CN114608902A - 具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备 - Google Patents

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CN114608902A CN202210234486.XA CN202210234486A CN114608902A CN 114608902 A CN114608902 A CN 114608902A CN 202210234486 A CN202210234486 A CN 202210234486A CN 114608902 A CN114608902 A CN 114608902A
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吕可
王小润
刘庆
张旭
林汉毅
江丙友
唐明云
邱进伟
胡祖祥
周亮
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Abstract

本发明公开了具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，包括箱体，所述箱体的内部设置有气体输送装置和自动换膜装置，所述气体输送装置包括上预捕捉器、下预捕捉器，所述自动换膜组件包括滤膜存储盘，实现滤膜的更换、采样的智能化，简化装置操作流程，消除人工换膜、运输颠簸等带来的误差影响，显著提高了粉尘自动检测装置的准确性和工作效率，采用气体输送装置和自动换膜装置的配合，良好的实现了在不暂停气体输送装置的情况下即可通过自动换膜装置更换滤膜的目的，无需频繁的启闭气体输送装置，增加了设备的使用寿命，且实现了粉尘采集过程中的一次性连续采集，提高采集效率。

Description

具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备
技术领域
本发明涉及粉尘采集分析设备技术领域，具体涉及具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备。
背景技术
粉尘是威胁矿井安全生产的重大自然灾害之一，危害性极强，其危害主要体现在以下方面：①导致工作场所能见度减低，影响工作效率；②加速机械磨损，缩短相关设备的使用寿命；③部分矿尘甚至会在特定的条件下发生爆炸；④增加职业病的发病率，因为矿尘对工作环境会造成很大污染，不利于人体健康。然而目前国内普遍使用的煤矿井下粉尘检测设备操作较为复杂、存在人为无法预知避免的误差造成检测结果不够精确、自动化程度低等问题，难以满足煤矿井下粉尘检测需求。因此，在充分认识我国当前煤矿粉尘危害的情况下，必须加强煤矿井下粉尘检测，寻求一种高精度的智能化粉尘采集分析装置，对改善井下的工作环境、保障作业工人的身体健康、消除井下作业隐患有着重大作用。
为此我们提供具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，实现滤膜的更换、采样的智能化，简化装置操作流程，消除人工换膜、运输颠簸等带来的误差影响，显著提高了粉尘自动检测装置的准确性和工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，包括箱体，所述箱体的内部设置有气体输送装置和自动换膜装置，所述气体输送装置包括上预捕捉器、下预捕捉器，所述自动换膜组件包括滤膜存储盘，所述滤膜存储盘的表面设置有滤膜孔，所述滤膜孔上放置有滤膜，所述滤膜存储盘表面的滤膜孔同时贯穿滤膜存储盘的上下表面且沿着滤膜存储盘的一圈设置有多组，所述上预捕捉器、下预捕捉器的一端分别卡合在滤膜存储盘上下表面并与滤膜存储盘上对应的滤膜孔之间组成连通的气体通道，所述箱体上端和侧面分别设置有贯穿孔一、贯穿孔二，所述上预捕捉器远离滤膜存储盘的一端伸出贯穿孔一，下预捕捉器远离滤膜存储盘的一端伸出贯穿孔二。
作为上述方案的进一步优化，所述滤膜存储盘呈圆盘状结构，滤膜存储盘的下方设置有驱动滤膜存储盘转动的分度盘。
本实施例中，分度盘转动时可带动滤膜存储盘转动，从而将滤膜存储盘上不同位置的滤膜孔更换到上预捕捉器、下预捕捉器之间，当上预捕捉器、下预捕捉器通气时，滤膜孔中的滤膜可将气体中的粉尘截留，从而达到采集气体中含有的粉尘量的目的，而本装置中，通过滤膜存储盘上设置有多组滤膜孔，当转动滤膜存储盘时可带动不同的滤膜孔在上预捕捉器、下预捕捉器之间切换，完成了自动换膜，可一次性采集多次粉尘的目的。
作为上述方案的进一步优化，所述箱体中设置有隔震板，所述分度盘固定在隔震板的底部，所述隔震板上下设置有两组，两组隔震板之间的四角处通过支杆固定连接，两组隔震板相互远离的一面均固定设置有橡胶垫。
需要说明的是，分度盘通过隔震板支撑在箱体的内部，隔震板的表面固定设置有贴合在箱体内壁上的橡胶垫，具有良好的缓冲减震目的，使得滤膜存储盘和分度盘转动时不易受外部振动力的影响，不影响粉尘采集。
作为上述方案的进一步优化，所述滤膜孔设置有十组。
进一步的，此装置中，滤膜孔设置有十组，可一次性用于十次的粉尘采集，采集效率高，且上预捕捉器、下预捕捉器在滤膜存储盘上下表面的结构设计完成了便于滤膜在上预捕捉器、下预捕捉器之间自动更换的目的。
作为上述方案的进一步优化，所述上预捕捉器连通于滤膜孔的一面直径大于滤膜孔的直径，所述下预捕捉器连通于滤膜孔一面的直径大于滤膜孔的直径。
具体的，上预捕捉器、下预捕捉器可完全遮盖在滤膜孔的外部，使得气体通过上预捕捉器、下预捕捉器在滤膜孔中进出时能够均匀作用在滤膜上方全部表面，保证了粉尘采集的均匀性，避免了粉尘集中出现粉尘颗粒相互挤压而进入滤膜层结构或者透过滤膜层结构而影响粉尘采集效果的现象。
作为上述方案的进一步优化，所述上预捕捉器、下预捕捉器分别与滤膜存储盘的上下表面之间活动贴合。
其中，上预捕捉器、下预捕捉器分别与滤膜存储盘的上下表面之间活动贴合，保证了滤膜存储盘可顺利的转动，从而将不同的滤膜切换到上预捕捉器、下预捕捉器之间。
作为上述方案的进一步优化，所述上预捕捉器或下预捕捉器上设置有用于将外部的空气从上预捕捉器位置吸入至下预捕捉器位置的动力单元一。
装置中，动力单元一设置在下预捕捉器的下端，动力单元一可使用吸泵等装置，动力单元一启动时可将外部的空气通过上预捕捉器吸入，空气通过滤膜孔处的滤膜后进入下预捕捉器中，再通过下预捕捉器远离滤膜存储盘的一端排出，而气体经过滤膜的过程中完成了粉尘采集的目的。
作为上述方案的进一步优化，所述隔震板上设置有驱动分度盘转动的动力单元二，分度盘与滤膜存储盘同轴。
进一步的，动力单元二可使用伺服电机等装置，动力单元二可驱动分度盘转动，分度盘转动时带动滤膜存储盘同步转动，完成了将不同位置的滤膜切换到上预捕捉器、下预捕捉器之间的目的。
作为上述方案的进一步优化，所述箱体的前侧设置有便于观察箱体内部粉尘采集情况的玻璃透视窗。
在使用时，箱体前侧设置有便于观察箱体内部粉尘采集情况的玻璃透视窗，方便使用，且玻璃透视窗可设置呈可开合的形式，方便对滤膜存储盘上的滤膜进行更换。
作为上述方案的进一步优化，所述箱体的上方设置有用于控制气体输送装置和自动换膜装置工作的控制器，所述控制器与动力单元一和动力单元二之间连接。
设备中，贯穿孔一设置在箱体的上方，贯穿孔二设置在箱体的下端侧面，实现了从箱体上方抽气，侧面出气的目的，进气、出气时相互距离远，不易出现相互影响的情况，控制器可控制动力单元一和动力单元二启动，完成了自动进气采集粉尘、自动更换滤膜的目的。
本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，具备如下有益效果：
1.本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，实现滤膜的更换、采样的智能化，简化装置操作流程，消除人工换膜、运输颠簸等带来的误差影响，显著提高了粉尘自动检测装置的准确性和工作效率；
2.本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，采用气体输送装置和自动换膜装置的配合，良好的实现了在不暂停气体输送装置的情况下即可通过自动换膜装置更换滤膜的目的，无需频繁的启闭气体输送装置，增加了设备的使用寿命，且实现了粉尘采集过程中的一次性连续采集，提高采集效率；
3.本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，分度盘转动时可带动滤膜存储盘转动，从而将滤膜存储盘上不同位置的滤膜孔更换到上预捕捉器、下预捕捉器之间，当上预捕捉器、下预捕捉器通气时，滤膜孔中的滤膜可将气体中的粉尘截留，从而达到采集气体中含有的粉尘量的目的，而本装置中，通过滤膜存储盘上设置有多组滤膜孔，当转动滤膜存储盘时可带动不同的滤膜孔在上预捕捉器、下预捕捉器之间切换，完成了自动换膜，可一次性采集多次粉尘的目的；
4.本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，分度盘通过隔震板支撑在箱体的内部，隔震板的表面固定设置有贴合在箱体内壁上的橡胶垫，具有良好的缓冲减震目的，使得滤膜存储盘和分度盘转动时不易受外部振动力的影响，不影响粉尘采集；
5.本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，滤膜孔设置有十组，可一次性用于十次的粉尘采集，采集效率高，且上预捕捉器、下预捕捉器在滤膜存储盘上下表面的结构设计完成了便于滤膜在上预捕捉器、下预捕捉器之间自动更换的目的；
6.本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，上预捕捉器、下预捕捉器可完全遮盖在滤膜孔的外部，使得气体通过上预捕捉器、下预捕捉器在滤膜孔中进出时能够均匀作用在滤膜上方全部表面，保证了粉尘采集的均匀性，避免了粉尘集中出现粉尘颗粒相互挤压而进入滤膜层结构或者透过滤膜层结构而影响粉尘采集效果的现象；
7.本发明的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，贯穿孔一设置在箱体的上方，贯穿孔二设置在箱体的下端侧面，实现了从箱体上方抽气，侧面出气的目的，进气、出气时相互距离远，不易出现相互影响的情况，控制器可控制动力单元一和动力单元二启动，完成了自动进气采集粉尘、自动更换滤膜的目的。
参照后文的说明与附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式，应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的滤膜存储盘结构示意图。
图中：箱体1、玻璃透视窗2、贯穿孔一3、贯穿孔二4、控制器5、上预捕捉器6、下预捕捉器7、支杆8、滤膜9、滤膜存储盘10、隔震板11、分度盘12、滤膜孔13。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”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、相连接”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，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“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。
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；
请参阅说明书附图1-3，本发明提供一种技术方案：具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，包括箱体1，箱体1的内部设置有气体输送装置和自动换膜装置，气体输送装置包括上预捕捉器6、下预捕捉器7，自动换膜组件包括滤膜存储盘10，滤膜存储盘10的表面设置有滤膜孔13，滤膜孔13上放置有滤膜9，滤膜存储盘10表面的滤膜孔13同时贯穿滤膜存储盘10的上下表面且沿着滤膜存储盘10的一圈设置有多组，上预捕捉器6、下预捕捉器7的一端分别卡合在滤膜存储盘10上下表面并与滤膜存储盘10上对应的滤膜孔13之间组成连通的气体通道，箱体1上端和侧面分别设置有贯穿孔一3、贯穿孔二4，上预捕捉器6远离滤膜存储盘10的一端伸出贯穿孔一3，下预捕捉器7远离滤膜存储盘10的一端伸出贯穿孔二4。
滤膜存储盘10呈圆盘状结构，滤膜存储盘10的下方设置有驱动滤膜存储盘10转动的分度盘12。
本实施例中，分度盘12转动时可带动滤膜存储盘10转动，从而将滤膜存储盘10上不同位置的滤膜孔13更换到上预捕捉器6、下预捕捉器7之间，当上预捕捉器6、下预捕捉器7通气时，滤膜孔13中的滤膜9可将气体中的粉尘截留，从而达到采集气体中含有的粉尘量的目的，而本装置中，通过滤膜存储盘10上设置有多组滤膜孔13，当转动滤膜存储盘10时可带动不同的滤膜孔13在上预捕捉器6、下预捕捉器7之间切换，完成了自动换膜，可一次性采集多次粉尘的目的。
箱体1中设置有隔震板11，分度盘12固定在隔震板11的底部，隔震板11上下设置有两组，两组隔震板11之间的四角处通过支杆8固定连接，两组隔震板11相互远离的一面均固定设置有橡胶垫。
需要说明的是，分度盘12通过隔震板11支撑在箱体1的内部，隔震板11的表面固定设置有贴合在箱体1内壁上的橡胶垫，具有良好的缓冲减震目的，使得滤膜存储盘10和分度盘12转动时不易受外部振动力的影响，不影响粉尘采集。
滤膜孔13设置有十组。
进一步的，此装置中，滤膜孔13设置有十组，可一次性用于十次的粉尘采集，采集效率高，且上预捕捉器6、下预捕捉器7在滤膜存储盘10上下表面的结构设计完成了便于滤膜9在上预捕捉器6、下预捕捉器7之间自动更换的目的。
上预捕捉器6连通于滤膜孔13的一面直径大于滤膜孔13的直径，下预捕捉器7连通于滤膜孔13一面的直径大于滤膜孔13的直径。
具体的，上预捕捉器6、下预捕捉器7可完全遮盖在滤膜孔13的外部，使得气体通过上预捕捉器6、下预捕捉器7在滤膜孔13中进出时能够均匀作用在滤膜9上方全部表面，保证了粉尘采集的均匀性，避免了粉尘集中出现粉尘颗粒相互挤压而进入滤膜9层结构或者透过滤膜9层结构而影响粉尘采集效果的现象。
上预捕捉器6、下预捕捉器7分别与滤膜存储盘10的上下表面之间活动贴合。
其中，上预捕捉器6、下预捕捉器7分别与滤膜存储盘10的上下表面之间活动贴合，保证了滤膜存储盘10可顺利的转动，从而将不同的滤膜9切换到上预捕捉器6、下预捕捉器7之间。
上预捕捉器6或下预捕捉器7上设置有用于将外部的空气从上预捕捉器6位置吸入至下预捕捉器7位置的动力单元一。
装置中，动力单元一设置在下预捕捉器7的下端，动力单元一可使用吸泵等装置，动力单元一启动时可将外部的空气通过上预捕捉器6吸入，空气通过滤膜孔13处的滤膜9后进入下预捕捉器7中，再通过下预捕捉器7远离滤膜存储盘10的一端排出，而气体经过滤膜9的过程中完成了粉尘采集的目的。
隔震板11上设置有驱动分度盘12转动的动力单元二，分度盘12与滤膜存储盘10同轴。
进一步的，动力单元二可使用伺服电机等装置，动力单元二可驱动分度盘12转动，分度盘12转动时带动滤膜存储盘10同步转动，完成了将不同位置的滤膜9切换到上预捕捉器6、下预捕捉器7之间的目的。
箱体1的前侧设置有便于观察箱体1内部粉尘采集情况的玻璃透视窗2。
在使用时，箱体1前侧设置有便于观察箱体1内部粉尘采集情况的玻璃透视窗2，方便使用，且玻璃透视窗2可设置呈可开合的形式，方便对滤膜存储盘10上的滤膜9进行更换。
箱体1的上方设置有用于控制气体输送装置和自动换膜装置工作的控制器5，控制器5与动力单元一和动力单元二之间连接。
设备中，贯穿孔一3设置在箱体1的上方，贯穿孔二4设置在箱体1的下端侧面，实现了从箱体1上方抽气，侧面出气的目的，进气、出气时相互距离远，不易出现相互影响的情况，控制器5可控制动力单元一和动力单元二启动，完成了自动进气采集粉尘、自动更换滤膜9的目的。
本实施方式提供的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，工作过程如下：
分度盘12转动时可带动滤膜存储盘10转动，从而将滤膜存储盘10上不同位置的滤膜孔13更换到上预捕捉器6、下预捕捉器7之间，当上预捕捉器6、下预捕捉器7通气时，滤膜孔13中的滤膜9可将气体中的粉尘截留，从而达到采集气体中含有的粉尘量的目的，而本装置中，通过滤膜存储盘10上设置有多组滤膜孔13，当转动滤膜存储盘10时可带动不同的滤膜孔13在上预捕捉器6、下预捕捉器7之间切换，完成了自动换膜，可一次性采集多次粉尘的目的。
此装置中，滤膜孔13设置有十组，可一次性用于十次的粉尘采集，采集效率高，且上预捕捉器6、下预捕捉器7在滤膜存储盘10上下表面的结构设计完成了便于滤膜9在上预捕捉器6、下预捕捉器7之间自动更换的目的；动力单元一设置在下预捕捉器7的下端，动力单元一可使用吸泵等装置，动力单元一启动时可将外部的空气通过上预捕捉器6吸入，空气通过滤膜孔13处的滤膜9后进入下预捕捉器7中，再通过下预捕捉器7远离滤膜存储盘10的一端排出，而气体经过滤膜9的过程中完成了粉尘采集的目的；动力单元二可使用伺服电机等装置，动力单元二可驱动分度盘12转动，分度盘12转动时带动滤膜存储盘10同步转动，完成了将不同位置的滤膜9切换到上预捕捉器6、下预捕捉器7之间的目的；贯穿孔一3设置在箱体1的上方，贯穿孔二4设置在箱体1的下端侧面，实现了从箱体1上方抽气，侧面出气的目的，进气、出气时相互距离远，不易出现相互影响的情况，控制器5可控制动力单元一和动力单元二启动，完成了自动进气采集粉尘、自动更换滤膜9的目的。
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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的内部设置有气体输送装置和自动换膜装置，所述气体输送装置包括上预捕捉器(6)、下预捕捉器(7)，所述自动换膜组件包括滤膜存储盘(10)，所述滤膜存储盘(10)的表面设置有滤膜孔(13)，所述滤膜孔(13)上放置有滤膜(9)，所述滤膜存储盘(10)表面的滤膜孔(13)同时贯穿滤膜存储盘(10)的上下表面且沿着滤膜存储盘(10)的一圈设置有多组，所述上预捕捉器(6)、下预捕捉器(7)的一端分别卡合在滤膜存储盘(10)上下表面并与滤膜存储盘(10)上对应的滤膜孔(13)之间组成连通的气体通道，所述箱体(1)上端和侧面分别设置有贯穿孔一(3)、贯穿孔二(4)，所述上预捕捉器(6)远离滤膜存储盘(10)的一端伸出贯穿孔一(3)，下预捕捉器(7)远离滤膜存储盘(10)的一端伸出贯穿孔二(4)。
2.根据权利要求1所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述滤膜存储盘(10)呈圆盘状结构，滤膜存储盘(10)的下方设置有驱动滤膜存储盘(10)转动的分度盘(12)。
3.根据权利要求2所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述箱体(1)中设置有隔震板(11)，所述分度盘(12)固定在隔震板(11)的底部，所述隔震板(11)上下设置有两组，两组隔震板(11)之间的四角处通过支杆(8)固定连接，两组隔震板(11)相互远离的一面均固定设置有橡胶垫。
4.根据权利要求3所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述滤膜孔(13)设置有十组。
5.根据权利要求4所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述上预捕捉器(6)连通于滤膜孔(13)的一面直径大于滤膜孔(13)的直径，所述下预捕捉器(7)连通于滤膜孔(13)一面的直径大于滤膜孔(13)的直径。
6.根据权利要求5所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述上预捕捉器(6)、下预捕捉器(7)分别与滤膜存储盘(10)的上下表面之间活动贴合。
7.根据权利要求6所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述上预捕捉器(6)或下预捕捉器(7)上设置有用于将外部的空气从上预捕捉器(6)位置吸入至下预捕捉器(7)位置的动力单元一。
8.根据权利要求7所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述隔震板(11)上设置有驱动分度盘(12)转动的动力单元二，分度盘(12)与滤膜存储盘(10)同轴。
9.根据权利要求8所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述箱体(1)的前侧设置有便于观察箱体(1)内部粉尘采集情况的玻璃透视窗(2)。
10.根据权利要求9所述的具备自动换膜装置的煤矿工作面用粉尘采集分析设备，其特征在于：所述箱体(1)的上方设置有用于控制气体输送装置和自动换膜装置工作的控制器(5)，所述控制器(5)与动力单元一和动力单元二之间连接。
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