至混合信号处理器，混合信号处理器分别连接空气泵一和空气泵二。
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