CN107402172A - Pm2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置 - Google Patents

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吕子啸
张利军
郭旭
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    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0606—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
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Abstract

本发明公开一种PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，实现滤膜自动更换，故障率低；采用的技术方案为：PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，竖直驱动机构竖直固定在支撑板上，竖直驱动机构的动力输出端连接有竖直设置的竖直推杆，水平驱动机构水平固定在支撑板上，水平驱动机构的动力输出端连接有水平设置的水平推杆，竖直推杆与水平推杆的初始位置共面设置，用于将设置在竖直推杆上的滤膜推到水平推杆初始位置，转交水平推杆推动，进气口驱动机构设置在支撑板上，进气管位于水平推杆的行程中间，进气管在进气口驱动机构的作用下，能上下往复运动，水平推杆的终点位置设置有检测机构，检测机构用于检测滤膜上吸附的颗粒物浓度。

Description

PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置
技术领域
本发明PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，属于PM2.5颗粒物监测技术领域。
背景技术
传统的β射线大多采用圆盘纸带传动方式进行滤膜更换操作，但是由于受到结构、环境等因素，在设备运行中，滤膜容易断，使得整个流程结束，而且需要停机，重新更换滤纸带，过程繁琐。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，实现滤膜自动更换，故障率低。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，包括竖直驱动机构、水平驱动机构、进气口驱动机构、竖直推杆、水平推杆、进气管和滤膜，所述竖直驱动机构竖直固定在支撑板上，所述竖直驱动机构的动力输出端连接有竖直设置的竖直推杆，所述竖直推杆在竖直驱动机构的作用下能竖直上下移动，所述水平驱动机构水平固定在支撑板上，所述水平驱动机构的动力输出端连接有水平设置的水平推杆，所述水平推杆在水平驱动机构的作用下能水平往复移动，所述竖直推杆与水平推杆的初始位置共面设置，用于将设置在竖直推杆上的滤膜推到水平推杆初始位置，转交水平推杆推动，所述进气口驱动机构设置在支撑板上，所述进气管位于水平推杆的行程中间，所述进气管在进气口驱动机构的作用下，能上下往复运动，所述水平推杆的终点位置设置有检测机构，所述检测机构用于检测滤膜上吸附的颗粒物浓度。
所述竖直驱动机构和水平驱动机构均为丝杠滑块结构，所述竖直推杆和水平推杆均连接在各自的滑块上，随滑块同步运动。
所述进气口驱动机构包括电机、凸轮轴及凸轮，所述电机的输出端上连接有凸轮轴，所述凸轮轴上固定设置有凸轮，所述凸轮通过连接件与进气管动力连接，推动进气管上下往复运动。
所述连接件的一端固定设置在进气管上，所述连接件的另一端与凸轮的表面滑动接触，随凸轮的转动而上下移动。
所述连接件上设置有复位弹簧，所述复位弹簧在进气管上升时被压缩，在进气管回落时进行辅助加速复位。
所述竖直驱动机构和水平驱动机构均通过各自的位置光电开关控制运动。
所述竖直推杆上设置有多个滤膜，便于连续多次工作。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明结构可靠、不担心断纸等问题，使得一个测量周期可以自动进行。
2、本发明维护成本低，由于都是直驱结构，设备故障率低，运行更可靠。
3、本发明设置多位置的光电开关，使得位置确定准确，测量更加精准。
4、本发明只有3个电机，且功率相对较小，对设备的能耗需求小。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
图中：1为竖直驱动机构、2为水平驱动机构、3为进气口驱动机构、4为竖直推杆、5为水平推杆、6为进气管、7为滤膜、8为支撑板、9为检测机构、10为复位弹簧。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，包括竖直驱动机构1、水平驱动机构2、进气口驱动机构3、竖直推杆4、水平推杆5、进气管6和滤膜7，所述竖直驱动机构1竖直固定在支撑板8上，所述竖直驱动机构1的动力输出端连接有竖直设置的竖直推杆4，所述竖直推杆4在竖直驱动机构1的作用下能竖直上下移动，所述水平驱动机构2水平固定在支撑板8上，所述水平驱动机构2的动力输出端连接有水平设置的水平推杆5，所述水平推杆2在水平驱动机构2的作用下能水平往复移动，所述竖直推杆4与水平推杆5的初始位置共面设置，用于将设置在竖直推杆4上的滤膜7推到水平推杆5初始位置，转交水平推杆5推动，所述进气口驱动机构3设置在支撑板8上，所述进气管6位于水平推杆5的行程中间，所述进气管6在进气口驱动机构3的作用下，能上下往复运动，所述水平推杆5的终点位置设置有检测机构9，所述检测机构9用于检测滤膜7上吸附的颗粒物浓度。
所述竖直驱动机构1和水平驱动机构2均为丝杠滑块结构，所述竖直推杆4和水平推杆5均连接在各自的滑块上，随滑块同步运动。
所述进气口驱动机构3包括电机、凸轮轴及凸轮，所述电机的输出端上连接有凸轮轴，所述凸轮轴上固定设置有凸轮，所述凸轮通过连接件与进气管6动力连接，推动进气管6上下往复运动。
所述连接件的一端固定设置在进气管6上，所述连接件的另一端与凸轮的表面滑动接触，随凸轮的转动而上下移动。
所述连接件上设置有复位弹簧10，所述复位弹簧10在进气管6上升时被压缩，在进气管6回落时进行辅助加速复位。
所述竖直驱动机构1和水平驱动机构2均通过各自的位置光电开关控制运动。
所述竖直推杆4上设置有多个滤膜7，便于连续多次工作。
本发明的各主要部件的工作原理：
1、单电机水平驱动的平行移动
利用滚珠丝杠，丝杠滑块安装一个推杆，推动滤膜座水平前进，分别到达进气口、检测口、滤膜收集口等位置，最后返回到初始位置。
2、单电机垂直提升滤膜座动作
通过垂直方向的滚珠丝杠，使得每个流程开始，都会提升一个滤膜，使得滤膜到达起始位置。在垂直方向上，设计一个由弹簧下压的感应片，当滤膜提升时，到达位置，电机停止。
3、进气口提升动作
在电机轴上设计了一个凸轮机构，在进气管上使用顶丝固定一个提升板，提升板上部安装压紧弹簧，当电机带动凸轮旋转时，提升板会带动进气管向上移动，当凸轮向下移动时，提升板受到弹簧的压力，使得进气管压在接受座水平位置，防止气体泄漏。
4、信号接收组件
接收组件，集成了C14源信号接收和气体排出口，通过可调节机构，使得信号接收可以调节到最合适的位置。
5、整机联动系统
通过多处光电开关控制初始、结束位置，使得整个系统能够完成自动更换滤膜过程。
本发明的工作过程：开始工作时，垂直电机提升滤膜至水平位置，到位后，水平电机推动滤膜前进，同时，进气管开始提升，当滤膜到达采样位置时，进气管落下，开始采样。采样结束后，进气管提升，水平电机推动滤膜到检测口，检测结束后，水平电机推动滤膜进入到滤膜收集筒，结束后，水平推杆回到初始位置，进气管落下。行程结束，等待下个行程。这样完成系统的滤膜自动更换，检测全过程。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，其特征在于：包括竖直驱动机构（1）、水平驱动机构（2）、进气口驱动机构（3）、竖直推杆（4）、水平推杆（5）、进气管（6）和滤膜（7），所述竖直驱动机构（1）竖直固定在支撑板（8）上，所述竖直驱动机构（1）的动力输出端连接有竖直设置的竖直推杆（4），所述竖直推杆（4）在竖直驱动机构（1）的作用下能竖直上下移动，所述水平驱动机构（2）水平固定在支撑板（8）上，所述水平驱动机构（2）的动力输出端连接有水平设置的水平推杆（5），所述水平推杆（2）在水平驱动机构（2）的作用下能水平往复移动，所述竖直推杆（4）与水平推杆（5）的初始位置共面设置，用于将设置在竖直推杆（4）上的滤膜（7）推到水平推杆（5）初始位置，转交水平推杆（5）推动，所述进气口驱动机构（3）设置在支撑板（8）上，所述进气管（6）位于水平推杆（5）的行程中间，所述进气管（6）在进气口驱动机构（3）的作用下，能上下往复运动，所述水平推杆（5）的终点位置设置有检测机构（9），所述检测机构（9）用于检测滤膜（7）上吸附的颗粒物浓度。
2.根据权利要求1所述的PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，其特征在于：所述竖直驱动机构（1）和水平驱动机构（2）均为丝杠滑块结构，所述竖直推杆（4）和水平推杆（5）均连接在各自的滑块上，随滑块同步运动。
3.根据权利要求1所述的PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，其特征在于：所述进气口驱动机构（3）包括电机、凸轮轴及凸轮，所述电机的输出端上连接有凸轮轴，所述凸轮轴上固定设置有凸轮，所述凸轮通过连接件与进气管（6）动力连接，推动进气管（6）上下往复运动。
4.根据权利要求3所述的PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，其特征在于：所述连接件的一端固定设置在进气管（6）上，所述连接件的另一端与凸轮的表面滑动接触，随凸轮的转动而上下移动。
5.根据权利要求4所述的PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，其特征在于：所述连接件上设置有复位弹簧（10），所述复位弹簧（10）在进气管（6）上升时被压缩，在进气管（6）回落时进行辅助加速复位。
6.根据权利要求1所述的PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，其特征在于：所述竖直驱动机构（1）和水平驱动机构（2）均通过各自的位置光电开关控制运动。
7.根据权利要求1所述的PM2.5颗粒物监测仪中的自动滤膜装夹装置，其特征在于：所述竖直推杆（4）上设置有多个滤膜（7），便于连续多次工作。
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