CN112113886A - 一种降尘自动监测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种降尘自动监测仪，包括支架、工作舱、电器舱，所述工作舱设有工作舱防护罩，所述电器舱设有电器舱防护罩，所述工作舱内设有收集装置、闭合装置、供水装置、加热装置、称重装置、升降装置。本发明所提出了的一种降尘自动监测仪，能够实现降尘样品现场自动称量、无需人工现场巡检、无需动用人工现场加水、自动为待称量的降尘样品进行干燥处理等优点。
Description
技术领域
本发明涉及环保、安全生产管理技术领域，具体为一种降尘自动监测仪。
背景技术
根据《GB/T 15265环境空气降尘的测定重量法》和《上海市降尘监测技术规范》(试行)中的定义，降尘是指在空气环境条件下，靠重力自然沉降于降尘桶内的颗粒物。降尘包括降区域降尘、道路降尘和工地降尘，区域降尘是指在开敞区域，自然沉降于被测水平面上的颗粒物，主要反映环境空中全程悬浮颗粒物TSP的污染程度；道路降尘是指在道路两侧，自然沉降于被测水平面上的颗粒物，主要反映道路扬尘污染的程度；工地降尘是指在工地下风向区域，自然沉降于被测水平面上的颗粒物，主要反映是工地开挖、施工等过程所产生扬尘的污染程度。
降尘量反映城市精细化管理水平，也影响百姓生活。要蓝天，要更干净的好环境，减少降尘量必不可少，未来待标准完善之后，降尘量可能全面纳入大气污染防治工作考核。因此更先更精确的、更实时环境空气降尘监测方法将为大气污染防治工作提供有力的技术保障。
现有的手工法降尘监测存在诸多缺陷：降尘样品采集过程中需要人工频繁定时巡检维护；降尘样品称量试验过程繁琐；在样品收集、运输、转移称量试验等环节样品损耗严重，造成降尘量监测数据严重失真。另有在手工法降尘监测应用中采用在集尘缸底部增设重力传感器的方式实现样品称量试验，但是这种方法亦有其不足之处：其一是降尘样品的称量属于微小物体的高精度称量，需要在稳定的无任何空气扰动干扰的环境中进行，而其将集尘缸暴露在室外环境中称量极易受到环境气流的干扰，也将无法获得可靠的称量数据；其二，手工法集尘缸大小受标准尺寸的限制往往自重较大(≥500g)，如此大的自重无法适用于较高精度、分辨率的称量器具的称重试验，降尘采集样品的称量数据的精确度也将得不到保障。
发明内容
针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种采用湿法降尘采样的降尘自动监测仪。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种降尘自动监测仪，包括支架、工作舱、电器舱，所述工作舱、电器舱均位于所述支架上，所述工作舱位于所述电器舱的上方，所述工作舱设有工作舱防护罩，所述电器舱设有电器舱防护罩，其特征在于：所述工作舱内设有收集装置、闭合装置、供水装置、加热装置、称重装置、升降装置，所述电器舱内设有控制器、电源和供水泵，所述工作舱防护罩的上端设有顶板，所述收集装置包括从上到下依次设置的集尘管、导尘管、集尘缸，所述集尘管与所述顶板滑动连接，所述电器舱的底端设有底板，所述控制器、电源均固定所述底板上；
所述闭合装置包括半圆形的第一舱门、第二舱门，所述导尘管上设有安装板，所述安装板上设有第一舵机，所述第一舵机采用第一摆臂与所述第一舱门连接，所述第一舱门上设有第二舵机，所述第二舵机采用第二摆臂与所述第二舱门连接；
所述供水装置包括储水罐、集尘缸注水泵、集尘缸注水喷头，所述供水泵、储水罐、集尘缸注水泵、集尘缸注水喷头采用软管依次连通设置，所述集尘缸注水喷头固定在所述第二舱门上；
所述加热装置包括电热板、加热管，所述加热管位于所述电热板的内部，所述电热板位于所述集尘缸下方，所述电热板设有通孔，所述工作舱的底部设有工作舱下隔板，所述称重装置固定在所述工作舱下隔板上，所述称重装置上设有托盘，所述托盘贯穿所述通孔后与所述集尘缸连接；
所述升降装置包括集尘管升降装置和集尘缸升降装置，集尘管升降装置包括集尘管升降电机、集尘管升降丝杆、集尘管升降滑轨、集尘管升降滑块，所述集尘管升降丝杆与所述集尘管升降电机连接，所述集尘管升降滑块采用第一螺套与所述集尘管升降丝杆螺纹连接并与所述集尘管升降滑轨滑动连接，所述集尘管下端设有集尘管连接法兰，所述集尘管连接法兰与所述集尘管升降滑块固定连接；
集尘缸升降装置包括集尘缸升降电机、集尘缸升降丝杆、集尘缸升降滑轨、集尘缸升降滑块、导尘管升降滑块，所述集尘缸升降丝杆与所述集尘缸升降电机连接，所述集尘缸升降滑块与所述集尘缸升降丝杆采用第二螺套螺纹连接，所述电热板固定在所述集尘缸升降滑块上，所述导尘管下端设有导尘管连接法兰，所述导尘管连接法兰与所述导尘管升降滑块固定连接。
本发明进一步设置为：所述第一舱门上设有异物监测微型摄像机。
本发明进一步设置为：所述储水罐内部设有水位传感器，所述储水罐与所述供水泵、集尘缸注水泵之间均设有过滤器。
本发明进一步设置为：所述工作舱内设有湿度传感器。
本发明进一步设置为：所述工作舱设有落水管。
本发明进一步设置为：所述集尘管升降滑轨、集尘缸升降滑轨的上、下两端均设有限位器。
本发明进一步设置为：所述支架上设有雨量和温湿度传感器。
本发明进一步设置为：所述顶板上设有集尘管升降定位法兰。
本发明进一步设置为：所述导尘管从上至下呈直径逐渐减小设置。
综上所述，本发明的有益效果为：其上的集尘装置用于对降尘进行收集，其组合与分离可实现样品采样和样品称量二种功能；称量装置能够实现降尘样品现场自动称量，无需将样品取回实验室称量；密闭的工作舱为降尘样品称重提供稳定无气流干扰的试验环境；异物监测摄像机可以远程检测集尘缸内有无异物落入，无需人工现场巡检；供水装置为集尘缸自动提供所需降尘采样用水，无需动用人工现场加水；加热装置结合自带温度传感器和工作舱温湿度传感器，自动为待称量的降尘样品进行干燥处理；闭合装置为设备在不同工作模式下提供相适应的工作环境；升降装置为设备在不同工作模式提供状态切换；雨量传感器、环境温湿度传感器扩展气象监测因子，为降尘监测提供辅助气象参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明内部结构的示意图；
图3为本发明内部结构另一视角的示意图；
图4为本发明储水罐的结构示意图。
附图标记：1、支架；101、雨量和温湿度传感器；2、湿度传感器；3、工作舱防护罩；4、电器舱防护罩；5、称重装置；501、托盘；6、控制器；7、电源；8、供水泵；9、顶板；901、集尘管升降定位法兰；10、集尘管；11、导尘管；12、集尘缸；13、底板；14、第一舱门；141、第一舵机；142、第一摆臂；143、异物监测微型摄像机；15、第二舱门；151、第二舵机；152、第二摆臂；16、安装板；17、储水罐；171、水位传感器；18、集尘缸注水泵；19、集尘缸注水喷头；20、过滤器；21、电热板；22、工作舱下隔板；23、落水管；24、集尘管升降电机；25、集尘管升降丝杆；26、集尘管升降滑轨；27、集尘管升降滑块；28、第一螺套；29、集尘管连接法兰；30、集尘缸升降电机；31、集尘缸升降丝杆；32、集尘缸升降滑轨；33、集尘缸升降滑块；34、导尘管升降滑块；35、第二螺套；36、导尘管连接法兰；37、紧固支架；38、紧固电机；39、紧固夹头；40、弹簧连接器；41、紧固弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如下参考图1-4对本发明进行说明：
一种降尘自动监测仪，包括支架1、工作舱、电器舱，支架1上设有雨量和温湿度传感器101，工作舱、电器舱均位于支架1上，工作舱位于电器舱的上方，工作舱内设有湿度传感器2，工作舱还设有工作舱防护罩3，电器舱设有电器舱防护罩4。
采用上述技术方案，雨量和温湿度传感器101用于收集该降尘自动监测仪工作环境的气象状况，工作舱防护罩3和电器舱防护罩4分别用于保护工作舱和电器舱内部的装置，湿度传感器2用于监测工作舱内部的湿度。
工作舱内设有收集装置、闭合装置、供水装置、加热装置、称重装置5、升降装置，电器舱内设有控制器6、电源7和供水泵8，工作舱防护罩3的上端设有顶板9，收集装置包括从上到下依次设置的集尘管10、导尘管11、集尘缸12，导尘管11从上至下呈直径逐渐减小设置，顶板9上设有集尘管升降定位法兰901，集尘管10与集尘管升降定位法兰901滑动连接，电器舱的底端设有底板13，控制器6、电源7均固定底板13上。
采用上述技术方案，顶板9用于对工作舱顶部进行密封，顶板9上的集尘管升降定位法兰901用于限定集尘管10的运动方向，集尘管10用于收集空气中的降尘，导尘管11从上至下呈直径逐渐减小设置便于灰尘落入到集尘缸12对降尘进行收集。
闭合装置包括半圆形的第一舱门14、第二舱门15，导尘管11上设有安装板16，安装板16上设有第一舵机141，第一舵机141采用第一摆臂142与第一舱门14连接，第一舱门14上设有第二舵机151，第二舵机151采用第二摆臂152与第二舱门15连接，第一舱门14上设有异物监测微型摄像机143。
采用上述技术方案，第一舵机141驱动第一舱门14进行打开和闭合，第二舵机151驱动第二舱门15进行打开和闭合，异物监测微型摄像机143用于检测集尘缸12内是否有异物落入，便于操作人员对集尘缸12内的状况进行监测。
供水装置包括储水罐17、集尘缸注水泵18、集尘缸注水喷头19，供水泵8、储水罐17、集尘缸注水泵18、集尘缸注水喷头19采用软管依次连通设置，集尘缸注水喷头19固定在第二舱门15上，储水罐17内部设有水位传感器171，储水罐17与供水泵8、集尘缸注水泵18之间均设有过滤器20。
采用上述技术方案，供水装置用于对集尘缸12内部注水，便于对降尘进行收集，传感器用于检测储水罐17内部的水位，防止储水罐17内的水位过低或过高，过滤器20用于对用于注入储水罐17和集尘缸12的水体进行过滤，防止注入集尘缸12的水体中含有杂质，影响测量结果。
加热装置包括电热板21、加热管，加热管位于电热板21的内部，电热板21位于集尘缸12下方，电热板21设有通孔，工作舱的底部设有工作舱下隔板22，称重装置5固定在工作舱下隔板22上，称重装置5上设有托盘501，托盘501贯穿通孔后与集尘缸12连接；工作舱设有落水管23，落水管23的上端固定在工作舱下隔板22上，落水管23的上端固定在底板13上。
采用上述技术方案，通过加热管对电热板21进行加热，采用电热板21对集尘缸12进行加热，以便于快速将集尘缸12内部的水分完全蒸发以及对收集样品充分进行干燥，当集尘缸12内部的水分完全蒸发、收集样品充分干燥后，将集尘缸12放置在托盘501上进行称量，并读取称重数据，落水管23用于雨水天气排出工作舱内的雨水。
升降装置包括集尘管升降装置和集尘缸升降装置，集尘管升降装置包括集尘管升降电机24、集尘管升降丝杆25、集尘管升降滑轨26、集尘管升降滑块27，集尘管升降丝杆25与集尘管升降电机24连接，集尘管升降滑块27采用第一螺套28与集尘管升降丝杆25螺纹连接并与集尘管升降滑轨26滑动连接，集尘管10下端设有集尘管连接法兰29，集尘管连接法兰29与集尘管升降滑块27固定连接。
采用上述技术方案，当需要对集尘缸12内部的水分进行蒸发或称量时，集尘管升降电机24驱动集尘管升降丝杆25转动，从而带动集尘管升降滑块27在集尘管升降滑轨26上滑动，集尘管升降滑块27带动集尘管10上下移动，当集尘管10移动到设置于集尘管升降滑轨26上端的限位器的位置时，第一舵机141驱动第一舱门14进行闭合，第二舵机151驱动第二舱门15进行闭合，当集尘缸12内部的水分蒸发完毕、称重装置5完成称量时，第一舵机141驱动第一舱门14进行打开，第二舵机151驱动第二舱门15进行打开，随后集尘管10移动到设置于集尘管升降滑轨26下端限位器的位置时，集尘管10停止移动。
集尘缸12升降装置包括集尘缸升降电机30、集尘缸升降丝杆31、集尘缸升降滑轨32、集尘缸升降滑块33、导尘管升降滑块34，集尘缸升降丝杆31与集尘缸升降电机30连接，集尘缸升降滑块33与集尘缸升降丝杆31采用第二螺套35螺纹连接，电热板21固定在集尘缸升降滑块33上，导尘管11下端设有导尘管连接法兰36，导尘管连接法兰36与导尘管升降滑块34固定连接。
采用上述技术方案，当需称量样品时，集尘管10上升，电热板21对集尘缸12进行加热，加速集尘缸12内水分的蒸发，当集尘缸12内的水分蒸发完成、收集样品充分干燥后，集尘缸升降电机30驱动集尘缸升降丝杆31转动，从而带动集尘缸升降滑块33在集尘缸升降滑轨32上向下滑动，集尘缸升降滑块33带动集尘缸12向下移动，当集尘缸升降滑块33移动到设置于集尘缸升降滑轨32下端的限位器时，集尘缸升降滑块32停止移动，集尘缸12与托盘501抵接配合进行称量，导尘管升降滑块34在导尘管11自身重力的作用下带动导尘管11向下移动，当称量结束后集尘缸升降滑块33带动集尘缸12向上移动，当集尘缸升降滑块32移动到设置于集尘缸升降滑轨33上端的限位器时，集尘缸升降滑块32停止移动。
还包括集尘缸紧固结构，紧固结构包括对称设置的紧固支架37，紧固支架37上设有紧固电机38和紧固夹头39，紧固夹头39铰接设置在紧固支架37上，紧固电机38上设有弹簧连接器40和紧固弹簧41，紧固弹簧41的两端分别于弹簧连接器40、紧固夹头39连接，紧固夹头39与集尘缸12抵接配合。
采用上述技术方案，紧固电机38驱动紧固弹簧41带动紧固夹头39对集尘缸12进行固定，防止集尘缸12移动。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降尘自动监测仪，包括支架、工作舱、电器舱，所述工作舱、电器舱均位于所述支架上，所述工作舱位于所述电器舱的上方，所述工作舱设有工作舱防护罩，所述电器舱设有电器舱防护罩，其特征在于：所述工作舱内设有收集装置、闭合装置、供水装置、加热装置、称重装置、升降装置，所述电器舱内设有控制器、电源和供水泵，所述工作舱防护罩的上端设有顶板，所述收集装置包括从上到下依次设置的集尘管、导尘管、集尘缸，所述集尘管与所述顶板滑动连接，所述电器舱的底端设有底板，所述控制器、电源均固定所述底板上；
所述闭合装置包括半圆形的第一舱门、第二舱门，所述导尘管上设有安装板，所述安装板上设有第一舵机，所述第一舵机采用第一摆臂与所述第一舱门连接，所述第一舱门上设有第二舵机，所述第二舵机采用第二摆臂与所述第二舱门连接；
所述供水装置包括储水罐、集尘缸注水泵、集尘缸注水喷头，所述供水泵、储水罐、集尘缸注水泵、集尘缸注水喷头采用软管依次连通设置，所述集尘缸注水喷头固定在所述第二舱门上；
所述加热装置包括电热板、加热管，所述加热管位于所述电热板的内部，所述电热板位于所述集尘缸下方，所述电热板设有通孔，所述工作舱的底部设有工作舱下隔板，所述称重装置固定在所述工作舱下隔板上，所述称重装置上设有托盘，所述托盘贯穿所述通孔后与所述集尘缸连接；
所述升降装置包括集尘管升降装置和集尘缸升降装置，集尘管升降装置包括集尘管升降电机、集尘管升降丝杆、集尘管升降滑轨、集尘管升降滑块，所述集尘管升降丝杆与所述集尘管升降电机连接，所述集尘管升降滑块采用第一螺套与所述集尘管升降丝杆螺纹连接并与所述集尘管升降滑轨滑动连接，所述集尘管下端设有集尘管连接法兰，所述集尘管连接法兰与所述集尘管升降滑块固定连接；
集尘缸升降装置包括集尘缸升降电机、集尘缸升降丝杆、集尘缸升降滑轨、集尘缸升降滑块、导尘管升降滑块，所述集尘缸升降丝杆与所述集尘缸升降电机连接，所述集尘缸升降滑块与所述集尘缸升降丝杆采用第二螺套螺纹连接，所述电热板固定在所述集尘缸升降滑块上，所述导尘管下端设有导尘管连接法兰，所述导尘管连接法兰与所述导尘管升降滑块固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：还包括集尘缸紧固结构，所述紧固结构包括对称设置的紧固支架，所述紧固支架上设有紧固电机和紧固夹头，所述紧固夹头铰接设置在所述紧固支架上，所述紧固电机上设有弹簧连接器和紧固弹簧，所述紧固弹簧的两端分别于所述弹簧连接器、紧固夹头连接，所述紧固夹头与所述集尘缸抵接配合。
3.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述第一舱门上设有异物监测微型摄像机。
4.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述储水罐内部设有水位传感器，所述储水罐与所述供水泵、集尘缸注水泵之间均设有过滤器。
5.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述工作舱内设有湿度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述工作舱设有落水管。
7.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述集尘管升降滑轨、集尘缸升降滑轨的上、下两端均设有限位器。
8.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述支架上设有雨量和温湿度传感器。
9.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述顶板上设有集尘管升降定位法兰。
10.根据权利要求1所述的一种降尘自动监测仪，其特征在于：所述导尘管从上至下呈直径逐渐减小设置。
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