CN112345423A - 用于建筑施工场所的pm2.5释放测量系统及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统及测量方法，包括用于实现PM2.5数值测量的测量组件及用于安装测量组件的组件架，还包括安装于组件架上的收纳组件，所述收纳组件包括其内设置有活塞的收集筒。所述测量方法基于所述测量组件。采用本方案提供的测量系统和测量方法，不仅可实现建筑施工场所PM2.5释放检测，同时具有气体收集功能，以便于分析PM2.5释放来源。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，特别是涉及一种用于建筑施工场所的 PM2.5释放测量系统及测量方法。
背景技术
PM2.5是指大气中空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响：根据PM2.5颗粒物来源不同，即使颗粒物中不存在大量的有毒、有害物质，但由于PM2.5粒径小，其在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响较大。随着PM2.5 检测技术的成熟了检测成本的降低，现目前具有大量的PM2.5检测运用。运用最广泛的检测方式基于光反射原理。
现有PM2.5的来源包括人为源，如人类生产生活活动中的燃料燃烧、烹调、工业活动等。现目前虽然PM2.5检测运用广泛，但并未见具有针对于建筑施工场地的PM2.5环境质量检测手段。
发明内容
针对上述提出的未见具有针对于建筑施工场地的PM2.5环境质量检测手段的技术问题，本发明提供了一种用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统及测量方法，采用本方案提供的测量系统和测量方法，不仅可实现建筑施工场所PM2.5释放检测，同时具有气体收集功能，以便于分析PM2.5释放来源。
本发明提供的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统及测量方法通过以下技术要点来解决问题，用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，包括用于实现PM2.5数值测量的测量组件及用于安装测量组件的组件架，还包括安装于组件架上的收纳组件，所述收纳组件包括其内设置有活塞的收集筒。
本方案在具体运用时，所述测量组件用于测量环境PM2.5数值，所述收纳组件用于收纳环境介质，这样，如当所测量的PM2.5数值超过设定阈值时，通过驱动所述收纳组件上活塞运动，使得收集筒执行介质吸入动作，以将当时环境下的环境介质存储于收集筒中，以用于后续的气体成分分析，通过对大气中的颗粒物进行来源追溯，达到帮助建筑施工对环境影响的评估、优化建筑施工操作工艺的目的。
更进一步的技术方案为：
为使得如针对在测量时间段中，针对时间段内出现的多个PM2.5数值峰值，均具有一个收纳组件用于收纳当时时刻的环境气体，设置为：收纳组件的数量为多个。
作为一种便于通过测量组件的输出值，使得各收集筒采集环境气体可自动化运行的技术方案，设置为：还包括用于驱动所述活塞沿着自身轴线方向运动的直线电机。所述直线电机即为驱动所述活塞执行介质吸入动作的动力源。
为使得环境介质被吸入收集筒后，其在被引出用于成分分析之前，能够相对于外界环境隔离，达到避免因为环境介质在收集筒中滞留，因为与外界环境发生介质交换而影响最终分析结果的准确性，设置为：所述收集筒的前端还设置有用于向收集筒中引入流体的入口管，还包括安装在所述入口管中的塞体，所述塞体用于实现：在两侧压力相等情况下，作为收集筒内部空间与外界隔离的封堵塞；在收集筒内侧压力小于外界压力情况下，塞体在压差作用下变形或发生位移，使得收集筒内部空间与外界在入口管的作用下处于导通关系。作为本领域技术人员，当活塞远离收集筒上的介质吸入口运动时，可在所述吸入口与活塞之间形成负压环境，此时，在压差下，即可使得塞体的封堵状态被解除；而随着外界气体被吸入收集筒，在塞体两侧的压力不足于维持塞体的开启状态时，塞体关闭，即可获得所需的收集筒封闭环境。采用入口管引入环境气体，便于后续与分析设备的入口位置相接以向分析设备提供被测介质。
比便于对收纳组件进行清洗，以利于下次成分分析的准确性，作为一种结构简单，塞体本身便于拆卸以完成收纳组件清洗的技术方案，设置为：入口管前端的管孔呈台阶孔状，所述塞体为中部可在压差作用下打开的环形橡胶塞，塞体由入口管的前端嵌入所述管孔中并支撑于管孔的台阶面上。在具体运用时，可设置为沿着塞体的径向方向，由塞体的内部至外部，塞体厚度连续变厚，且塞体本身呈圆锥状，尖端朝向活塞，尖端的中心并非为连续结构的方式，这样，塞体的完全作为形状维持圈以形成塞体在入口管上的可靠配合关系，形成两侧压力差时，通过塞体局部产生变形，使得尖端的中心位置打开，从而在塞体上获得连通收集筒内、外侧的连通通道。
为便于将收集筒取下，以使得收集筒能够携带其内的气体用于成分分析，设置为：所述收集筒可拆卸连接于组件架上。针对匹配直线电机的方案，可在收集筒上固定卡板，同时在工作台上设置与所述卡板配合的卡槽，卡槽边缘对卡板的约束位置位于直线电机与卡板之间，且卡槽上端开口。这样，当活塞向远离卡板的一侧运动时，卡槽边缘对收集筒的支撑使得塞体能够相对于收集筒在收集筒的轴线方向运动，而需要取出收集筒时，上提收集筒即可完成收集筒由工作台上分离。
为便于实现不同高度位置的PM2.5数值测量，设置为：所述组件架包括底座、伸缩杆及工作台，所述底座、工作台分别固定于伸缩杆的下端及上端，所述收纳组件及测量组件均安装于工作台上。具体运用时，可采用液压机构作为伸缩杆发生伸缩的伸缩驱动部，以通过自身携带动力源，便于实现本方案自动化运行。
区别于一般PM2.5数值测量，如喷面施工、破碎施工，可能在短时间内空气中即可形成大量的颗粒物，为避免如基于红外线、激光的测量组件因为光线发射端、接收端覆盖颗粒物导致测量组件失去测量能力而不能为施工方或检测方所察觉，设置为：所述测量组件的数量为多个，且至少有两个测量组件在组件架上的安装角度互不相同。本方案中，利用不同安装角度的测量组件能够形成不同方向气流的特点，通过不同角度测量组件测量结果的差值判断，判断是否存在测量组件失效的问题。
作为一种结构简单、能够实时输出当下检测结果的测量组件具体形式，采用：所述测量组件包括风筒、安装在风筒内的PM2.5检测传感器及轴流风机。针对以上安装角度，采用不同的风筒安装角度即可。针对PM2.5检测传感器，为减小因为覆盖颗粒物对测量结果的影响，优选设置为PM2.5检测传感器布置在风筒内壁的左、右侧上。
本方案还公开了一种用于建筑施工场所的PM2.5释放测量方法，该测量方法基于如上任意一项所述的测量系统，该测量方法通过如下步骤实现：
S1、完成测量系统在测量环境中的安装；
S2、所述测量组件工作，当测量组件所检测的PM2.5数值结果大于设定的阈值时，通过驱动所述收纳组件上活塞运动，使得收集筒中吸入测量环境的环境介质。如上所述，采用本方案，不仅能够测量建筑施工场所的PM2.5数值，同时能够根据需要，收集测量过程中某一时刻测量环境的环境气体，以便于通过后续的成分分析，分析建筑施工对环境的影响以及改进具体施工工艺。
本发明具有以下有益效果：
本方案在具体运用时，所述测量组件用于测量环境PM2.5数值，所述收纳组件用于收纳环境介质，这样，如当所测量的PM2.5数值超过设定阈值时，通过驱动所述收纳组件上活塞运动，使得收集筒执行介质吸入动作，以将当时环境下的环境介质存储于收集筒中，以用于后续的气体成分分析，通过对大气中的颗粒物进行来源追溯，达到帮助建筑施工对环境影响的评估、优化建筑施工操作工艺的目的。
附图说明
图1是本发明所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统一个具体实施例的主视图；
图2是本发明所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统一个具体实施例中，收纳组件的结构示意图，该示意图为透视图。
图中的附图标记依次为：1、底座，2、伸缩杆，3、伸缩驱动部，4、工作台， 5、收纳组件，6、测量组件，7、收集筒，8、入口管，9、塞体，10、活塞， 11、卡板，12、直线电机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
实施例1：
如图1和图2所示，用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，包括用于实现 PM2.5数值测量的测量组件6及用于安装测量组件6的组件架，还包括安装于组件架上的收纳组件5，所述收纳组件5包括其内设置有活塞10的收集筒7。
本方案在具体运用时，所述测量组件6用于测量环境PM2.5数值，所述收纳组件5用于收纳环境介质，这样，如当所测量的PM2.5数值超过设定阈值时，通过驱动所述收纳组件5上活塞10运动，使得收集筒7执行介质吸入动作，以将当时环境下的环境介质存储于收集筒7中，以用于后续的气体成分分析，通过对大气中的颗粒物进行来源追溯，达到帮助建筑施工对环境影响的评估、优化建筑施工操作工艺的目的。
实施例2：
如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：为使得如针对在测量时间段中，针对时间段内出现的多个PM2.5数值峰值，均具有一个收纳组件5用于收纳当时时刻的环境气体，设置为：收纳组件5的数量为多个。
作为一种便于通过测量组件6的输出值，使得各收集筒7采集环境气体可自动化运行的技术方案，设置为：还包括用于驱动所述活塞10沿着自身轴线方向运动的直线电机12。所述直线电机12即为驱动所述活塞10执行介质吸入动作的动力源。
为使得环境介质被吸入收集筒7后，其在被引出用于成分分析之前，能够相对于外界环境隔离，达到避免因为环境介质在收集筒7中滞留，因为与外界环境发生介质交换而影响最终分析结果的准确性，设置为：所述收集筒7的前端还设置有用于向收集筒7中引入流体的入口管8，还包括安装在所述入口管8中的塞体 9，所述塞体9用于实现：在两侧压力相等情况下，作为收集筒7内部空间与外界隔离的封堵塞；在收集筒7内侧压力小于外界压力情况下，塞体9在压差作用下变形或发生位移，使得收集筒7内部空间与外界在入口管8的作用下处于导通关系。作为本领域技术人员，当活塞10远离收集筒7上的介质吸入口运动时，可在所述吸入口与活塞10之间形成负压环境，此时，在压差下，即可使得塞体9的封堵状态被解除；而随着外界气体被吸入收集筒7，在塞体9两侧的压力不足于维持塞体9的开启状态时，塞体9关闭，即可获得所需的收集筒7封闭环境。采用入口管8引入环境气体，便于后续与分析设备的入口位置相接以向分析设备提供被测介质。
比便于对收纳组件5进行清洗，以利于下次成分分析的准确性，作为一种结构简单，塞体9本身便于拆卸以完成收纳组件5清洗的技术方案，设置为：入口管8前端的管孔呈台阶孔状，所述塞体9为中部可在压差作用下打开的环形橡胶塞，塞体9由入口管8的前端嵌入所述管孔中并支撑于管孔的台阶面上。在具体运用时，可设置为沿着塞体9的径向方向，由塞体9的内部至外部，塞体9厚度连续变厚，且塞体9本身呈圆锥状，尖端朝向活塞10，尖端的中心并非为连续结构的方式，这样，塞体9的完全作为形状维持圈以形成塞体9在入口管8上的可靠配合关系，形成两侧压力差时，通过塞体9局部产生变形，使得尖端的中心位置打开，从而在塞体9上获得连通收集筒7内、外侧的连通通道。
为便于将收集筒7取下，以使得收集筒7能够携带其内的气体用于成分分析，设置为：所述收集筒7可拆卸连接于组件架上。针对匹配直线电机12的方案，可在收集筒7上固定卡板11，同时在工作台4上设置与所述卡板11配合的卡槽，卡槽边缘对卡板11的约束位置位于直线电机12与卡板11之间，且卡槽上端开口。这样，当活塞10向远离卡板11的一侧运动时，卡槽边缘对收集筒7的支撑使得塞体9能够相对于收集筒7在收集筒7的轴线方向运动，而需要取出收集筒7时，上提收集筒7即可完成收集筒7由工作台4上分离。
为便于实现不同高度位置的PM2.5数值测量，设置为：所述组件架包括底座 1、伸缩杆2及工作台4，所述底座1、工作台4分别固定于伸缩杆2的下端及上端，所述收纳组件5及测量组件6均安装于工作台4上。具体运用时，可采用液压机构作为伸缩杆2发生伸缩的伸缩驱动部3，以通过自身携带动力源，便于实现本方案自动化运行。
区别于一般PM2.5数值测量，如喷面施工、破碎施工，可能在短时间内空气中即可形成大量的颗粒物，为避免如基于红外线、激光的测量组件6因为光线发射端、接收端覆盖颗粒物导致测量组件6失去测量能力而不能为施工方或检测方所察觉，设置为：所述测量组件6的数量为多个，且至少有两个测量组件6在组件架上的安装角度互不相同。本方案中，利用不同安装角度的测量组件6能够形成不同方向气流的特点，通过不同角度测量组件6测量结果的差值判断，判断是否存在测量组件6失效的问题。
作为一种结构简单、能够实时输出当下检测结果的测量组件6具体形式，采用：所述测量组件6包括风筒、安装在风筒内的PM2.5检测传感器及轴流风机。针对以上安装角度，采用不同的风筒安装角度即可。针对PM2.5检测传感器，为减小因为覆盖颗粒物对测量结果的影响，优选设置为PM2.5检测传感器布置在风筒内壁的左、右侧上。
实施例3：
本实施例提供一种用于建筑施工场所的PM2.5释放测量方法，该测量方法基于如上实施例所提供的任意一项所述的测量系统，该测量方法通过如下步骤实现：
S1、完成测量系统在测量环境中的安装；
S2、所述测量组件6工作，当测量组件6所检测的PM2.5数值结果大于设定的阈值时，通过驱动所述收纳组件5上活塞10运动，使得收集筒7中吸入测量环境的环境介质。如上所述，采用本方案，不仅能够测量建筑施工场所的PM2.5数值，同时能够根据需要，收集测量过程中某一时刻测量环境的环境气体，以便于通过后续的成分分析，分析建筑施工对环境的影响以及改进具体施工工艺。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，包括用于实现PM2.5数值测量的测量组件(6)及用于安装测量组件(6)的组件架，其特征在于，还包括安装于组件架上的收纳组件(5)，所述收纳组件(5)包括其内设置有活塞(10)的收集筒(7)。
2.根据权利要求1所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，收纳组件(5)的数量为多个。
3.根据权利要求1所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，还包括用于驱动所述活塞(10)沿着自身轴线方向运动的直线电机(12)。
4.根据权利要求1所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，所述收集筒(7)的前端还设置有用于向收集筒(7)中引入流体的入口管(8)，还包括安装在所述入口管(8)中的塞体(9)，所述塞体(9)用于实现：在两侧压力相等情况下，作为收集筒(7)内部空间与外界隔离的封堵塞；在收集筒(7)内侧压力小于外界压力情况下，塞体(9)在压差作用下变形或发生位移，使得收集筒(7)内部空间与外界在入口管(8)的作用下处于导通关系。
5.根据权利要求4所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，入口管(8)前端的管孔呈台阶孔状，所述塞体(9)为中部可在压差作用下打开的环形橡胶塞，塞体(9)由入口管(8)的前端嵌入所述管孔中并支撑于管孔的台阶面上。
6.根据权利要求1所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，所述收集筒(7)可拆卸连接于组件架上。
7.根据权利要求1所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，所述组件架包括底座(1)、伸缩杆(2)及工作台(4)，所述底座(1)、工作台(4)分别固定于伸缩杆(2)的下端及上端，所述收纳组件(5)及测量组件(6)均安装于工作台(4)上。
8.根据权利要求1所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，所述测量组件(6)的数量为多个，且至少有两个测量组件(6)在组件架上的安装角度互不相同。
9.根据权利要求1所述的用于建筑施工场所的PM2.5释放测量系统，其特征在于，所述测量组件(6)包括风筒、安装在风筒内的PM2.5检测传感器及轴流风机。
10.用于建筑施工场所的PM2.5释放测量方法，其特征在于，该测量方法基于权利要求1至9中任意一项所述的测量系统，该测量方法通过如下步骤实现：
S1、完成测量系统在测量环境中的安装；
S2、所述测量组件(6)工作，当测量组件(6)所检测的PM2.5数值结果大于设定的阈值时，通过驱动所述收纳组件上活塞(10)运动，使得收集筒(7)中吸入测量环境的环境介质。
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