CN112578144A - 一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备 - Google Patents

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CN112578144A CN202011427168.2A CN202011427168A CN112578144A CN 112578144 A CN112578144 A CN 112578144A CN 202011427168 A CN202011427168 A CN 202011427168A CN 112578144 A CN112578144 A CN 112578144A
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杨明明
李国栋
韩毅
陈法国
梁润成
郭荣
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China Institute for Radiation Protection
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Abstract

本发明涉及一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，包括支架，设置在支架上的安装口，安装口处设有转动盘，转动盘通过转轴与支架转动连接，转动盘的周面上设有多个叶轮，叶轮安装在动力送风装置的出风口处，叶轮的端部安装反光片，安装口的内壁上设有与反光片对应的反射光耦，反射光耦连接微控制器，微控制器连接蜂鸣器。本发明巧妙地解决了送风装置因体积狭小无法直接测量风速的问题，通过叶轮旋转遮挡时，发射光耦导通生成的方波信号频率来间接反馈出风口的风速；本发明出风口的出风量报警阈值反算到叶轮转速采集频率的报警阈值，出风口风量低于出风量报警阈值时，微控制器控制蜂鸣器报警，提醒工作人员及时处理危险情况。

Description

一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备
技术领域
本发明涉及辐射防护装备用品技术领域，尤其是涉及一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备。
背景技术
核电站、核燃料加工厂、铀矿开采、放化实验等许多场所及活动如都可能发生空气中放射性气溶胶的泄露，除了常规防护控制手段之外，为进一步保护工作人员健康，还需要给工作人员提供气密形式的防护服、呼吸面罩等个人防护用品。防护服的供气装置是不可或缺的部分，供气装置的出口风量的反馈能够反映人员的供气是否受阻，杜绝因气路堵塞或者供气装置故障造成对工作人员造成的缺氧危险。近年来，动力送风过滤式供气装置(PAPR)从安防领域逐步扩展到放射性防护领域，该装置能够以小型高能量密度锂电池为动力，驱动微型离心风机用于克服各类过滤元件的通气阻力，然而由于其出风口体积狭小与装置无法打孔而使传统检测风速的传感器无法进行安装和检测，因此非常迫切地能够实现通过一种间接检测出口风速的方法。
根据国家相关标准设计的动力送风装置现已逐步应用到核防护领域，但是有些安全性能仍有待提高。本发明考虑到动力送风装置出风口的空间狭小以及防护服整体的安全性能，设计了一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，包括支架，设置在支架上的安装口，安装口处设有转动盘，转动盘通过转轴与支架转动连接，转动盘的周面上设有多个叶轮，叶轮安装在动力送风装置的出风口处，叶轮的端部安装反光片，所述安装口的内壁上设有与所述反光片对应的反射光耦，反射光耦连接微控制器，微控制器连接蜂鸣器。
进一步，所述反射光耦由发光二极管和感光接收器组成，发光二极管与所述反光片对应。
进一步，所述叶轮包括相互垂直连接的转动部和安装部，反光片位于安装部的表面，安装部靠近反射光耦时，反光片与发光二极管的出光端垂直。
进一步，所述反射光耦作为叶轮转速检测的传感器，将叶轮在不同转速下带动反光片转动的遮光次数进行反馈，从而推出叶轮的转速。
进一步，叶轮在每次旋转到正对反射光耦时，叶轮端部的反光片将发光二极管的光反射到感光接收器里使其导通，信号输出低电平，当没有光反射时则信号输出上拉高电平，随着叶轮转速的不同形成不同频率的方波信号，方波信号的频率信号通过微控制器采集判断后，决定是否发出蜂鸣器的报警信号。
进一步，通过动力送风装置出风口的出风量报警阈值反算到叶轮转速采集频率的报警阈值，出风口风量低于出风量报警阈值时，微控制器控制蜂鸣器报警。
进一步，所述叶轮的转动部相对于出风口倾斜。
进一步，所述反射光耦的型号为SMD4。
本发明的有益效果为：1.本发明巧妙地解决了送风装置因体积狭小无法直接测量风速的问题，通过叶轮旋转遮挡时，发射光耦导通生成的方波信号频率来间接反馈出风口的风速；
2.本发明通过动力送风装置出风口的出风量报警阈值反算到叶轮转速采集频率的报警阈值，出风口风量低于出风量报警阈值时，微控制器控制蜂鸣器报警，提醒工作人员及时处理危险情况；
3.本发明采用的风速测量方式成本较低，检测电路简单，检测结果可靠，性价比较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明反射光耦的方波信号产生电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，包括支架1，设置在支架1上的安装口2，安装口2处设有转动盘3，转动盘3通过转轴与支架转1动连接，转动盘3的周面上设有多个叶轮4，叶轮4安装在动力送风装置的出风口处，叶轮4的端部安装反光片5，安装口2的内壁上设有与反光片5对应的反射光耦6，反射光耦6连接微控制器，微控制器连接蜂鸣器。
如图2所示，反射光耦6的型号为SMD4，其由发光二极管61和感光接收器62组成，发光二极管61与反光片5对应。
进一步，叶轮4包括相互垂直连接的转动部41和安装部42，叶轮的转动部41相对于出风口倾斜，反光片5位于安装部42的表面，安装部42靠近反射光耦6时，反光片5与发光二极管61的出光端垂直。
本实施例中，反射光耦6作为叶轮转速检测的传感器，将叶轮4在不同转速下带动反光片转动的遮光次数进行反馈，从而推出叶轮的转速。
具体如下：在动力送风装置的出风口风力推动下，叶轮4在每次旋转到正对反射光耦6时，叶轮端部的反光片5将发光二极管61的光反射到感光接收器62里使其导通，信号输出低电平，当没有光反射时则信号输出上拉高电平，随着叶轮4转速的不同形成不同频率的方波信号，方波信号的频率信号通过微控制器采集判断后，决定是否发出蜂鸣器的报警信号。通过动力送风装置出风口的出风量报警阈值反算到叶轮4转速采集频率的报警阈值，出风口风量低于出风量报警阈值时，微控制器控制蜂鸣器报警。
本发明巧妙地解决了送风装置因体积狭小无法直接测量风速的问题，通过叶轮4旋转遮挡时，发射光耦6导通生成的方波信号频率来间接反馈出风口的风速；本发明通过动力送风装置出风口的出风量报警阈值反算到叶轮转速采集频率的报警阈值，出风口风量低于出风量报警阈值时，微控制器控制蜂鸣器报警，提醒工作人员及时处理危险情况；本发明采用的风速测量方式成本较低，检测电路简单，检测结果可靠，性价比较高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，包括支架，设置在支架上的安装口，其特征在于，安装口处设有转动盘，转动盘通过转轴与支架转动连接，转动盘的周面上设有多个叶轮，叶轮安装在动力送风装置的出风口处，叶轮的端部安装反光片，所述安装口的内壁上设有与所述反光片对应的反射光耦，反射光耦连接微控制器，微控制器连接蜂鸣器。
2.根据权利要求1所述的一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，其特征在于，所述反射光耦由发光二极管和感光接收器组成，发光二极管与所述反光片对应。
3.根据权利要求2所述的一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，其特征在于，所述叶轮包括相互垂直连接的转动部和安装部，反光片位于安装部的表面，安装部靠近反射光耦时，反光片与发光二极管的出光端垂直。
4.根据权利要求2所述的一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，其特征在于，所述反射光耦作为叶轮转速检测的传感器，将叶轮在不同转速下带动反光片转动的遮光次数进行反馈，从而推出叶轮的转速。
5.根据权利要求4所述的一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，其特征在于，叶轮在每次旋转到正对反射光耦时，叶轮端部的反光片将发光二极管的光反射到感光接收器里使其导通，信号输出低电平，当没有光反射时则信号输出上拉高电平，随着叶轮转速的不同形成不同频率的方波信号，方波信号的频率信号通过微控制器采集判断后，决定是否发出蜂鸣器的报警信号。
6.根据权利要求5所述的一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，其特征在于，通过动力送风装置出风口的出风量报警阈值反算到叶轮转速采集频率的报警阈值，出风口风量低于出风量报警阈值时，微控制器控制蜂鸣器报警。
7.根据权利要求3所述的一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，其特征在于，所述叶轮的转动部相对于出风口倾斜。
8.根据权利要求3所述的一种核用防护服动力送风装置的出口风速检测设备，其特征在于，所述反射光耦的型号为SMD4。
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