CN109696386A - 用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统及工作方法，包括粉尘阵列支撑架、动态出尘调整装置、信号调整模块、AD转换电路、中央逻辑控制器、数据处理装置和电机控制器，所述粉尘阵列支撑架包括环形支架和中心固定座，所述动态出尘调整装置设置在检测腔其中一个端口，动态出尘调整装置包括固定架、电机Ⅰ、电机Ⅱ、滑块Ⅰ、滑块Ⅱ、X轴丝杠和Y轴丝杠多个粉尘浓度传感器与信号调整模块连接，信号调整模块连接与AD转换电路连接，AD转换电路与中央逻辑控制器连接，中央逻辑控制器与数据处理装置连接，数据处理装置与电机控制器连接，电机控制器与电机Ⅰ和电机Ⅱ连接。能在检测腔内动态生成稳定均匀的扬尘环境，从而保证对扬尘监测仪计量检定的精确性。

Description

用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统及工作方法

技术领域

本发明涉及一种粉尘生成系统，具体是一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统及工作方法。

背景技术

扬尘污染是指泥地裸露，以及在房屋建设施工、道路与管线施工、房屋拆除、物料运输、物料堆放、道路保洁、植物栽种和养护等活动中产生的粉尘颗粒物，对大气造成的污染。建筑工地施工会给城市带来严重的扬尘污染，随着人们对环境质量的需求升高，在城市内的建筑工地都会配备扬尘监测仪，为了确保扬尘监测仪监测的精确性，因此必须对监测设备进行相关的计量检定校准，但是，目前用于计量检定以及粉尘类实验的装置中，发尘装置的出尘口都是静态的，在经过实验确定位置后便进行固定。这样出尘口排出的粉尘无法生成稳定均匀的扬尘环境，因此无法使扬尘监测仪在稳定的扬尘环境中进行检定校准。因此在对扬尘监测仪的计量检定中，如何快速生成稳定均匀的扬尘环境，已成为保证计量准确的关键，如何解决该问题是本行业的研究方向。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统及工作方法，能在检测腔内动态生成稳定均匀的扬尘环境，从而保证对扬尘监测仪计量检定的精确性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统，包括粉尘阵列支撑架、粉尘发生器、动态出尘调整装置、信号调整模块、AD转换电路、中央逻辑控制器、数据处理装置和电机控制器，

所述粉尘阵列支撑架包括环形支架和中心固定座，环形支架固定在检测腔内且环形支架的外径略小于检测腔的内径，环形支架的圆周上均匀设有多个传感器安装槽，中心固定座处于环形支架的圆心并通过连接杆与环形支架固定连接，每个传感器安装槽和中心固定座内均设有一个粉尘浓度传感器；

所述动态出尘调整装置设置在检测腔其中一个端口，动态出尘调整装置包括固定架、电机Ⅰ、电机Ⅱ、滑块Ⅰ、滑块Ⅱ、X轴丝杠和Y轴丝杠，电机Ⅰ安装在固定架上，X轴丝杠与电机Ⅰ的输出端同轴连接，滑块Ⅰ装在X轴丝杠上且与X轴丝杠螺纹连接，电机Ⅱ固定在滑块Ⅰ侧部，Y轴丝杠与电机Ⅱ的输出端同轴连接、且与X轴丝杠相互垂直，滑块Ⅱ装在Y轴丝杠上且与Y轴丝杠螺纹连接，滑块Ⅱ设有出尘口，出尘口通过管路与粉尘发生器连接；

多个粉尘浓度传感器与信号调整模块连接，信号调整模块连接与AD转换电路连接，AD转换电路与中央逻辑控制器连接，中央逻辑控制器与数据处理装置连接，数据处理装置与电机控制器连接，电机控制器与电机Ⅰ和电机Ⅱ连接。

进一步，所述数据处理装置为微型计算机。

一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统的工作方法，具体步骤为：

A、以中心固定座所处位置为原点，建立X-Y轴坐标系，并分别得出各个粉尘浓度传感器在该坐标系下的坐标，并存储在数据处理装置内；

B、通过数据处理装置发送移动指令给电机控制器，电机控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ启动，进而使出尘口达到该坐标系的原点停止，开启粉尘发生器，粉尘通过管路从出尘口喷出后进入检测腔内，多个粉尘浓度传感器实时采集所处位置的数据并经过信号调整模块、AD转换电路和中央逻辑控制器处理后，到达数据处理装置进行数据分析，具体为：以中心固定座的粉尘浓度传感器检测的数据为标准值，处于环形支架上的各个粉尘浓度传感器检测的数据均与其进行比较，

若一个或多个粉尘传感器检测的浓度值低于标准值，则确定检测最低浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标，数据处理装置通过电机控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ启动，电机Ⅰ带动X轴丝杠转动使滑块Ⅰ移动，同时电机Ⅱ带动Y轴丝杠转动使滑块Ⅱ移动，最终使出尘口向检测最低浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标移动，直至该粉尘浓度传感器检测的浓度值达到标准值停止；

若一个或多个粉尘传感器检测的浓度值高于标准值，则确定检测最高浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标，数据处理装置通过电机控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ启动，电机Ⅰ带动X轴丝杠转动使滑块Ⅰ移动，同时电机Ⅱ带动Y轴丝杠转动使滑块Ⅱ移动，最终使出尘口远离检测最高浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标移动，直至该粉尘浓度传感器检测的浓度值下降至标准值停止；

C、通过步骤B使检测腔内的粉尘浓度处于均匀稳定状态，然后对处于检测腔内的扬尘监测仪进行计量检定工作，完成后停止粉尘发生器及动态出尘调整装置的工作。

与现有技术相比，本发明采用粉尘阵列支撑架、粉尘发生器、动态出尘调整装置、信号调整模块、AD转换电路、中央逻辑控制器、数据处理装置和电机控制器相结合方式，在出尘口向检测腔内注入粉尘后，各个粉尘浓度传感器实时检测所处位置的浓度值并反馈给数据处理装置，数据处理装置对检测数据进行分析后，控制出尘口向粉尘浓度低的传感器位置靠近，同时远离粉尘浓度高的传感器位置，如此实时调整检测，能使检测腔内的各个位置的粉尘浓度处于动态均匀稳定状态，进而生成稳定均匀的扬尘环境，此时对扬尘监测仪进行计量检定，能有效保证对扬尘监测仪计量检定的精确性。

附图说明

图1是本发明的电原理框图；

图2是本发明中粉尘阵列支撑架的结构示意图；

图3是本发明中动态出尘调整装置的结构示意图。

图中：1、环形支架，2、传感器安装槽，3、连接杆，4、中心固定座，5、检测腔，6、固定架，7、电机Ⅰ，8、滑块Ⅰ，9、X轴丝杠，10、滑块Ⅱ，11、Y轴丝杠，12、电机Ⅱ。

具体实施方式

下面将对本发明做进一步说明。

如图所示，一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统，包括粉尘阵列支撑架、粉尘发生器、动态出尘调整装置、信号调整模块、AD转换电路、中央逻辑控制器、数据处理装置和电机控制器，

所述粉尘阵列支撑架包括环形支架1和中心固定座4，环形支架1固定在检测腔5内且环形支架1的外径略小于检测腔5的内径，环形支架1的圆周上均匀设有多个传感器安装槽2，中心固定座4处于环形支架1的圆心并通过连接杆3与环形支架1固定连接，每个传感器安装槽2和中心固定座4内均设有一个粉尘浓度传感器；

所述动态出尘调整装置设置在检测腔5其中一个端口，动态出尘调整装置包括固定架6、电机Ⅰ7、电机Ⅱ12、滑块Ⅰ8、滑块Ⅱ10、X轴丝杠9和Y轴丝杠11，电机Ⅰ7安装在固定架6上，X轴丝杠9与电机Ⅰ7的输出端同轴连接，滑块Ⅰ8装在X轴丝杠9上且与X轴丝杠9螺纹连接，电机Ⅱ12固定在滑块Ⅰ8侧部，Y轴丝杠11与电机Ⅱ12的输出端同轴连接、且与X轴丝杠9相互垂直，滑块Ⅱ10装在Y轴丝杠11上且与Y轴丝杠11螺纹连接，滑块Ⅱ10设有出尘口，出尘口通过管路与粉尘发生器连接；

多个粉尘浓度传感器与信号调整模块连接，信号调整模块连接与AD转换电路连接，AD转换电路与中央逻辑控制器连接，中央逻辑控制器与数据处理装置连接，数据处理装置与电机控制器连接，电机控制器与电机Ⅰ7和电机Ⅱ12连接。

进一步，所述数据处理装置为微型计算机。

一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统的工作方法，具体步骤为：

A、以中心固定座4所处位置为原点，建立X-Y轴坐标系，并分别得出各个粉尘浓度传感器在该坐标系下的坐标，并存储在数据处理装置内；

B、通过数据处理装置发送移动指令给电机控制器，电机控制器控制电机Ⅰ7和电机Ⅱ12启动，进而使出尘口达到该坐标系的原点停止，开启粉尘发生器，粉尘通过管路从出尘口喷出后进入检测腔5内，多个粉尘浓度传感器实时采集所处位置的数据并经过信号调整模块、AD转换电路和中央逻辑控制器处理后，到达数据处理装置进行数据分析，具体为：以中心固定座4的粉尘浓度传感器检测的数据为标准值，处于环形支架1上的各个粉尘浓度传感器检测的数据均与其进行比较，

若一个或多个粉尘传感器检测的浓度值低于标准值，则确定检测最低浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标，数据处理装置通过电机控制器控制电机Ⅰ7和电机Ⅱ12启动，电机Ⅰ7带动X轴丝杠9转动使滑块Ⅰ8移动，同时电机Ⅱ12带动Y轴丝杠11转动使滑块Ⅱ10移动，最终使出尘口向检测最低浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标移动，直至该粉尘浓度传感器检测的浓度值达到标准值停止；

若一个或多个粉尘传感器检测的浓度值高于标准值，则确定检测最高浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标，数据处理装置通过电机控制器控制电机Ⅰ7和电机Ⅱ12启动，电机Ⅰ7带动X轴丝杠9转动使滑块Ⅰ8移动，同时电机Ⅱ12带动Y轴丝杠11转动使滑块Ⅱ10移动，最终使出尘口远离检测最高浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标移动，直至该粉尘浓度传感器检测的浓度值下降至标准值停止；

C、通过步骤B使检测腔5内的粉尘浓度处于均匀稳定状态，然后对处于检测腔5内的扬尘监测仪进行计量检定工作，完成后停止粉尘发生器及动态出尘调整装置的工作。

Claims (3)

1.一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统，其特征在于，包括粉尘阵列支撑架、粉尘发生器、动态出尘调整装置、信号调整模块、AD转换电路、中央逻辑控制器、数据处理装置和电机控制器，

所述粉尘阵列支撑架包括环形支架和中心固定座，环形支架固定在检测腔内且环形支架的外径略小于检测腔的内径，环形支架的圆周上均匀设有多个传感器安装槽，中心固定座处于环形支架的圆心并通过连接杆与环形支架固定连接，每个传感器安装槽和中心固定座内均设有一个粉尘浓度传感器；

所述动态出尘调整装置设置在检测腔其中一个端口，动态出尘调整装置包括固定架、电机Ⅰ、电机Ⅱ、滑块Ⅰ、滑块Ⅱ、X轴丝杠和Y轴丝杠，电机Ⅰ安装在固定架上，X轴丝杠与电机Ⅰ的输出端同轴连接，滑块Ⅰ装在X轴丝杠上且与X轴丝杠螺纹连接，电机Ⅱ固定在滑块Ⅰ侧部，Y轴丝杠与电机Ⅱ的输出端同轴连接、且与X轴丝杠相互垂直，滑块Ⅱ装在Y轴丝杠上且与Y轴丝杠螺纹连接，滑块Ⅱ设有出尘口，出尘口通过管路与粉尘发生器连接；

多个粉尘浓度传感器与信号调整模块连接，信号调整模块连接与AD转换电路连接，AD转换电路与中央逻辑控制器连接，中央逻辑控制器与数据处理装置连接，数据处理装置与电机控制器连接，电机控制器与电机Ⅰ和电机Ⅱ连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统，其特征在于，所述数据处理装置为微型计算机。

3.一种根据权利要求1所述用于扬尘监测仪计量检定的动态粉尘生成系统的工作方法，其特征在于，具体步骤为：

A、以中心固定座所处位置为原点，建立X-Y轴坐标系，并分别得出各个粉尘浓度传感器在该坐标系下的坐标，并存储在数据处理装置内；

B、通过数据处理装置发送移动指令给电机控制器，电机控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ启动，进而使出尘口达到该坐标系的原点停止，开启粉尘发生器，粉尘通过管路从出尘口喷出后进入检测腔内，多个粉尘浓度传感器实时采集所处位置的数据并经过信号调整模块、AD转换电路和中央逻辑控制器处理后，到达数据处理装置进行数据分析，具体为：以中心固定座的粉尘浓度传感器检测的数据为标准值，处于环形支架上的各个粉尘浓度传感器检测的数据均与其进行比较，

若一个或多个粉尘传感器检测的浓度值低于标准值，则确定检测最低浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标，数据处理装置通过电机控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ启动，电机Ⅰ带动X轴丝杠转动使滑块Ⅰ移动，同时电机Ⅱ带动Y轴丝杠转动使滑块Ⅱ移动，最终使出尘口向检测最低浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标移动，直至该粉尘浓度传感器检测的浓度值达到标准值停止；

若一个或多个粉尘传感器检测的浓度值高于标准值，则确定检测最高浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标，数据处理装置通过电机控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ启动，电机Ⅰ带动X轴丝杠转动使滑块Ⅰ移动，同时电机Ⅱ带动Y轴丝杠转动使滑块Ⅱ移动，最终使出尘口远离检测最高浓度值的粉尘浓度传感器所处的坐标移动，直至该粉尘浓度传感器检测的浓度值下降至标准值停止；

C、通过步骤B使检测腔内的粉尘浓度处于均匀稳定状态，然后对处于检测腔内的扬尘监测仪进行计量检定工作，完成后停止粉尘发生器及动态出尘调整装置的工作。