CN114955169A - 一种装填式多粉尘采样盒及使用其的粉尘监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装填式多粉尘采样盒及使用其的粉尘监测设备，其中装填式多粉尘采样盒在容器盒的内部布设多个采样盒，通过内部旋转轴的旋转驱动，将采样盒逐个送到工作位处，能够自动或者手动电控地完成采样盒的更换，不用测试人员频繁地去更换滤膜或者采样盒，减少测试人员的劳动量。而基于上述多粉尘采样盒的粉尘监测设备，通过直线驱动单元带动进气装置、出气装置的上下动作，从而完成对工作位处的采样盒的气路对接，自动化程度高，能够更好的满足测试需求，且最终得到的采样装置就具有了多个不同时间点的采样盒，便于进行测试用的采样盒的统一分析及编号统计，避免出现传统技术中人员更换所带来的错误，提高检测准确性。

Description

一种装填式多粉尘采样盒及使用其的粉尘监测设备

技术领域

本发明涉及环境监测与职业卫生技术领域，特别是涉及一种装填式多粉尘采样盒及使用其的粉尘监测设备。

背景技术

职业卫生中在涉及到粉尘浓度检测时需要利用称重法对被检测现场进行测试。在粉尘浓度测试过程中，通常利用空气采样泵对被测现场的空气进行采样，所采空气经流粉尘采样盒时被盒中的滤膜过滤留在采样盒当中，最终测试人员通过滤膜（或采样盒整体）采样前后的质量对比可以计算粉尘的质量。由于空气采样泵的流量固定，在给定时间内的空气体积可以通过计算获得，所以最终可以通过计算得出被测现场空气中的粉尘浓度。

在上述测试中，为了确保测试数据的准确性，并反映被测现场不同时间粉尘浓度的变化，需要在不同时间对被测现场进行多组数据的采集。因而，就会要求测试人员定期到采样地点进行滤膜（或采样盒）的更换，并对取出的滤膜（或采样盒）进行编号，以便在完成采样后称重时对号计算测试结果，从而完成对于被测现场不同时间粉尘浓度的变化的系统化地跟踪。这无疑就增加了测试人员的劳动强度，且人工更换采样盒容易造成测试时间点的误差，导致测试结果不准确。

发明内容

本发明的目的是要提供一种装填式多粉尘采样盒及使用其的粉尘监测设备，其中的新型多粉尘采样盒结构的设计可以减少工作人员在现场进行滤膜更换的次数，减少测试人员的劳动强度，同时可提高粉尘监测设备的测试准确性，防止错漏的发生。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种装填式多粉尘采样盒，包括容器盒、安设在容器盒内的多个采样盒、设置于容器盒中心处的旋转轴，所述多个采样盒呈环状固定排布在所述容器盒内，且每个采样盒的轴线平行于所述旋转轴的轴线，在所述容器盒的上下面对应设置有至少一组容气嘴插入至采样盒的避让孔。

对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施。

可选地，所述容器盒包括外部的壳体和设置于壳体内的若干个治具板，在所述壳体的中心处设置有所述旋转轴，所述旋转轴的轴线垂直于所述壳体的上下表面，所述壳体至少一个侧面开口，所述若干个治具板均与所述旋转轴相连，相邻治具板在所述壳体内约束构成可放置采样盒的装卡位。

进一步地，包括多个衬套，衬套为柱状，衬套的外缘与所述装卡位的形状适配，所述衬套内具有容采样盒插入的限位腔，所述衬套的上下面处分别对应于内部采样盒的气孔设置有通孔。

更进一步地，所述衬套整体为长方体状，所述限位腔对应的也为长方体状的空腔，所述衬套内的限位腔为截面呈U形的柱状空腔，且限位腔的U形开口的开口侧为敞口状态，用于插入所述采样盒。

可选地，所述容器盒的上下面处对应于所述旋转轴的位置开设有通孔，所述旋转轴的至少一个外侧面处为锥形的定位面，所述定位面上具有定位凸起或者定位凹槽。

特别地，本申请还提供了一种粉尘监测设备，包括直线驱动单元、进气装置、出气装置、旋转电机以及采样装置，所述采样装置采用的是如前所述的装填式多粉尘采样盒，所述直线驱动单元平行于所述采样装置的轴线设置，所述进气装置与出气装置对称地设置于所述采样装置的上下，并且进气装置的进气嘴对应对接所述采样装置内一采样盒的进气孔，出气装置的出气嘴对应对接该采样盒的出气孔，所述直线驱动单元用于带动所述进气装置与出气装置平移，所述旋转电机的动力轴对接所述采样装置的旋转轴。

可选地，采样装置中的容器盒的上下面对应设置有一组容气嘴插入至采样盒的避让孔，该组避让孔构成工作工位，粉尘监测设备处于工作状态下时工作工位位于进气装置与出气装置之间，容器盒内的一采样盒的气孔对应于避让孔设置，所述进气装置的进气嘴穿过容器盒上侧面的避让孔对接所述采样盒的进气孔，所述出气装置的出气嘴穿过容器盒下侧面的避让孔对接所述采样盒的出气孔。

可选地，所述直线驱动单元包括支撑架、正反牙丝杠、步进电机、上连接座以及下连接座，所述支撑架设置于采样装置的外侧，所述正反牙丝杠通过转动轴承装设在所述支撑架内，所述正反牙丝杠轴线平行于所述采样装置内的采样盒设置，所述上连接座与所述正反牙丝杠的一端的左旋螺牙螺纹配合，所述上连接座的外侧与所述进气装置固定连接，所述下连接座与所述正反牙丝杠的另一端的右旋螺牙螺纹配合，所述下连接座与所述出气装置固定连，所述步进电机与所述正反牙丝杠相连、用于带动其转动，进而带动所述进气装置与所述出气装置相对平移。

进一步地，所述直线驱动单元还包括直线导轨，所述直线导轨固定于所述支撑架内并且平行于所述正反牙丝杠设置，所述直线导轨上设置有与其滑动配合的上滑块与下滑块，所述上连接座处设置有与所述上滑块固定连接的弯板，所述下连接座处则设置有与所述下滑块固定连接的弯板。

可选地，所述旋转电机的动力轴的顶端固定连接有定位块，所述定位块为适应于所述旋转轴外侧定位面的形状，并且在定位块的外侧表面设置有定位凹槽或者定位凸起，所述定位凹槽或者定位凸起对应卡接所述旋转轴的定位面上的定位凸起或者定位凹槽。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本申请的装填式多粉尘采样盒，其在容器盒的内部布设多个采样盒，通过内部旋转轴的旋转驱动，将采样盒逐个送到工作位处，能够自动或者手动电控地完成采样盒的更换，不用测试人员频繁地去更换滤膜或者采样盒，减少测试人员的劳动量。

另外，本申请的粉尘监测设备，其通过直线驱动单元带动进气装置、出气装置的上下动作，从而完成对工作位处的采样盒的气路对接，自动化程度高，能够更好的满足测试需求，且最终得到的采样装置就具有了多个不同时间点的采样盒，便于进行测试用的采样盒的统一分析及编号统计，避免出现传统技术中人员更换所带来的错误，提高检测准确性。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的装填式多粉尘采样盒的整体结构示意图；

图2是图1所示装填式多粉尘采样盒的横剖结构示意图，用于示出内部的结构；

图3是根据本发明一个实施例的装填式多粉尘采样盒的纵剖后的剖面结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的装填式多粉尘采样盒中衬套的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的粉尘监测设备的主视结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的粉尘监测设备的左视结构示意图；

图7是图6所示粉尘监测设备中A-A向的剖面结构示意图；

图8是根据本发明一个实施例的粉尘监测设备的工作流程示意图。

附图标记如下：

1、容器盒，11、装卡位，12、壳体，13、治具板，14、避让孔；

2、采样盒，21、进气孔，22、出气孔，23、工作位；

3、旋转轴，31、定位面，32、定位凹槽；

4、衬套，41、限位腔，42、衬套处对应于气孔设置的通孔；

5、直线驱动单元，51、支撑架，52、正反牙丝杠，53、步进电机，54、上连接座，55、下连接座，56、直线导轨，57、上滑块，58、下滑块；

6、进气装置，61、进气管，62、进气连接阀，63、进气嘴；

7、出气装置，71、出气管，72、出气连接阀，73、出气嘴；

8、旋转电机，81、动力轴，82、定位块，83、定位凸起；

9、采样装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：

本实施例描述了一种装填式多粉尘采样盒，如图1至3所示，包括容器盒1、安设在容器盒1内的多个采样盒2、设置于容器盒1中心处的旋转轴3，所述多个采样盒2呈环状固定排布在所述容器盒1内，且每个采样盒2的轴线平行于所述旋转轴3的轴线，容器盒1内具有多个等间隔设置的装卡位11，每个装卡位11中可装载入一采样盒2。在所述容器盒1的上下面对应设置有一组容气嘴插入至采样盒2的避让孔14，容器盒1上的避让孔14能够露出其内部的一个采样盒2，一般而言避让孔14的大小要小于采样盒2或者下述的衬套4的顶部面积，存在避让孔14的位置作为进行采样气路连接的工位、也就是作为工作位23，在旋转轴3的带动下使得采样盒2进入到该位置后，采样盒2的气孔对准避让孔14，便于进出气的气管对接。不难理解，在外部驱动源对旋转轴3的驱动下，旋转轴3带动装载卡位以及各个采样盒2绕中心轴做旋转运动，如此可确保在旋转一个固定的角度后一个确定的采样盒2可以处于工作位23。

所述容器盒1包括外部的壳体12和设置于壳体12内的若干个治具板13，在所述壳体12的中心处设置有所述旋转轴3，所述旋转轴3的轴线垂直于所述壳体12的上下表面，所述壳体12至少一个侧面开口、便于采样盒2的装载，所述若干个治具板13均与所述旋转轴3相连，相邻治具板13在所述壳体12内约束构成可放置采样盒2的装卡位11。采样盒2为职业卫生领域所使用的标准耗材，使用标准采样盒2时需要将其打开，将滤膜放置其中，再将采样盒2闭合拿去使用。

本实施例的装填式多粉尘采样盒2中包括多个衬套4，每个衬套4分别用于装载采样盒2，衬套4的存在是为了防止在自动化操作过程中、因上下的进气或出气机构等将采样盒2本体分开造成实验数据失效，衬套4能够对采样盒2起到保护作用。如图4所示，衬套4为柱状，衬套4的外缘与所述装卡位11的形状适配，两治具板13沿旋转轴3的径向设置并与旋转轴3固定连接，构成了长方体样式的柱状装卡位11。所述衬套4内具有容采样盒2插入的限位腔41，所述衬套4的上下面处分别对应于内部采样盒2的气孔设置有通孔42，在工作位处，采样盒2的气孔、衬套4上的通孔42以及容器盒上的避让孔14三者对应设置，以露出下部采样盒2上的气孔，便于外部的进气装置或者出气装置的气嘴与气孔的对接。

如图4所示，所述衬套4整体为长方体状，所述限位腔41对应的也为长方体状的空腔，所述衬套4内的限位腔41为截面呈U形的柱状空腔，且限位腔41的U形开口的开口侧为敞口状态，用于插入所述采样盒2。在将滤膜安装到采样盒2中并关闭采样盒2后，采样盒2再装载入衬套4，衬套4的内壁可以对采样盒2的上下自由度进行约束，从而在上、下的进气或出气机构在上下分离时可以有效避免将采样盒2本身从中间拔开。

所述容器盒1的上下面处对应于所述旋转轴3的位置还开设有通孔，所述旋转轴3的至少一个外侧面处为锥形的定位面31，所述定位面31上具有定位凸起83或者定位凹槽32，定位凸起83或者定位凹槽32的存在能够快速对接外部驱动用的旋转电机8，便于进行旋转驱动。

本实施例的装填式多粉尘采样盒2，其在容器盒1的内部布设多个采样盒2，通过内部旋转轴3的旋转驱动，将采样盒2逐个送到工作位23处，能够自动或者手动电控地完成采样盒2的更换，不用测试人员频繁地去更换滤膜或者采样盒2，减少测试人员的劳动量。

实施例2：

本实施例提供了一种粉尘监测设备，如图5至7所示，其包括直线驱动单元5、进气装置6、出气装置7、旋转电机8以及采样装置9，所述采样装置9采用的是如实施例1所述的装填式多粉尘采样盒2，所述直线驱动单元5平行于所述采样装置9的轴线设置，所述进气装置6与出气装置7对称地设置于所述采样装置9的上下，并且进气装置6的进气嘴63对应对接所述采样装置9内一采样盒2的进气孔21，出气装置7的出气嘴73对应对接该采样盒2的出气孔22，所述直线驱动单元5用于带动所述进气装置6与出气装置7平移，所述旋转电机8的动力轴81对接所述采样装置9的旋转轴3。

采样装置9中的容器盒1的上下面对应设置有一组容气嘴插入至采样盒2的避让孔14，该组避让孔14构成工作工位，粉尘监测设备处于工作状态下时工作工位位于进气装置6与出气装置7之间，容器盒1内的一采样盒2的气孔对应于避让孔14设置，所述进气装置6的进气嘴63穿过容器盒1上侧面的避让孔14对接所述采样盒2的进气孔21，所述出气装置7的出气嘴73穿过容器盒1下侧面的避让孔14对接所述采样盒2的出气孔22。

所述进气装置6与出气装置7的结构基本相同，进气装置6包括进气管61、进气连接阀62、进气嘴63，出气装置7包括出气管71、出气连接阀72以及出气嘴73，进气管61和出气管71设置在同一条竖直线上，分别对应于工作位23处的采样盒2的进气孔21与出气孔22设置，进气管61、出气管71优选采用硬质管，进气连接阀62连接于进气管61的远端，进气管61的近端通过进气嘴63对接所述采样盒2的进气孔21，出气连接阀72连接于出气管71的远端，出气管71的近端通过出气嘴73对接所述采样盒2的出气孔22。

所述直线驱动单元5包括支撑架51、正反牙丝杠52、步进电机53、上连接座54以及下连接座55，所述支撑架51设置于采样装置9的外侧，所述正反牙丝杠52通过转动轴承装设在所述支撑架51内，所述正反牙丝杠52轴线平行于所述采样装置9内的采样盒2设置，所述上连接座54与所述正反牙丝杠52的一端的左旋螺牙螺纹配合，所述上连接座54的外侧与所述进气装置6固定连接，所述下连接座55与所述正反牙丝杠52的另一端的右旋螺牙螺纹配合，所述下连接座55与所述出气装置7固定连，所述步进电机53与所述正反牙丝杠52相连、用于带动其转动，进而带动所述进气装置6与所述出气装置7相对平移。

本实施例的粉尘监测设备在工作过程中，工作流程如图8所示，进气装置6的进气连接阀62通过外部进气管61路与待测试区域的气体采样口相连，出气装置7的出气采样阀与气体采样泵相连。当粉尘监测设备进行采样装置9的装载时，将采样装置9处的旋转轴3与旋转电机8对接，采样装置9的工位对准进气装置6与出气装置7之间装入，在旋转电机8的步进带动下，定量转动，可将容器盒1内均匀排布设置的采样盒2逐一送入到工作位23处进行浓度测试的过程。当粉尘监测设备处于气体采集状态时，进气装置6与出气装置7在正反牙丝杠52的带动下同时移动，进气管61与出气管71同时向采样盒2处相对移动，使得进气嘴63对接采样盒2的进气孔21、出气嘴73对接采样盒2的出气孔22，从而使得进气装置6、采样盒2与出气装置7三者之前形成闭合通路，也就是说气体由采样盒2的进气孔21进入、出气孔22流出，样本气体中的颗粒物将被采样盒2中的滤膜过滤留在滤膜上。当一个采样周期完成后，粉尘监控设备通过步进电机53旋转正反牙丝杠52从而驱动进气管61与出气管71分别向上、向下两个方向相向运动，从而使得进气嘴63、出气嘴73与采样盒2分离，然后通过驱动旋转电机8将完成采样工作的采样盒2从工作位23转离，并将下一个采样盒2转入工作位23，再然后粉尘监测设备驱动步进电机53带动正反牙丝杠52反向转动，从而驱动进气装置6、出气装置7朝着采样盒2运动，使得进气装置6、出气装置7再次与新到达工作位23的采样盒2形成闭合通路，从而开始下一次采样工作。

为了能够保证进气装置6、出气装置7在运动时的稳定性，确保不会发生位置偏离，所述直线驱动单元5中还包括直线导轨56，所述直线导轨56固定于所述支撑架51内并且平行于所述正反牙丝杠52设置，所述直线导轨56上设置有与其滑动配合的上滑块57与下滑块58，所述上连接座54处设置有与所述上滑块57固定连接的弯板，所述下连接座55处则设置有与所述下滑块58固定连接的弯板。

所述旋转电机8的动力轴81的顶端固定连接有定位块82，所述定位块82为适应于所述旋转轴3外侧定位面31的形状，并且在定位块82的外侧表面设置有定位凹槽32或者定位凸起83，所述定位凹槽32或者定位凸起83对应卡接所述旋转轴3的定位面31上的定位凸起83或者定位凹槽32。

可知，本实施例的粉尘监测设备，其通过直线驱动单元5带动进气装置6、出气装置7的上下动作，从而完成对工作位23处的采样盒2的气路对接，自动化程度高，能够更好的满足测试需求，且最终得到的采样装置9就具有了多个不同时间点的采样盒2，便于进行测试用的采样盒2的统一分析及编号统计，避免出现传统技术中人员更换所带来的错误，提高检测准确性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装填式多粉尘采样盒，其特征在于，包括容器盒、安设在容器盒内的多个采样盒、设置于容器盒中心处的旋转轴，所述多个采样盒呈环状固定排布在所述容器盒内，且每个采样盒的轴线平行于所述旋转轴的轴线，在所述容器盒的上下面对应设置有至少一组容气嘴插入至采样盒的避让孔。

2.根据权利要求1所述的装填式多粉尘采样盒，其特征在于，所述容器盒包括外部的壳体和设置于壳体内的若干个治具板，在所述壳体的中心处设置有所述旋转轴，所述旋转轴的轴线垂直于所述壳体的上下表面，所述壳体至少一个侧面开口，所述若干个治具板均与所述旋转轴相连，相邻治具板在所述壳体内约束构成可放置采样盒的装卡位。

3.根据权利要求2所述的装填式多粉尘采样盒，其特征在于，包括多个衬套，衬套为柱状，衬套的外缘与所述装卡位的形状适配，所述衬套内具有容采样盒插入的限位腔，所述衬套的上下面处分别对应于内部采样盒的气孔设置有通孔。

4.根据权利要求3所述的装填式多粉尘采样盒，其特征在于，所述衬套整体为长方体状，所述限位腔对应的也为长方体状的空腔，所述衬套内的限位腔为截面呈U形的柱状空腔，且限位腔的U形开口的开口侧为敞口状态，用于插入所述采样盒。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装填式多粉尘采样盒，其特征在于，所述容器盒的上下面处对应于所述旋转轴的位置开设有通孔，所述旋转轴的至少一个外侧面处为锥形的定位面，所述定位面上具有定位凸起或者定位凹槽。

6.一种粉尘监测设备，其特征在于，包括直线驱动单元、进气装置、出气装置、旋转电机以及采样装置，所述采样装置采用的是如权利要求1至5中任一项所述的装填式多粉尘采样盒，所述直线驱动单元平行于所述采样装置的轴线设置，所述进气装置与出气装置对称地设置于所述采样装置的上下，并且进气装置的进气嘴对应对接所述采样装置内一采样盒的进气孔，出气装置的出气嘴对应对接该采样盒的出气孔，所述直线驱动单元用于带动所述进气装置与出气装置平移，所述旋转电机的动力轴对接所述采样装置的旋转轴。

7.根据权利要求6所述的粉尘监测设备，其特征在于，采样装置中的容器盒的上下面对应设置有一组容气嘴插入至采样盒的避让孔，该组避让孔构成工作工位，粉尘监测设备处于工作状态下时工作工位位于进气装置与出气装置之间，容器盒内的一采样盒的气孔对应于避让孔设置，所述进气装置的进气嘴穿过容器盒上侧面的避让孔对接所述采样盒的进气孔，所述出气装置的出气嘴穿过容器盒下侧面的避让孔对接所述采样盒的出气孔。

8.根据权利要求6所述的粉尘监测设备，其特征在于，所述直线驱动单元包括支撑架、正反牙丝杠、步进电机、上连接座以及下连接座，所述支撑架设置于采样装置的外侧，所述正反牙丝杠通过转动轴承装设在所述支撑架内，所述正反牙丝杠轴线平行于所述采样装置内的采样盒设置，所述上连接座与所述正反牙丝杠的一端的左旋螺牙螺纹配合，所述上连接座的外侧与所述进气装置固定连接，所述下连接座与所述正反牙丝杠的另一端的右旋螺牙螺纹配合，所述下连接座与所述出气装置固定连，所述步进电机与所述正反牙丝杠相连、用于带动其转动，进而带动所述进气装置与所述出气装置相对平移。

9.根据权利要求8所述的粉尘监测设备，其特征在于，所述直线驱动单元还包括直线导轨，所述直线导轨固定于所述支撑架内并且平行于所述正反牙丝杠设置，所述直线导轨上设置有与其滑动配合的上滑块与下滑块，所述上连接座处设置有与所述上滑块固定连接的弯板，所述下连接座处则设置有与所述下滑块固定连接的弯板。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的粉尘监测设备，其特征在于，所述旋转电机的动力轴的顶端固定连接有定位块，所述定位块为适应于所述旋转轴外侧定位面的形状，并且在定位块的外侧表面设置有定位凹槽或者定位凸起，所述定位凹槽或者定位凸起对应卡接所述旋转轴的定位面上的定位凸起或者定位凹槽。

Images