CN109991139A - 一种颗粒物浓度检测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种颗粒物浓度检测仪，包括采集箱、检测模块和采集管，采集箱开设有进气口和出气口，检测模块设置在采集箱内，且用于分析气体中的颗粒物信息，进气口和出气口分别与检测模块连通，颗粒物浓度检测仪还包括一具有正反循环功能的的采集泵，出气口处安装有过滤网，采集泵的一端与出气口连通，采集泵的另一端与检测模块连通，采集管由相互连通的连接段和采集段组成，连接段固定在采集箱的侧壁上，且与进气口连通，采集段竖直连接在连接段上，且采集段具有一采集口，采集口朝下设置；优点是检测精确且运维成本低。

Description

一种颗粒物浓度检测仪
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及到一种颗粒物浓度检测仪。
背景技术
随着工业的持续发展，人类生存环境不断遭到破坏，其中空气污染形势严峻，雾霾天气出现的情况也越来越多。由于空气中含有多种颗粒物，部分如PM10、PM2.5、TSP等多种粒径的细小颗粒物均能够通过人体呼吸系统进入人体，这对人体危害极大，因此有关部门非常重视对空气质量的在线检测。
而对空气进行检测离不开颗粒物浓度检测仪的帮助，如申请号为CN201710745715.3的中国发明专利公开了一种检测空气中颗粒物浓度的装置，包括矩形箱体，矩形箱体上表面加工圆形开孔，圆形开孔内插装竖管，竖管上方设有漏斗，矩形箱体内设有集气瓶，集气瓶通过竖管与圆形开孔相连接，竖管上设有吸气泵，集气瓶下表面加工圆形开口。该发明具有结构简单，实用性强的特点。
再有申请号为CN201010208349.6的中国发明专利公开了一种三通道大气颗粒物采样器，包括采样支架、控制箱、控制面板、胶管及底座，采样支架由竖杆、水平杆及采样头组成，水平杆呈辐射状铰接于竖杆，采样头设于水平杆上，控制箱由真空泵、流量计及电路板组成，真空泵、流量计及电路板均设于控制箱内，真空泵的吸气口上设有分流器，流量计上设有传感器，控制面板设于控制箱的外表面上，底座为矩形框架、其底部设有滚轮；该发明具有采集流量大并可同时采集不同粒级的大气悬浮物的特点，其结构简单，便于携带，使用方便。
但是上述专利存在以下几方面的问题：在主动吸入待测空气时，都是垂直往下吸入，即空气吸入管道是垂直置于采样器的，虽然在吸入管道的顶部可以加上防护帽，但其管道开口方向及空气吸入方向这两个客观因素，导致空气中的颗粒物等漂浮物极易自然垂落或者随空气漂浮流动到吸入管道中，而在潮湿环境中更是增强了颗粒物等在管道内的黏着性，当空气主动吸入工作的时候，就同时吸入了大量的混杂物质，这样降低了检测数据的准确性，为了保证检测数据的准确性，需要经常管道进行清理，这样就需要增加设备人工运维频率，也提高了运维成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种检测精确且运维成本低的颗粒物浓度检测仪。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种颗粒物浓度检测仪，包括采集箱、检测模块和采集管，所述的采集箱开设有进气口和出气口，所述的检测模块设置在所述的采集箱内，且用于分析气体中的颗粒物信息，所述的进气口和所述的出气口分别与所述的检测模块连通，所述的颗粒物浓度检测仪还包括一具有正反循环功能的的采集泵，所述的出气口处安装有过滤网，所述的采集泵的一端与所述的出气口连通，所述的采集泵的另一端与所述的检测模块连通，所述的采集管由相互连通的连接段和采集段组成，所述的连接段固定在所述的采集箱的侧壁上，且与所述的进气口连通，所述的采集段竖直连接在所述的连接段上，且所述的采集段具有一采集口，所述的采集口朝下设置。
所述的采集段上固定有用于对采集的颗粒物进行干燥的加热器。该结构中，加热器为现有技术，其对采集的空气进行干燥处理，从而提高后续检测的精确性。
所述的连接段的一端套设有螺纹套，所述的螺纹套螺接在所述的进气口处。该结构中，采用螺纹套与进气口连接，方便采集管的拆装，便于整个装置的收纳和后期维护。
所述的采集段通过夹持装置与所述的采集箱的侧壁连接，所述的夹持装置包括伸缩杆、第一箍环、第二箍环和锁紧件，所述的伸缩杆的一端与所述的采集箱的侧壁固定，所述的伸缩杆的另一端与所述的第一箍环固定，所述的第一箍环和所述的第二箍环通过所述的锁紧件固定，且所述的第一箍环和所述的第二箍环之间形成一用于固定所述的采集段的夹紧空间。该结构中，夹持装置的设置利于采集管的固定，使其能够牢靠与采集箱连接，当连接段与采集箱上的进气口固定后，调节伸缩杆的位置，使第一箍环与采集段的外侧壁配合，然后将第二箍环通过锁紧件与第一箍环配合，从而采集段被牢靠固定在第一箍环和第二箍环形成的夹紧空间内，不易发生松动。
所述的采集箱内设置有控制器和无线传输模块，所述的采集箱上设置有用于采集风向信息的风向标以及用于采集温度数据和湿度数据的温湿度传感器，所述的检测模块、所述的采集泵、所述的风向标和所述的温湿度传感器分别与所述的控制器电连接，所述的控制器通过所述的无线传输模块与服务端通信。该结构中，风向标和温湿度传感器均为现有技术，风向标将实时检测到的风向信息以及风力信息反馈给控制器，温湿度传感器将实时检测到温度和湿度信息反馈给控制器，检测模块将实时检测到的颗粒物信息反馈给控制器，控制器将上述信息整合后通过无线传输模块远程发送给服务端，实现远程实时监测的目的。
所述的采集箱上活动设置有面板，所述的面板上设置有显示屏，所述的显示屏与所述的控制器电连接。该结构中，显示屏的设置利于现场实时得知颗粒物信息。
所述的采集段上设置有一挡风装置，所述的挡风装置包括挡风件和用于驱动所述的挡风件绕所述的采集段圆周转动的驱动机构，所述的挡风件靠近所述的采集口，所述的驱动机构设置在所述的采集段上。该结构中，挡风装置的设置能够保持采集口的气流相对稳定，从而保证检测的稳定性，驱动机构的设置用于驱动挡风件绕采集段圆周转动，能够根据现场风向来调节挡风件位置的目的，更加灵活。
所述的驱动机构包括安装板、驱动电机、第一锥齿轮和与所述的第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述的安装板固定在所述的采集段上，所述的驱动电机与所述的控制器电连接，所述的驱动电机固定在所述的安装板上，且所述的驱动电机的输出轴与所述的第一锥齿轮固定，所述的第二锥齿轮通过轴承同轴设置在所述的采集段上，所述的挡风件通过连接杆固定在所述的第二锥齿轮的下端。该结构中，控制器根据风向标传递的风力信息来控制驱动电机的工作，驱动电机工作时，带动第一锥齿轮工作，在第一锥齿轮带动下，第二锥齿轮围绕采集段圆周转动，最终实现挡风件的转动，使挡风件始终处于迎风位置，来使采集口的气流保持相对稳定。
所述的颗粒物浓度检测仪还包括三脚伸缩架，所述的三脚伸缩架连接在所述的采集箱的下端。该结构中，三脚伸缩架的设置能够调节采集箱的高度，从而能根据现场环境来进行调整。
所述的连接段和所述的采集段的内壁均为光滑设置。其好处在于使漂浮物不易吸附在整个采集管内，保持采集管的内部干净。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采集泵具有正反循环功能，其不仅具有吸气的功能，还具有反冲的功能，从而能够清洗附着在检测模块和采集管中的漂浮物，保持检测模块和采集管的清洁，最终提高检测的精确性，同时也减少了人工清洗的频率，使运维成本得到降低；出气口处安装的过滤网能够对空气进行过滤，避免在采集泵反冲的过程中吸入带有杂质的空气；采集管由相互连通的连接段和采集段组成，连接段用于与采集箱连接固定，采集段用于供采集的气体进入，采集段的采集口朝下设置，这样能够使一些附着在采集段上的漂浮物因为重力因素自然掉落，减少附着的概率；本发明检测精确且运维成本低。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明中面板打开时的状态示意图；
图3是本发明的原理框图；
图4是本发明中夹持装置的立体结构示意图；
图5是本发明中挡风装置分解状态下的立体结构示意图；
图6是本发明与三脚伸缩架配合时的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对发明作进一步详细描述。
实施例一：如图所示，一种颗粒物浓度检测仪，包括采集箱1、检测模块2和采集管3，采集箱1开设有进气口11和出气口12，检测模块2设置在采集箱1内，且用于分析气体中的颗粒物信息，进气口11和出气口12分别与检测模块2连通，颗粒物浓度检测仪还包括一具有正反循环功能的的采集泵4，出气口12处安装有过滤网13，采集泵4的一端与出气口12连通，采集泵4的另一端与检测模块2连通，采集管3由相互连通的连接段31和采集段32组成，连接段31固定在采集箱1的侧壁上，且与进气口11连通，采集段32竖直连接在连接段31上，且采集段32具有一采集口33，采集口33朝下设置。
实施例二：如图所示，一种颗粒物浓度检测仪，包括采集箱1、检测模块2和采集管3，采集箱1开设有进气口11和出气口12，检测模块2设置在采集箱1内，且用于分析气体中的颗粒物信息，进气口11和出气口12分别与检测模块2连通，颗粒物浓度检测仪还包括一具有正反循环功能的的采集泵4，出气口12处安装有过滤网13，采集泵4的一端与出气口12连通，采集泵4的另一端与检测模块2连通，采集管3由相互连通的连接段31和采集段32组成，连接段31固定在采集箱1的侧壁上，且与进气口11连通，采集段32竖直连接在连接段31上，且采集段32具有一采集口33，采集口33朝下设置。
采集段32上固定有用于对采集的颗粒物进行干燥的加热器5。该结构中，加热器5为现有技术，其对采集的空气进行干燥处理，从而提高后续检测的精确性。
连接段31的一端套设有螺纹套34，螺纹套34螺接在进气口11处。该结构中，采用螺纹套34与进气口11连接，方便采集管3的拆装，便于整个装置的收纳和后期维护。
采集段32通过夹持装置6与采集箱1的侧壁连接，夹持装置6包括伸缩杆61、第一箍环62、第二箍环63和锁紧件64，伸缩杆61的一端与采集箱1的侧壁固定，伸缩杆61的另一端与第一箍环62固定，第一箍环62和第二箍环63通过锁紧件64固定，且第一箍环62和第二箍环63之间形成一用于固定采集段32的夹紧空间。该结构中，夹持装置6的设置利于采集管3的固定，使其能够牢靠与采集箱1连接，当连接段31与采集箱1上的进气口11固定后，调节伸缩杆61的位置，使第一箍环62与采集段32的外侧壁配合，然后将第二箍环63通过锁紧件64与第一箍环62配合，从而采集段32被牢靠固定在第一箍环62和第二箍环63形成的夹紧空间内，不易发生松动。
实施例三：如图所示，一种颗粒物浓度检测仪，包括采集箱1、检测模块2和采集管3，采集箱1开设有进气口11和出气口12，检测模块2设置在采集箱1内，且用于分析气体中的颗粒物信息，进气口11和出气口12分别与检测模块2连通，颗粒物浓度检测仪还包括一具有正反循环功能的的采集泵4，出气口12处安装有过滤网13，采集泵4的一端与出气口12连通，采集泵4的另一端与检测模块2连通，采集管3由相互连通的连接段31和采集段32组成，连接段31固定在采集箱1的侧壁上，且与进气口11连通，采集段32竖直连接在连接段31上，且采集段32具有一采集口33，采集口33朝下设置。
采集段32上固定有用于对采集的颗粒物进行干燥的加热器5。该结构中，加热器5为现有技术，其对采集的空气进行干燥处理，从而提高后续检测的精确性，
连接段31的一端套设有螺纹套34，螺纹套34螺接在进气口11处。该结构中，采用螺纹套34与进气口11连接，方便采集管3的拆装，便于整个装置的收纳和后期维护。
采集段32通过夹持装置6与采集箱1的侧壁连接，夹持装置6包括伸缩杆61、第一箍环62、第二箍环63和锁紧件64，伸缩杆61的一端与采集箱1的侧壁固定，伸缩杆61的另一端与第一箍环62固定，第一箍环62和第二箍环63通过锁紧件64固定，且第一箍环62和第二箍环63之间形成一用于固定采集段32的夹紧空间。该结构中，夹持装置6的设置利于采集管3的固定，使其能够牢靠与采集箱1连接，当连接段31与采集箱1上的进气口11固定后，调节伸缩杆61的位置，使第一箍环62与采集段32的外侧壁配合，然后将第二箍环63通过锁紧件64与第一箍环62配合，锁紧件64为螺栓，这样采集段32被牢靠固定在第一箍环62和第二箍环63形成的夹紧空间内，不易发生松动。
采集箱1内设置有控制器71和无线传输模块72，采集箱1上设置有用于采集风向信息的风向标73以及用于采集温度数据和湿度数据的温湿度传感器74，检测模块2、采集泵4、风向标73和温湿度传感器74分别与控制器71电连接，控制器71通过无线传输模块72与服务端通信。该结构中，控制器71的型号为STM32F105，无线传输模块72的型号为SIM7600CE，检测模块2的型号为诺方SDS019，风向标73的型号为YGC-FX，检测模块2能够检测到待测空气中PM2.5、PM10和TSP的浓度，温湿度传感器74采用型号为DHT11，风向标73将实时检测到的风向信息和风力信息反馈给控制器71，温湿度传感器74能将实时检测到温度和湿度信息反馈给控制器71，检测模块2将实时检测到的颗粒物信息反馈给控制器71，控制器71将上述信息整合后通过无线传输模块72远程发送给服务端，实现远程实时监测的目的。
此外，控制器71还会根据风向标73、温湿度传感器74以及检测模块2反馈的信息来控制采集泵4的运行，当出现下列至少一种情况：1、持续30分钟左右检测到温度过高、过低；2、持续30分钟左右检测到湿度过高；3、持续30分钟左右检测到风速较大；4、持续30分钟左右检测到PM2.5、PM10或TSP数值超标，控制器71控制采集泵4反向运行，对检测模块2和采集管3进行反向清洗，反向清洗的过程至少持续三小时。若未出现上述情况之一，即在正常状态下，该装置进行主动周期性清洗。
采集箱1上活动设置有面板14，面板14上设置有显示屏15，显示屏15与控制器71电连接。该结构中，显示屏15的设置利于现场实时得知颗粒物信息，为了使数据传输更及时准确，控制器71还通过COM接口或者USB接口输出。
采集段32上设置有一挡风装置8，挡风装置8包括挡风件81和用于驱动挡风件81绕采集段32圆周转动的驱动机构82，挡风件81靠近采集口33，驱动机构82设置在采集段32上。该结构中，挡风装置8的设置能够保持采集口33的气流相对稳定，从而保证检测的稳定性，驱动机构82的设置用于驱动挡风件81绕采集段32圆周转动，能够根据现场风向来调节挡风件81位置的目的，更加灵活。
驱动机构82包括安装板83、驱动电机84、第一锥齿轮85和与第一锥齿轮85啮合的第二锥齿轮86，安装板83固定在采集段32上，驱动电机84与控制器71电连接，驱动电机84固定在安装板83上，且驱动电机84的输出轴与第一锥齿轮85固定，第二锥齿轮86通过轴承87同轴设置在采集段32上，挡风件81通过连接杆固定在第二锥齿轮86的下端。该结构中，控制器71根据风向标73传递的风力信息来控制驱动电机84的工作，驱动电机84工作时，带动第一锥齿轮85工作，在第一锥齿轮85带动下，第二锥齿轮86围绕采集段32圆周转动，最终实现挡风件81的转动，使挡风件81始终处于迎风位置，来使采集口33的气流保持相对稳定。
颗粒物浓度检测仪还包括三脚伸缩架9，三脚伸缩架9连接在采集箱1的下端。该结构中，三脚伸缩架9的设置能够调节采集箱1的高度，从而能根据现场环境来进行调整。
连接段31和采集段32的内壁均为光滑设置。其好处在于使漂浮物不易吸附在整个采集管3内，保持采集管3的内部干净。
采集口33处还安装有过滤防护网，用于过滤杂质。

Claims (10)

1.一种颗粒物浓度检测仪，包括采集箱、检测模块和采集管，所述的采集箱开设有进气口和出气口，所述的检测模块设置在所述的采集箱内，且用于分析气体中的颗粒物信息，所述的进气口和所述的出气口分别与所述的检测模块连通，其特征在于：所述的颗粒物浓度检测仪还包括一具有正反循环功能的的采集泵，所述的出气口处安装有过滤网，所述的采集泵的一端与所述的出气口连通，所述的采集泵的另一端与所述的检测模块连通，所述的采集管由相互连通的连接段和采集段组成，所述的连接段固定在所述的采集箱的侧壁上，且与所述的进气口连通，所述的采集段竖直连接在所述的连接段上，且所述的采集段具有一采集口，所述的采集口朝下设置。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的采集段上固定有用于对采集的颗粒物进行干燥的加热器。
3.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的连接段的一端套设有螺纹套，所述的螺纹套螺接在所述的进气口处。
4.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的采集段通过夹持装置与所述的采集箱的侧壁连接，所述的夹持装置包括伸缩杆、第一箍环、第二箍环和锁紧件，所述的伸缩杆的一端与所述的采集箱的侧壁固定，所述的伸缩杆的另一端与所述的第一箍环固定，所述的第一箍环和所述的第二箍环通过所述的锁紧件固定，且所述的第一箍环和所述的第二箍环之间形成一用于固定所述的采集段的夹紧空间。
5.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的采集箱内设置有控制器和无线传输模块，所述的采集箱上设置有用于采集风向信息的风向标以及用于采集温度数据和湿度数据的温湿度传感器，所述的检测模块、所述的采集泵、所述的风向标和所述的温湿度传感器分别与所述的控制器电连接，所述的控制器通过所述的无线传输模块与服务端通信。
6.根据权利要求5所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的采集箱上活动设置有面板，所述的面板上设置有显示屏，所述的显示屏与所述的控制器电连接。
7.根据权利要求5所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的采集段上设置有一挡风装置，所述的挡风装置包括挡风件和用于驱动所述的挡风件绕所述的采集段圆周转动的驱动机构，所述的挡风件靠近所述的采集口，所述的驱动机构设置在所述的采集段上。
8.根据权利要求7所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的驱动机构包括安装板、驱动电机、第一锥齿轮和与所述的第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述的安装板固定在所述的采集段上，所述的驱动电机与所述的控制器电连接，所述的驱动电机固定在所述的安装板上，且所述的驱动电机的输出轴与所述的第一锥齿轮固定，所述的第二锥齿轮通过轴承同轴设置在所述的采集段上，所述的挡风件通过连接杆固定在所述的第二锥齿轮的下端。
9.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的颗粒物浓度检测仪还包括三脚伸缩架，所述的三脚伸缩架连接在所述的采集箱的下端。
10.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测仪，其特征在于：所述的连接段和所述的采集段的内壁均为光滑设置。
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