CN108535159A - 一种粉尘浓度检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于借助测量物体的化学或物理性质来测试或分析的设备技术领域，公开了一种粉尘浓度检测设备，包括检测机构和除尘机构，检测机构包括第一转动桶、电机和第一活塞桶，第一转动桶内壁设有第一环形槽；第一活塞桶内设有第一活塞和第一活塞杆；第一活塞桶一端设有粉尘检测仪、进气口和出气口，第一活塞上设有导气口；除尘机构包括第二转动桶和第二活塞桶；第一转动桶和第二转动桶通过皮带转动；第二活塞桶内滑动连接有第二活塞和第二活塞杆；第二活塞桶的一端设有吸尘口、进水口和出水口，第二活塞上设有导尘口。本发明解决了现有技术检测粉尘浓度与启动清洁装置之间存在时间差，使得工人吸入粉尘，导致工人的健康受影响的问题。

Description

一种粉尘浓度检测设备

技术领域

本发明属于借助测量物体的化学或物理性质来测试或分析的设备领域，具体涉及一种粉尘浓度检测设备。

背景技术

粉尘，又称灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等，是指悬浮在空气中的固体微粒。国际标准化组织规定，粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。但在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。

在机械加工中，会产生非常多的碎屑，碎屑中便夹杂着大量的生产性粉尘，会导致工人的身体健康受到影响。现目前对于机械加工中的生产性粉尘浓度的检测，通常是采用粉尘检测仪对空气内的粉尘浓度进行检测；检测后，当粉尘浓度超过标准量时，再利用清洁装置对粉尘进行清理，从而保证加工环境的空气洁净。但是在对粉尘浓度进行检测后，若粉尘浓度超标再进行清洁，检测粉尘浓度与启动清洁装置之间存在时间差，使得工人吸入粉尘，导致工人的健康受影响。

发明内容

本发明意在提供一种粉尘浓度检测设备，以解决现有技术检测粉尘浓度与启动清洁装置之间存在时间差，使得工人吸入粉尘，导致工人的健康受影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种粉尘浓度检测设备，包括检测机构和除尘机构，检测机构包括圆台状且中空的第一转动桶和驱动第一转动桶转动的电机，第一转动桶内壁设有第一环形槽，且第一环形槽倾斜设置；第一转动桶的一侧设有两端均封闭的第一活塞桶，第一活塞桶内滑动连接有第一活塞，第一活塞上连接有贯穿第一活塞桶一端的第一活塞杆，第一活塞杆远离第一活塞的一端上设有与第一环形槽配合的导块；第一活塞桶内远离第一活塞杆的一端设有粉尘检测仪和进气口，进气口内设有进气单向阀；第一活塞上设有导气口，导气口内设有将活塞桶内设有进气口一端气体导入另一端的导气单向阀，第一活塞桶另一端设有出气口，出气口内设有出气单向阀和过滤网；

除尘机构包括位于第一转动桶上方的第二转动桶和第二活塞桶，第二转动桶的尺寸与第一转动桶尺寸一致，且第一转动桶和第二转动桶的小径端朝向相反；第一转动桶和第二转动桶之间通过皮带转动，皮带上设有拨块，拨块上设有驱动拨块移动的驱动机构，粉尘检测仪上电连接有控制驱动机构移动的控制器；

第二活塞桶内滑动连接有第二活塞，第二活塞上连接有贯穿第二活塞桶一端的第二活塞杆；第二转动桶内壁设有第二环形槽，第二活塞杆远离第二活塞一端位于第二转动桶内，且设有与第二环形槽配合的导块；

第二活塞桶一端设有吸尘口，吸尘口上设有吸尘单向阀，第二活塞上设有导尘口，导尘口内设有导尘单向阀；第二活塞桶另一端设有进水口和出水口，进水口内设有进水单向阀，出水口内设有压力阀。

本方案技术特征的技术效果：

检测机构用于对空气内的粉尘浓度进行检测，具体工作原理为：电机带动第一转动筒转动，通过第一活塞杆上的导块与第一环形槽的配合，形成圆柱凸轮结构，使得第一活塞杆带动第一活塞往复的移动。第一活塞往复移动的过程中会将外部的气体抽入第一活塞桶内，通过粉尘检测仪进行检测。

第一活塞向靠近进气口方向移动时，第一活塞桶设有粉尘检测仪一端内的气体通过第一活塞上的导气口进入另一端，当活塞向远离进气口方向时，气体通过过滤网将粉尘过滤，并通过出气口排出。

除尘机构用于实现除尘，以减少空气中的粉尘。具体工作原理为：通过皮带传动，使得第二转动桶转动。通过第二环形槽与第二活塞杆上的导块的配合，形成圆柱凸轮结构，实现第二活塞杆带动第二活塞往复移动。

当第二活塞向远离吸尘口方向移动时，将外部气体和气体内混合的粉尘吸入第二活塞桶内，实现对空气内粉尘的清理。当第二活塞向靠近吸尘口方向时，第二活塞桶内设有吸尘口一端的气体通过导尘口进入第二活塞桶的另一端，并且通过进水口将水导入第二活塞桶的另一端，使得水与气体中的粉尘进行混合。当第二活塞再次向靠近吸尘口方向移动时，通过出水口将混合有粉尘的水排出，实现粉尘的清理。

粉尘检测以检测粉尘浓度后，会将数据传递给控制器，使得控制器启动驱动机构，实现拨块带动皮带移动。并且通过粉尘浓度检测仪检测的空气内粉尘的浓度大小，能实现拨块拨动皮带移动的距离，实现对第二活塞桶的转速的调节，从而调节粉尘清理的速度。

当空气中粉尘浓度高时，拨块带动皮带向靠近第二转动桶小径端方向移动。第一转动桶与第二转动桶构成无级变速器，根据无级变速器的运动原理，当拨带动皮带向第二转动桶小径端方向移动时，第二转动桶的转速变快，从而使得第二活塞桶吸气的速度变快，从而能实现快速的对空气中的粉尘进行清理。

本方案能产生的技术效果是：

1、通过第一转动桶转动实现第一活塞桶的抽气，能够将外部气体抽入第一活塞桶内，并利用粉尘检测仪进行浓度检测；并且在对粉尘的浓度检测后，会将气体排入第一活塞桶的另一端，并将粉尘过滤后，再将气体排出，能避免粉尘排出导致的空气粉尘浓度增加；

2、通过皮带对第一转动桶和第二转动桶传动，能实现第二转动桶带动第二活塞杆往复移动，从而实现对空气中粉尘的清理；

3、第一转动桶和第二转动桶形成无级变速器，并配合粉尘检测仪向控制器传递粉尘浓度高低的信号，能使得粉尘浓度高时，第二转动桶的转速变快，因此使得第二活塞杆带动第二活塞移动的速度变快，从而使得对空气内粉尘的清理速度变快，避免粉尘浓度过高对工人身体健康造成影响；

4、通过向第二活塞桶内导入水，能够实现对吸入第二活塞桶内的粉尘进行清理，从而能够避免粉尘排出时，再次对空气造成影响。

以下是基于上述方案的优选方案：

优选方案一：基于基础方案，所述第二活塞桶的下方设有与出水口连通的收集箱。

有益效果：收集箱能够对从第二活塞桶内导出的水进行收集，避免对环境造成影响。

优选方案二：基于优选方案一，所述收集箱上连通有沉降池，沉降池底部设有排污管，沉降池上部设有水泵。

有益效果：沉降池能够将从第二活塞桶排出水进行沉降，底部的污泥通过排污管批出，而上部的上清液通过水泵抽出，能够进行再次利用，实现水的循环利用。

优选方案三：基于优选方案二，所述第二活塞杆位于第二活塞桶内的一端上设有若干叶片。

有益效果：第二活塞杆移动能带动叶片移动，使得叶片搅动第二活塞桶内的水，使得水冲击第二活塞桶的侧壁，将第二活塞桶侧壁上粘附的粉尘冲刷掉，再排出，能实现对粉尘更好的清理。

优选方案四：基于优选方案三，所述第二活塞杆与第二活塞桶构成螺纹副，且螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角；且第二活塞杆与导块连接的一端沿周向设有与导块配合的滑槽，第二活塞杆与第二活塞转动连接。

有益效果：螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角，不构成自锁条件，因此第一活塞杆移动时会发生转动；第二活塞杆上的滑槽，能实现导块与滑槽发生相对移动，从而实现第二活塞杆的转动。第二活塞杆转动时，能带动叶片转动，使得第二活塞桶内的水运动更强烈，从而进一步提高粉尘的清理效果。

优选方案五：基于优选方案四，所述第一活塞桶内远离进气口的一端设有若干纤维球。

有益效果：纤维球能够粘附第一活塞桶内的粉尘，避免粉尘在过滤网上堆积导致的过滤网堵塞；并且第一活塞移动时，会带动纤维球移动，纤维球移动时会撞击过滤网，避免过滤网被粉尘堵塞。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的左视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一转动桶1、第一环形槽11、第一活塞桶2、第一活塞21、导气口211、第一活塞杆22、进气口23、出气口24、纤维球25、第二转动桶3、第二环形槽31、第二活塞桶4、第二活塞41、导尘口411、第二活塞杆42、叶片421、吸尘口43、进水口44、出水口45、皮带5、拨块51、电磁铁6、粉尘检测仪7、收集箱8、沉降池9。

如图1所示，一种粉尘浓度检测设备，包括检测机构和位于检测机构上方的除尘机构，检测机构包括呈圆台状且中空的第一转动桶1，第一转动桶1的大径端为右端。第一转动桶1的右侧设有电机，电机的输出轴与第一转动桶1右端的中部固定连接。

检测机构还包括位于第一转动桶1左侧且两端均封闭的第一活塞桶2，第一活塞桶2内滑动连接有第一活塞21，第一活塞21右侧固定有贯穿第一活塞桶2右端的第一活塞杆22。第一活塞杆22的右端贯穿第一转动桶1左端，且第一活塞杆22右端设有导块，且第一转动桶1内设有与导块配合的第一环形槽11，第一环形槽11倾斜设置。

第一活塞桶2左部设有粉尘检测仪7，第一活塞桶2右部设有多个纤维球25。第一活塞桶2左端设有进气口23，进气口23内设有进气单向阀，当第一活塞桶2左端压强变小时，进气单向阀打开，外部的气体进入第一活塞桶2的左端。第一活塞21上设有导气口211，导气口211内设有导气单向阀，当第一活塞桶2左端的压强增大时，导气单向阀打开，第一活塞桶2左端的气体进入右端。第一活塞桶2的右端设有出气口24，出气口24内设有过滤网和出气单向阀，当第一活塞桶2右端压强增大时，出气单向阀打开，第一活塞桶2右端的气体排出。

除尘机构包括位于第一转动桶1上方的第二转动桶3和位于第一活塞桶2上方的第二活塞桶4，且第二转动桶3与第一转动桶1尺寸一致，第二转动桶3的小径端朝右。第一转动桶1与第二转动桶3之间通过皮带5传动，皮带5上设有拨块51，拨块51上连接有磁铁块；第一活塞桶2上表面设有与拨块51相排斥的电磁铁6，磁铁块与第一活塞桶2右端之间设有弹簧。电磁铁6上连接有电源，粉尘检测仪7上电连接有用于控制电源电流大小的控制器。

第二活塞桶4内滑动连接有第二活塞41，第二活塞41右端转动连接有贯穿第二活塞桶4右端的第二活塞杆42，第二活塞杆42的左端设有多片叶片421，第二活塞杆42的右端沿周向设有环形的滑槽，滑槽内也设有导块；第二活塞杆42的右端贯穿第二转动桶3的左端，且第二转动桶3内壁设有与导块配合的倾斜的第二环形槽31。第二活塞杆42与第二活塞桶4右端构成螺纹副，且螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角；第二活塞杆42上设有螺旋凸棱，第二活塞桶4右端设有与螺旋凸棱配合的螺纹孔。

第二活塞桶4左端设有吸尘口43，吸尘口43内设有吸尘单向阀，当第二活塞桶4左端压强减小时，外部气体进入第二活塞桶4左端。第二活塞41上设有导尘口411，导尘口411内设有导尘单向阀，当第二活塞桶4左端的压强增大时，第二活塞桶4左端的气体进入第二活塞桶4右端。第二活塞桶4上侧壁的右端设有进水口44，进水口44内设有进水单向阀，当第二活塞桶4右端压强减小时，将水导入第二活塞桶4的右端；进水口44上连接有进水管。第二活塞桶4下侧壁的右端设有出水口45，出水口45内设有压力阀，当第二活塞桶4左端的压强增大时，压力阀打开，将第二活塞桶4右端的水排出；出水口45上连接有出水管。

如图2所示，第二活塞桶4左侧设有收集箱8，出水管的左端与收集箱8连通。收集箱8的左侧设有沉降池9，沉降池9与收集箱8之间连接有导水管。沉降池9的底部连接有排污管，沉降池9的上部设有水泵。

具体工作过程为：需要对粉尘浓度进行检测时，将本设备置于待检测的空间内。启动电机，电机带动第一转动桶1转动，由于第一转动桶1内壁设有第一环形槽11，第一环形槽11与第一活塞杆22上的导块构成圆柱凸轮，因此在第一转动桶1转动时，第一活塞杆22左右往复移动。

当第一活塞杆22带动第一活塞21向右移时，第一活塞桶2左端通过进气口23抽气，将但检测粉尘浓度的气体抽入第一活塞桶2左端，通过粉尘检测仪7对粉尘浓度进行检测。浓度检测完成后，粉尘检测仪7将浓度高低的信号传递给控制器；当空气内粉尘浓度较高时，控制器控制进入电磁铁6的电流变大，因此使得电磁铁6产生的磁场变大，向右排斥磁铁块，使得拨块51带动皮带5右移。

第一转动桶1和第二转动桶3构成无级变速器，根据传动比公式，第一转动桶1和第二转动桶3的直径比等于第二转动桶3和第一转动桶1的转速比，第一转动桶1与皮带5接触的位置的直径变大、第一转动桶1的转速不变，第二转动桶3与皮带5接触为位置的直径变小，因此第二转动桶3的转速变快。

通过第二转动桶3上的第二环形槽31与第二活塞杆42上的导块配合，使得第二活塞杆42左右往复移动。当第一活塞21右移时，通过吸尘口43将外部气体和粉尘吸入第二活塞桶4右端，实现对外部空气内的粉尘的清理。当第二活塞41向左移时，第二活塞桶4左部的气体和粉尘通过导尘口411进入第二活塞41右部，此时通过进水口44将水导入第二活塞桶4右端，与粉尘混合。

由于第二活塞杆42与第二活塞桶4构成螺纹副，且不构成自锁条件，因此第二活塞杆42在左右移动的过程中会发生转动；当水进入第二活塞桶4右端时，第二活塞杆42带动叶片421转动，使得水冲刷第二活塞桶4的内壁，实现对第二活塞桶4内壁上的粉尘的清理。

第二活塞杆42在第二环形滑槽的作用下往复的移动，因此当第二活塞杆42带动第二活塞41再次向右移动时，第二活塞41右端的压强增大，对粉尘清理后的水通过出水口45和出水管流出收集箱8内，再进入沉降池9内进行沉降。清理粉尘后的水沉降后，通过排污管将底部的污泥排出，再通过水泵将上部的上清液抽出进行循环使用。由于粉尘浓度较高时，第二转动桶3的转速较快，因此第二活塞杆42往复移动的速度较快，会使得吸尘口43吸尘的速度变快，从而使得清理粉尘的速度变快。

在第一活塞杆22往复移动带动第一活塞21向左移时，将检测后的气体从导气口211导入第一活塞桶2右端，并通过纤维球25对气体内的粉尘进行吸附；当第一活塞21再次右移时，通过过滤网过滤后的气体通过出气口24排出。

随着第二活塞桶4对粉尘进行清理，空气中粉尘的浓度降低，因此进入第一活塞桶2左部，利用粉尘检测仪7检测的空气内粉尘的浓度也降低，使得控制器控制进入电磁铁6的电流减小，从而使得电磁铁6产生的磁场对磁铁块的开吃力减小；因此在弹簧复位的作用下，拨块51带动皮带5左移，使得第二转动桶3转动速度变慢，从而减慢除尘的速度。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种粉尘浓度检测设备，其特征在于：包括检测机构和除尘机构，检测机构包括圆台状且中空的第一转动桶和驱动第一转动桶转动的电机，第一转动桶内壁设有第一环形槽，且第一环形槽倾斜设置；第一转动桶的一侧设有两端均封闭的第一活塞桶，第一活塞桶内滑动连接有第一活塞，第一活塞上连接有贯穿第一活塞桶一端的第一活塞杆，第一活塞杆远离第一活塞的一端上设有与第一环形槽配合的导块；第一活塞桶内远离第一活塞杆的一端设有粉尘检测仪和进气口，进气口内设有进气单向阀；第一活塞上设有导气口，导气口内设有将活塞桶内设有进气口一端气体导入另一端的导气单向阀，第一活塞桶另一端设有出气口，出气口内设有出气单向阀和过滤网；

除尘机构包括位于第一转动桶上方的第二转动桶和第二活塞桶，第二转动桶的尺寸与第一转动桶尺寸一致，且第一转动桶和第二转动桶的小径端朝向相反；第一转动桶和第二转动桶之间通过皮带转动，皮带上设有拨块，拨块上设有驱动拨块移动的驱动机构，粉尘检测仪上电连接有控制驱动机构移动的控制器；

第二活塞桶内滑动连接有第二活塞，第二活塞上连接有贯穿第二活塞桶一端的第二活塞杆；第二转动桶内壁设有第二环形槽，第二活塞杆远离第二活塞一端位于第二转动桶内，且设有与第二环形槽配合的导块；

第二活塞桶一端设有吸尘口，吸尘口上设有吸尘单向阀，第二活塞上设有导尘口，导尘口内设有导尘单向阀；第二活塞桶另一端设有进水口和出水口，进水口内设有进水单向阀，出水口内设有压力阀。

2.根据权利要求1所述的粉尘浓度检测设备，其特征在于：所述第二活塞桶的下方设有与出水口连通的收集箱。

3.根据权利要求2所述的粉尘浓度检测设备，其特征在于：所述收集箱上连通有沉降池，沉降池底部设有排污管，沉降池上部设有水泵。

4.根据权利要求3所述的粉尘浓度检测设备，其特征在于：所述第二活塞杆位于第二活塞桶内的一端上设有若干叶片。

5.根据权利要求4所述的粉尘浓度检测设备，其特征在于：所述第二活塞杆与第二活塞桶构成螺纹副，且螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角；且第二活塞杆与导块连接的一端沿周向设有与导块配合的滑槽，第二活塞杆与第二活塞转动连接。

6.根据权利要求5所述的粉尘浓度检测设备，其特征在于：所述第一活塞桶内远离进气口的一端设有若干纤维球。