CN113959918A - 粉尘浓度监测装置及粉尘浓度监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉尘浓度监测装置及粉尘浓度监测方法，粉尘浓度监测装置包括：壳体，所述壳体可移动设置，所述壳体的内部形成有检测室，且所述壳体的相对两端分别开设有均与所述检测室连通的空气入口和空气出口；粉尘浓度检测传感器，所述粉尘浓度检测传感器设置于所述壳体上并能够检测所述检测室内的粉尘浓度；控制器，所述控制器与所述粉尘浓度检测传感器通信连接，所述控制器用于控制所述粉尘浓度检测传感器进行定时检测粉尘浓度，并可对检测数据进行保存；以及风机，风机设置于空气出口处并与控制器电连接。本方案的粉尘浓度监测装置监测能力强，能够实现全自动化监测作业，无需人力值守，监测成本低，检测数据能够留存方便后续查阅和调用。

Description

粉尘浓度监测装置及粉尘浓度监测方法

技术领域

本发明涉及粉尘浓度监测技术领域，特别是涉及一种粉尘浓度监测装置及粉尘浓度监测方法。

背景技术

当前，在诸如化工、农业、建筑施工等行业中，粉尘是导致职业病的重要因素，因此粉尘治理是保证劳动人员健康和工作环境卫生的重要方面。科学地进行粉尘监测，需要一套行之有效且使用方便的检测技术。目前，传统在用的固定式在线检测设备只能监测指定位置的粉尘浓度，占用空间大，需要人员值守。而移动便携式检测仪只有瞬时检测值，不具备在线检测和数据保存，测量结果只能作为参考，无法满足粉尘治理方案最终决策要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种粉尘浓度监测装置及粉尘浓度监测方法，旨在解决现有技术监测能力弱，监测成本高，检测数据无法保留及后续查阅的问题。

一方面，本申请提供一种粉尘浓度监测装置，所述粉尘浓度监测装置包括：

壳体，所述壳体可移动设置，所述壳体的内部形成有检测室，且所述壳体的相对两端分别开设有均与所述检测室连通的空气入口和空气出口；

粉尘浓度检测传感器，所述粉尘浓度检测传感器设置于所述壳体上并能够检测所述检测室内的粉尘浓度；

控制器，所述控制器与所述粉尘浓度检测传感器通信连接，所述控制器用于控制所述粉尘浓度检测传感器进行定时检测粉尘浓度，并可对检测数据进行保存；以及

风机，所述风机设置于所述空气出口处并与所述控制器电连接。

上述方案的粉尘浓度监测装置应用于各类需要针对环境中空气内夹杂的粉尘浓度进行监测的场合中。具体地，由于壳体可移动设置，因而可以根据实际需要灵活变换检测地点，使用方便、省力，且能够对不同监测点完成粉尘浓度检测，适用范围广。进行检测工作时，控制器首先控制风机开启从而将外部环境中夹杂有粉尘的空气抽入检测室内，紧接着粉尘浓度检测传感器便能够根据之前控制器设定的定时检测间隔指令进行粉尘浓度自动检测，并将检测到的粉尘浓度数据传输给控制器，控制器将接收到的粉尘浓度数据进行储存，从而方便后续调用。相较于现有技术而言，本方案的粉尘浓度监测装置监测能力强，能够实现全自动化监测作业，无需人力值守，因而监测成本低，检测数据能够留存方便后续查阅和调用。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述粉尘浓度检测传感器靠近所述空气入口设置，且所述粉尘浓度检测传感器的主体位于所述壳体的外部，所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头内置于所述检测室中。

在其中一个实施例中，所述粉尘浓度监测装置还包括空气吹扫组件，所述空气吹扫组件设置于所述壳体上并能够向所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头吹气。

在其中一个实施例中，所述空气吹扫组件包括高压气源、第一输气管、气泵和第二输气管，所述高压气源通过所述第一输气管与所述气泵的进气口连接，所述气泵的出气口与所述第二输气管的第一端连接，所述第二输气管的第二端与所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头相对设置。

在其中一个实施例中，所述空气吹扫组件还包括喷气头，所述喷气头设有多个喷气孔，多个所述喷气孔沿周向环绕布置，所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头处于多个所述喷气孔的中部位置。

在其中一个实施例中，所述粉尘浓度监测装置还包括显示屏，所述显示屏设置于所述壳体上并与所述控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述粉尘浓度监测装置还包括滤网，所述滤网设置于所述空气入口处。

在其中一个实施例中，所述粉尘浓度监测装置还包括充电电池，所述充电电池设置于所述壳体上并与所述控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述粉尘浓度监测装置还包括通讯接口和存储卡，所述通讯接口和所述存储卡分别与所述控制器电连接。

另一方面，本申请还提供一种采用如上所述的粉尘浓度监测装置工作的粉尘浓度监测方法，其包括如下步骤：

操作控制器，设定粉尘浓度检测传感器的定时检测时间；

启动风机，将外部环境中的粉尘空气通过空气入口抽入检测室；

所述粉尘浓度检测传感器定时检测空气中的粉尘浓度，并将检测数据传输至所述控制器；

所述控制器自动将检测数据保存。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明一实施例所述的粉尘浓度监测装置的结构示意图；

图2为图1的另一视角的结构示意图。

附图标记说明：

100、粉尘浓度监测装置；10、壳体；11、检测室；12、空气入口；13、空气出口；20、粉尘浓度检测传感器；21、传感器探头；30、控制器；40、风机；50、空气吹扫组件；60、显示屏；70、滤网；80、充电电池。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，为本申请一实施例展示的一种粉尘浓度监测装置100，所述粉尘浓度监测装置100包括：壳体10、粉尘浓度检测传感器20、控制器30以及风机40。

壳体10用于装载粉尘浓度检测传感器20、控制器30和风机40，提高粉尘浓度监测装置100的集成化程度。所述壳体10可移动设置。例如，壳体10的底部安装有多个滚轮，使壳体10具备移动能力，方便粉尘浓度监测装置100更换工作地点，具备对不同监测点进行粉尘浓度监测的能力。

请继续参阅图1和图2，所述壳体10的内部形成有检测室11，且所述壳体10的相对两端分别开设有均与所述检测室11连通的空气入口12和空气出口13；所述粉尘浓度检测传感器20设置于所述壳体10上并能够检测所述检测室11内的粉尘浓度；所述控制器30与所述粉尘浓度检测传感器20通信连接，所述控制器30用于控制所述粉尘浓度检测传感器20进行定时检测粉尘浓度，并可对检测数据进行保存；所述风机40设置于所述空气出口13处并与所述控制器30电连接。

可选地，风机40采用轴流风机40或者其它具备同等技术效果的风驱动设备。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的粉尘浓度监测装置100应用于各类需要针对环境中空气内夹杂的粉尘浓度进行监测的场合中。具体地，由于壳体10可移动设置，因而可以根据实际需要灵活变换检测地点，使用方便、省力，且能够对不同监测点完成粉尘浓度检测，适用范围广。进行检测工作时，控制器30首先控制风机40开启从而将外部环境中夹杂有粉尘的粉尘空气抽入检测室11内，紧接着粉尘浓度检测传感器20便能够根据之前控制器30设定的定时检测间隔指令进行粉尘浓度自动检测，并将检测到的粉尘浓度数据传输给控制器30，控制器30将接收到的粉尘浓度数据进行储存，从而方便后续调用。相较于现有技术而言，本方案的粉尘浓度监测装置100监测能力强，能够实现全自动化监测作业，无需人力值守，因而监测成本低，检测数据能够留存方便后续查阅和调用。

在一些实施例中，所述粉尘浓度检测传感器20靠近所述空气入口12设置，且所述粉尘浓度检测传感器20的主体位于所述壳体10的外部，所述粉尘浓度检测传感器20的传感器探头21内置于所述检测室11中。将粉尘浓度检测传感器20靠近空气入口12设置，能够对刚流入检测室11内的空气进行检测，有助于保证较高的检测精度。粉尘浓度检测传感器20的主体外置于壳体10，而传感器探头21内置于检测室11，保证粉尘浓度检测传感器20正常工作的同时减少粉尘对于使用寿命的影响。

请继续参阅图2，此外，在上述任一实施例的基础上，所述粉尘浓度监测装置100还包括空气吹扫组件50，所述空气吹扫组件50设置于所述壳体10上并能够向所述粉尘浓度检测传感器20的传感器探头21吹气。通常地，粉尘浓度检测传感器20具有设定的测量范围，当环境中空气内的粉尘浓度超过该测量范围时，就会导致粉尘浓度检测传感器20无法正常工作。此时控制器30控制控制吹扫组件50进行吹气，能够稀释粉尘浓度检测传感器20周围空气中的粉尘浓度值，以保证粉尘浓度检测传感器20能够继续正常检测工作。

例如，在一些实施例中，所述空气吹扫组件50包括高压气源、第一输气管、气泵和第二输气管，所述高压气源通过所述第一输气管与所述气泵的进气口连接，所述气泵的出气口与所述第二输气管的第一端连接，所述第二输气管的第二端与所述粉尘浓度检测传感器20的传感器探头21相对设置。工作时，高压气源输出的高压空气流经第一输气管、气泵后直达第二输气管，最终从第二输气管的第二端喷出，从而可将粉尘浓度检测传感器20周围空气中的粉尘吹走，使粉尘浓度降低并进入粉尘浓度检测传感器20的测量范围中。该吹气方式结构和工作原理简单，实施成本低。气泵可以精准控制喷出空气的流量，以保证粉尘浓度处于粉尘浓度检测传感器20的测量范围内。

需要说明的是，若空气吹扫组件50连续吹扫三次仍然无法将粉尘浓度检测传感器20周围的粉尘浓度值降低，则控制器30会发出警报，以提示监测人员手动排除故障。

进一步地，所述空气吹扫组件50还包括喷气头，所述喷气头设有多个喷气孔，多个所述喷气孔沿周向环绕布置，所述粉尘浓度检测传感器20的传感器探头21处于多个所述喷气孔的中部位置。如此，从多个喷气孔喷射出的气流可以形成环形的气帘，将粉尘浓度检测传感器20整个外周的粉尘浓度同步稀释降低，从而更加快速地使粉尘浓度检测传感器20重新恢复正常工作。

请继续参阅图2，在一些实施例中，所述粉尘浓度监测装置100还包括显示屏60，所述显示屏60设置于所述壳体10上并与所述控制器30电连接。检测过程中，显示屏60能够实时显示当前测得的粉尘浓度数据，从而方便测量人员读取和记录。或者当设备出现故障时，显示屏60显示停机状态，直观地告知测量人员设备出现问题，以便快速排除故障。

可选地，显示屏60可以是LED显示屏60。显示效果更好，且更加节能降耗。

此外，在又一些实施例中，所述粉尘浓度监测装置100还包括滤网70，所述滤网70设置于所述空气入口12处。滤网70能够过滤掉吸入检测室11内的空气中的大尺寸的杂物(如树叶、塑料袋等)，从而防止堵塞检测室11或者附着在粉尘浓度检测传感器20上而导致无法正常使用。

请继续参阅图1，进一步地，所述粉尘浓度监测装置100还包括充电电池80，所述充电电池80设置于所述壳体10上并与所述控制器30电连接。充电电池80为大容量的可充电电池80，使粉尘浓度监测装置100具备较强的续航能力。例如，本实施例中当充电电池80充满一次电，可使粉尘浓度监测装置100持续工作12个小时，大大降低了对电源的依赖度。

此外，在上述任一实施例的基础上，所述粉尘浓度监测装置100还包括通讯接口和存储卡，所述通讯接口和所述存储卡分别与所述控制器30电连接。通讯接口例如为RS485通讯接口，如需要在中央监测系统查看检测数据，可通过RS485通讯接口将数据传送给中央监测系统。存储卡具体为可插拔式MicroSD卡，能够对测量到的粉尘浓度检测数据进行集中储存，避免数据遗失，方便后续读取使用。

另一方面，本申请还提供一种采用如上所述的粉尘浓度监测装置100工作的粉尘浓度监测方法，其包括如下步骤：

操作控制器30，设定粉尘浓度检测传感器20的定时检测时间；

启动风机40，将外部环境中的粉尘空气通过空气入口12抽入检测室11；

所述粉尘浓度检测传感器20定时检测空气中的粉尘浓度，并将检测数据传输至所述控制器30；

所述控制器30自动将检测数据保存。

具体而言，上述监测步骤可细化如下：第一步：轴流风机40将粉尘空气抽入至检测室11。第二步：1)空气粉尘与传感器探头21碰撞形成微电流；2)通过电流放大电路将其放大为标准控制电流；3)A/D模数转换模块，将粉尘浓度流量信号转为数字量离散型信号送至程序控制单元。第三步：1)采样间隔时间，即设置粉尘浓度采样周期T，根据采样周期T做数据保存；2)计算小时平均值，将周期采样值累积后，根据采样次数做平均值计算并保存计算结果；3)采样异常值筛选程序，剔除异常值，不作为平均值计算。第四步：1)采样粉尘浓度设定上限报警提醒；2)采样粉尘浓度超过传感器测量浓度范围报警并开启气泵进入传感器反吹程序，在反吹时间内报警解除后继续进入测量工作模式，如三次反吹无法解除报警则停止测量并保存报警记录。第五步：通过远程通讯程序将采集粉尘浓度计算处理结果传送至外部设备。第六步：粉尘浓度采集处理数据实时传输至可插拔式Microsoft SD卡。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度监测装置包括：

壳体，所述壳体可移动设置，所述壳体的内部形成有检测室，且所述壳体的相对两端分别开设有均与所述检测室连通的空气入口和空气出口；

粉尘浓度检测传感器，所述粉尘浓度检测传感器设置于所述壳体上并能够检测所述检测室内的粉尘浓度；

控制器，所述控制器与所述粉尘浓度检测传感器通信连接，所述控制器用于控制所述粉尘浓度检测传感器进行定时检测粉尘浓度，并可对检测数据进行保存；以及

风机，所述风机设置于所述空气出口处并与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度检测传感器靠近所述空气入口设置，且所述粉尘浓度检测传感器的主体位于所述壳体的外部，所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头内置于所述检测室中。

3.根据权利要求2所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度监测装置还包括空气吹扫组件，所述空气吹扫组件设置于所述壳体上并能够向所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头吹气。

4.根据权利要求3所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述空气吹扫组件包括高压气源、第一输气管、气泵和第二输气管，所述高压气源通过所述第一输气管与所述气泵的进气口连接，所述气泵的出气口与所述第二输气管的第一端连接，所述第二输气管的第二端与所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头相对设置。

5.根据权利要求4所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述空气吹扫组件还包括喷气头，所述喷气头设有多个喷气孔，多个所述喷气孔沿周向环绕布置，所述粉尘浓度检测传感器的传感器探头处于多个所述喷气孔的中部位置。

6.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度监测装置还包括显示屏，所述显示屏设置于所述壳体上并与所述控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度监测装置还包括滤网，所述滤网设置于所述空气入口处。

8.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度监测装置还包括充电电池，所述充电电池设置于所述壳体上并与所述控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度监测装置还包括通讯接口和存储卡，所述通讯接口和所述存储卡分别与所述控制器电连接。

10.一种采用如上述权利要求1至9任一项所述的粉尘浓度监测装置工作的粉尘浓度监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

操作控制器，设定粉尘浓度检测传感器的定时检测时间；

启动风机，将外部环境中的粉尘空气通过空气入口抽入检测室；

所述粉尘浓度检测传感器定时检测空气中的粉尘浓度，并将检测数据传输至所述控制器；

所述控制器自动将检测数据保存。

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