CN112557695A - 一种户外扬尘在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境监控设备技术领域，且公开了一种户外扬尘在线监测装置，包括壳体，所述壳体的顶部固定安装有顶盖，所述壳体的中部外圈开设有伞状槽，所述壳体的内部开设有环槽，所述环槽内部活动安装有固定套环，所述固定套环的外圈均匀固定连接有连杆，所述连杆的端部固定连接有风杯，所述固定套环的顶部固定安装有导电体，所述环槽底部固定安装有第二环形磁铁，所述环槽一侧的顶部和另一侧位于第二环形磁铁的顶部位置均活动安装有导电轮，所述固定套环的底部固定安装有与第二环形磁铁相斥的第一环形磁铁，通过改变了风杯的安装方式并且将内部的导电结构进行改进，提高了传感器工作的稳定性和检测精度。

Description

一种户外扬尘在线监测装置

技术领域

本发明涉及环境监控设备技术领域，具体为一种户外扬尘在线监测装置。

背景技术

扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动飞扬而进入大气的开放性污染源，是环境空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分，因此对于其检测控制是必不可少的一步，现有的检测设备是在线监测仪，其在立杆上安装有电箱、显示屏、风速风向传感器、温湿度传感器等结构用以检测空气中的各项指标，其中风速的测量是很重要的一环，根据风速来判断空气中的扬尘量和流通情况，传统的风速传感器是采用风杯的转动传递到内部实现脉冲信号的变化从而通过计算得出风速的大小，但是这种传感器在使用时还会遇到一些问题：

1、首先，在利用风速传感器检测风速时其风杯先受到风力的吹动，而且刚开始时各个风杯受到的力还不同，需要一段时间之后才能使三个风杯达到同样的受力情况从而保证整个风杯结构保持稳定转动，此时测得的风速比较准确，但是风杯结构的整体还是会受到一侧吹来的风力，其通过转杆连接到传感器内部，这样就会造成整个风杯结构产生侧歪，尤其是在风力较大的时候，导致整体的稳定性下降了很多；

2、风力传感器是电器元件，而且其内部的信号传递部分都是需要通电的，这样就需要保证其内部的绝缘性，而现有的将风杯结构设置在顶部并通过转杆伸入到传感器内部，这样容易造成其内部进水，在大风雨的天气下很容易损坏了传感器，同时，其内部的信号传递采用磁棒或者多截齿光盘进行电信号的脉冲传递，这样进行信号传递的磨损严重，使用不久就会导致传输的脉冲信号不精确，影响测量数据。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种户外扬尘在线监测装置，具备稳定性好、精度高的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种户外扬尘在线监测装置，包括壳体，所述壳体的顶部固定安装有顶盖，所述壳体的中部外圈开设有伞状槽，所述壳体的内部开设有环槽，所述环槽内部活动安装有固定套环，所述固定套环的外圈均匀固定连接有连杆，所述连杆的端部固定连接有风杯，所述壳体正面的底部开设有接电孔，所述固定套环的内圈固定安装有轴承，所述固定套环的顶部固定安装有导电体，所述环槽底部固定安装有第二环形磁铁，所述环槽一侧的顶部和另一侧位于第二环形磁铁的顶部位置均活动安装有导电轮，所述导电轮的外圈与导电体的顶部和底部接触，所述壳体顶部的内部固定安装有电池，所述固定套环的底部固定安装有与第二环形磁铁相斥的第一环形磁铁。

优选的，所述连杆由固定杆和活动杆组成，所述固定杆的内部开设有活动槽，所述活动槽的内壁开设有螺旋槽，所述活动杆的一端深入到活动槽内且活动连接有活动接头，所述活动接头与活动槽的顶壁之间固定连接有弹簧。

优选的，所述导电体的顶部呈环状且底部伸出一段穿过固定套环和第一环形磁铁的杆状端，靠近环槽底部所述导电轮与第一环形磁铁底面接触。

优选的，所述第二环形磁铁对第一环形磁铁的斥力为固定套环、轴承、导电体、连杆以及风杯的重量之和，所述固定套环的外圈不与环槽内壁接触。

优选的，所述活动杆套接在活动槽内部一端的外侧伸出一凸块且活动套接在螺旋槽内部，所述螺旋槽的螺旋角度不大于三十度。

优选的，所述导电轮与导电体的电阻之和为R1，所述电池的连接电路中连接有一个保护电阻R2且阻值：R1＝2R2。

本发明具备以下有益效果：

1、通过在壳体内部设置环槽将风杯利用连杆和固定套环活动安装在壳体中部位置，相较于现有技术来说，将风杯通过连杆和套环安装在壳体上并且内部通过轴承可以转动，保证了其稳定性，有效地防止了侧倾的情况，同时也更利于传递信号，避免了风杯连杆折弯，降低了在大风情况下的折断概率，更利于传感器的长久使用。

2、通过设置了伞状槽保护连杆，并且在内部通过导电轮和导电体的接触导电，相较于现有技术来说，利用伞状槽的设计可以保证连杆倾斜不会导致水顺流进入到传感器内部，保证内部元件的安全性，并且采用导电体与导电轮的接触式导电降低了滑动摩擦，更利于导电元件的长久使用，而且将连杆设置成两部分组成，可以在风杯内部积水或者附着树叶等杂质的时候进行扭转一定角度排泄，保证了精确的使用风杯进行测量，提高风速检测的准确性。

附图说明

图1为本发明结构整体示意图；

图2为本发明结构整体俯视图；

图3为图2中A-A剖面图；

图4为图4中B处放大图；

图5为本发明电路示意图。

图中：1、壳体；101、伞状槽；102、环槽；2、顶盖；3、连杆；301、固定杆；302、活动杆；303、活动槽；304、螺旋槽；4、风杯；5、固定套环；6、接电孔；7、轴承；8、导电体；9、导电轮；10、电池；11、第一环形磁铁；12、第二环形磁铁；13、活动接头；14、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做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。

请参阅图1-5，一种户外扬尘在线监测装置，包括壳体1，壳体1的顶部固定安装有顶盖2，壳体1的中部外圈开设有伞状槽101，壳体1的内部开设有环槽102，环槽102内部活动安装有固定套环5，固定套环5的外圈均匀固定连接有连杆3，连杆3的端部固定连接有风杯4，壳体1正面的底部开设有接电孔6，固定套环5的内圈固定安装有轴承7，固定套环5的顶部固定安装有导电体8，环槽102底部固定安装有第二环形磁铁12，环槽102一侧的顶部和另一侧位于第二环形磁铁12的顶部位置均活动安装有导电轮9，导电轮9的外圈与导电体8的顶部和底部接触，壳体1顶部的内部固定安装有电池10，固定套环5的底部固定安装有与第二环形磁铁12相斥的第一环形磁铁11。

其中，连杆3由固定杆301和活动杆302组成，固定杆301的内部开设有活动槽303，活动槽303的内壁开设有螺旋槽304，活动杆302的一端深入到活动槽303内且活动连接有活动接头13，活动接头13可以防止在活动杆302扭转的时候带动弹簧14同样转动从而造成应变，活动接头13与活动槽303的顶壁之间固定连接有弹簧14，弹簧14起到拉伸的作用，保证在风力小的时候不会讲活动杆302甩出去。

其中，导电体8的顶部呈环状且底部伸出一段穿过固定套环5和第一环形磁铁11的杆状端，靠近环槽102底部导电轮9与第一环形磁铁11底面接触，利用导电体8和导电轮9实现电性连接，同时将导电体8的顶部设置成语导电轮9常接触且底部与导电轮9间歇式接触，用其可以实现开关的作用，同时在根据电路中的电流间歇变化计算出风速的大小。

其中，第二环形磁铁12对第一环形磁铁11的斥力为固定套环5、轴承7、导电体8、连杆3以及风杯4的重量之和，固定套环5的外圈不与环槽102内壁接触，利用环形磁铁之间的斥力可以为整个风杯4转动装置提供一定的支撑，降低其重力造成的影响，更利于检测出接近实际的风速。

其中，活动杆302套接在活动槽303内部一端的外侧伸出一凸块且活动套接在螺旋槽304内部，螺旋槽304的螺旋角度不大于三十度，活动杆302套接在固定杆301内部且通过弹簧14和螺旋槽304起到一定的限制作用，只有在大风或者风杯4内部有东西的时候才会将活动杆302拉长，从而向下转动一定角度风杯4泄压，一方面起到保护作用，另一方面可以保护风杯4检测的精确度。

其中，导电轮9与导电体8的电阻之和为R1，电池10的连接电路中连接有一个保护电阻R2且阻值：R1＝2R2，当R1不通电时R2起到保护电路的作用，当R1通电时电路的总电流变成之前的1.5倍，利用电流变化的频率可以来进行风速检测。

工作原理，将传感器在检测仪架上安装好并且接通电线，当风吹过传感器时，风会作用在风杯4上并驱动其转动，风杯4转动的时候会带动内部的固定套环5转动，固定套环5上安装的导电体8顶部与导电轮9始终接触，导电体8的底部在固定套环5转动一圈的时候与底部的导电轮9接触一次，此时电路中的总电流变大一次，当风速吹动三个风杯4逐渐保持统一速度时说明已经可以开始进行风速检测了，此时导电体8底部与导电轮9接触一次并产生一次电流变大，检测电流变大一侧所需要的时间，再通过计算得出风速；

当风杯4受到很大的风力影响或者风杯4内部落有杂质的时候，在转动的时候加上离心力的共同作用活动杆302会沿着活动槽303和螺旋槽304向外伸出一段距离，此时风杯4倾斜了一定的角度内部的东西落下，之后风杯4失去了外部杂质在弹簧14的作用下复位收回。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种户外扬尘在线监测装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的顶部固定安装有顶盖(2)，所述壳体(1)的中部外圈开设有伞状槽(101)，所述壳体(1)的内部开设有环槽(102)，所述环槽(102)内部活动安装有固定套环(5)，所述固定套环(5)的外圈均匀固定连接有连杆(3)，所述连杆(3)的端部固定连接有风杯(4)，所述壳体(1)正面的底部开设有接电孔(6)，所述固定套环(5)的内圈固定安装有轴承(7)，所述固定套环(5)的顶部固定安装有导电体(8)，所述环槽(102)底部固定安装有第二环形磁铁(12)，所述环槽(102)一侧的顶部和另一侧位于第二环形磁铁(12)的顶部位置均活动安装有导电轮(9)，所述导电轮(9)的外圈与导电体(8)的顶部和底部接触，所述壳体(1)顶部的内部固定安装有电池(10)，所述固定套环(5)的底部固定安装有与第二环形磁铁(12)相斥的第一环形磁铁(11)。

2.根据权利要求1所述的一种户外扬尘在线监测装置，其特征在于：所述连杆(3)由固定杆(301)和活动杆(302)组成，所述固定杆(301)的内部开设有活动槽(303)，所述活动槽(303)的内壁开设有螺旋槽(304)，所述活动杆(302)的一端深入到活动槽(303)内且活动连接有活动接头(13)，所述活动接头(13)与活动槽(303)的顶壁之间固定连接有弹簧(14)。

3.根据权利要求1所述的一种户外扬尘在线监测装置，其特征在于：所述导电体(8)的顶部呈环状且底部伸出一段穿过固定套环(5)和第一环形磁铁(11)的杆状端，靠近环槽(102)底部所述导电轮(9)与第一环形磁铁(11)底面接触。

4.根据权利要求1所述的一种户外扬尘在线监测装置，其特征在于：所述第二环形磁铁(12)对第一环形磁铁(11)的斥力为固定套环(5)、轴承(7)、导电体(8)、连杆(3)以及风杯(4)的重量之和，所述固定套环(5)的外圈不与环槽(102)内壁接触。

5.根据权利要求2所述的一种户外扬尘在线监测装置，其特征在于：所述活动杆(302)套接在活动槽(303)内部一端的外侧伸出一凸块且活动套接在螺旋槽(304)内部，所述螺旋槽(304)的螺旋角度不大于三十度。

6.根据权利要求1所述的一种户外扬尘在线监测装置，其特征在于：所述导电轮(9)与导电体(8)的电阻之和为R1，所述电池(10)的连接电路中连接有一个保护电阻R2且阻值：R1＝2R2。

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