CN207964559U - 一种走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，包括采样机构、检测机构和走纸机构，采样机构包括采样管，采样管上端连接切割器，采样管下端连接富集喷嘴；检测机构包括β射线放射源和β射线光电倍增管；走纸机构安装在导轨上并由移动驱动机构带动，可沿导轨左右移动；所述走纸机构包括固定板，固定板上安装有放纸轮、收纸轮和两个导向轮，所述收纸轮由纸带驱动机构带动旋转。本实用新型双工位颗粒物监测装置纸带单方向动作，只要保持收纸轮和送纸轮之间的纸带具有合适的缠绕紧度即可，不需要压纸轮压紧纸带。纸带的采样工位之间的移动依靠走纸机构的整体动作，移动迅速精确，不容易断纸，可长时间连续进行颗粒物浓度监测。

Description

一种走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置

技术领域

本实用新型属于颗粒物检测设备领域，尤其涉及一种走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置。

背景技术

在大气颗粒物监测的方法中，β射线法性能稳定、技术相对成熟，可长时间自动采样及检测。β射线颗粒物浓度监测仪器一般采用颗粒物富集和检测在同一个工位的结构，这种结构富集工位也是检测工位，结构相对也比较简单，但是一旦污染源浓度比较高，富集和检测在同一个工位的机构，颗粒物采样非常容易污染β射线探测器，造成数据偏差，不能够正确表现出环境真实情况。针对这种情况，部分厂家也研发了富集和检测工位分开的仪器结构，如申请号为201510747918.7的设有等步长纸带输送传动机构的大气颗粒物监测仪，核心原理是：首先，β射线照射纸带的本底，然后通过电机驱动纸带输送传动机构，纸带转动到富集工位进行颗粒物富集；富集结束以后，再通过电机驱动纸带回到检测工位。为避免纸带松散，需至少加装三个导纸轮。纸带的涨紧和移动分别通过弹簧和压带轮实现，压带轮将纸带这种纸带往复输送的传动机构结构相对复杂。一旦纸带没有装正，纸带在长时间运转过程中由于压带轮的作用容易发生偏移，难以自我纠正，非常容易断裂。

实用新型内容

本实用新型针对现有的颗粒物监测仪纸带输送传送机构结构复杂，易导致纸带断裂的技术问题，提出一种富集和检测工位分离，成本低并且能够保证长时间运行不断纸带的β射线颗粒物自动监测装置，对于我国的环境监测事业的发展非常有必要，尤其是在高浓度的污染环境中优势非常明显。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，包括基板，基板上安装有采样机构、检测机构和走纸机构，所述采样机构包括采样管，采样管上端连接切割器，采样管下端连接富集喷嘴；所述检测机构包括β射线放射源和β射线光电倍增管；所述基板上安装有导轨，走纸机构安装在导轨上并由移动驱动机构带动，可沿导轨左右移动；所述走纸机构包括固定板，固定板上安装有放纸轮、收纸轮和两个导向轮，所述收纸轮由纸带驱动机构带动旋转。

作为优选，所述纸带驱动机构包括纸带驱动电机及纸带驱动减速机。

作为优选，所述移动驱动机构包括移动驱动电机、移动驱动减速机，移动驱动减速机连接滚珠丝杠，所述固定板固定在滚珠丝杠上。

作为优选，所述移动驱动机构包括移动驱动电机、移动驱动减速机，移动驱动减速机连接凸轮，凸轮带动固定板沿导轨左右移动。

作为优选，所述基板上安装有升降驱动机构，升降驱动机构带动采样机构上下移动。

作为优选，所述导向轮上连接有光电编码器。

作为优选，所述采样管上套装有加热管。

作为优选，所述采样管位于加热管下不得位置安装有温湿传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

该双工位颗粒物监测装置纸带单方向动作，只要保持收纸轮和送纸轮之间的纸带具有合适的缠绕紧度即可，不需要压纸轮压紧纸带。纸带的采样工位之间的移动依靠走纸机构的的整体动作，移动迅速精确，不容易断纸，可长时间连续进行颗粒物浓度监测。设备整体结构简单，易于加工，适合实际生产应用。

附图说明

图1为本实用新型颗粒物监测装置的部分结构示意图；

图2为本实用新型颗粒物监测装置的立体图；

图3为本实用新型颗粒物监测装置的另一角度立体图；

以上各图中：1、基板；2、采样机构；21、采样管；22、加热管；23、富集喷嘴；24、升降驱动机构；241、采样驱动电机；242、采样驱动减速机；25、位置传感器；26、温湿传感器；3、检测机构；31、β射线放射源；32、β射线光电倍增管；4、纸带；5、走纸机构；51、放纸轮；52、收纸轮；53、导向轮； 54、光电编码器；55、移动驱动机构；551、螺杆；552、螺母；553、移动驱动电机；554、移动驱动减速机；56、固定板；6、导轨；61、滑块。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施例做具体说明。

实施例：如图1～图3所示，一种走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，包括箱体，箱体内安装有一竖向基板1，基板1上安装有采样机构2、检测机构3和走纸机构5，还包括用于控制电机等电子元器件运行的控制模块。采样机构2用于吸入并预处理待检测气体，将待检测气体中的颗粒物富集在纸带4 上形成采样斑点，检测机构3包括β射线探测器，用于检测纸带4透射率变化，走纸机构5用于移动纸带4使纸带4在采样机构2和检测机构3之间精确切换，三者相互配合实现颗粒物检测的自动化长时间运行。

所述采样机构2包括采样管21、切割器及富集喷嘴23，采样管21上端连接切割器，采样管21下端连接富集喷嘴23。富集喷嘴23下方设置有排气管(图中未示出)，排气管连接抽气泵，为采样机构2提供抽气动力。富集喷嘴23与排气管之间。当纸带4前后移动时，富集喷嘴23与排气管之间需留有供纸带4 穿过的间隙，当富集颗粒物时富集喷嘴23需与纸带4贴合，因此所述采样机构 2还包括升降驱动机构24。升降驱动机构24包括固定在基板1上的采样驱动电机241和采样驱动减速机242，采样驱动减速机242的输出端连接凸轮轮轴，凸轮转动使采样机构2在上部工位和富集工位之间切换。当然采样驱动结构也可以采用气缸、油缸、螺杆551结构，只要能够实现升降即可。所述采样机构2 还包括位置传感器25，位置传感器25的输出端连接控制模块的输入端，位置传感器25检测采样机构2所处的工位。

所述检测机构包括β射线放射源31和β射线光电倍增管32，检测机构安装在检测机构3一侧，β射线放射源31安装在纸带4上方，β射线光电倍增管 32安装在纸带4下方，β射线光电倍增管32与控制模块电连接，将检测数据传输给控制模块。

为实现纸带4的前后移动，现有的走纸机构5均采用收纸轮52和放纸轮 51交替转动的方式，不仅采用两个驱动电机，而且由于纸带4的前进方向相反，因此为保证纸带4张紧，只能加装多个导向轮53同时安装压紧纸带4的压纸轮。如此设置，使走纸机构5结构复杂，而且对各部件的加工和安装精度高，一旦送纸轮或收纸轮52安装偏移，长时间运行后，纸带4必然会拉断。

基于上述问题，本实施例的基板1上安装有两根横向导轨6，导轨6上安装有滑块61。安装在滑块61上，由移动驱动机构55带动走纸机构5可整体沿导轨6左右移动。具体的，所述走纸机构5包括固定板56，固定板56与滑块 61通过螺栓连接。固定板56上安装有放纸轮51、收纸轮52和两个导向轮53，纸带4由放纸轮51放出，经导向轮53上方穿过，最后收卷在收纸轮52上，两个导向轮53之间的纸带4穿过采样机构2和检测机构3。所述收纸轮52由纸带驱动机构带动旋转，所述纸带驱动机构包括纸带驱动电机及纸带驱动减速机，纸带驱动电机与控制模块电连接，导向轮53上连接有光电编码器54，光电编码器54检测导向轮53的转动角度并传输给控制模块，当转动角度达到设定值时，纸带驱动电机停止转动。所述移动驱动机构55包括移动驱动电机553、移动驱动减速机554，移动驱动减速机554连接滚珠丝杠的螺杆551，使螺杆551旋转，所述滑块61固定在滚珠丝杠的螺母552上。当然，也可以采用气缸，由气缸的活塞杆推动滑块61往复运动，凸轮结构同样可以实现。

双工位颗粒物监测装置的运行过程如下：开机，采样驱动电机241转动，带动凸轮旋转至凸起位置向上的位置停止，此时采样机构2上升，富集喷嘴23 远离纸带。纸带驱动电机带动收纸轮52转动预设长度后停止，检测机构3进行β射线本底照射计数。此后移动驱动机构55推动走纸机构5沿滑轨迅速滑动至采样机构2一侧。采样驱动电机241继续转动，凸轮旋转半周使富集喷嘴23下降压紧纸带，样气在抽气泵的作用下经采样管21吸入，颗粒物富集在纸带上，形成一个采样斑点。为避免样气中的水蒸气冷凝形成水滴影响检测结果，所述采样管21上套装有加热管22，加热管22下端设置有温湿传感器26，实时检测待检样气的温度和湿度。富集结束后，再通过移动驱动机构55反向运行使采样斑点回到检测机构3，进行采样斑点的照射计数，完成一次采样。

本实施例所述的双工位颗粒物监测装置纸带单方向动作，只要保持收纸轮 52和送纸轮之间的纸带具有合适的缠绕紧度即可，不需要压纸轮压紧纸带。纸带的采样工位之间的移动依靠走纸机构5的的整体动作，移动迅速精确，不容易断纸，可长时间连续进行颗粒物浓度监测。设备整体结构简单，易于加工，适合实际生产应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，包括基板，基板上安装有采样机构、检测机构和走纸机构，其特征在于：所述采样机构包括采样管，采样管上端连接切割器，采样管下端连接富集喷嘴；所述检测机构包括β射线放射源和β射线光电倍增管；所述基板上安装有导轨，走纸机构安装在导轨上并由移动驱动机构带动，可沿导轨左右移动；所述走纸机构包括固定板，固定板上安装有放纸轮、收纸轮和两个导向轮，所述收纸轮由纸带驱动机构带动旋转。

2.根据权利要求1所述的走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，其特征在于：所述纸带驱动机构包括纸带驱动电机及纸带驱动减速机。

3.根据权利要求1所述的走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，其特征在于：所述移动驱动机构包括移动驱动电机、移动驱动减速机，移动驱动减速机连接滚珠丝杠，所述固定板固定在滚珠丝杠上。

4.根据权利要求1所述的走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，其特征在于：所述移动驱动机构包括移动驱动电机、移动驱动减速机，移动驱动减速机连接凸轮，凸轮带动固定板沿导轨左右移动。

5.根据权利要求1所述的走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，其特征在于：所述基板上安装有升降驱动机构，升降驱动机构带动采样机构上下移动。

6.根据权利要求3所述的走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，其特征在于：所述导向轮上连接有光电编码器。

7.根据权利要求1所述的走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，其特征在于：所述采样管上安装有加热管。

8.根据权利要求7所述的走纸机构整体移动式双工位颗粒物监测装置，其特征在于：所述采样管位于加热管下部的位置安装有温湿传感器。