CN211148156U - 一种家用强制通气式颗粒物检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空气检测技术领域，具体为一种家用强制通气式颗粒物检测仪，包括壳体，所述壳体的内部设有采集装置、检测装置和显示屏，所述壳体的上端设有进气口，所述进气口的底端与采集装置连接，所述采集装置与检测装置连接，所述检测装置与显示屏电连接，所述采集装置、检测装置和显示屏均与外部电源连接；本实用新型的结构简单，便于操作，且成本较低，适于普通家庭使用；可对室内空气颗粒物浓度进行检测，能够直观的反映出室内的空气质量情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气检测技术领域，具体为一种家用强制通气式颗粒物检测仪。
背景技术
颗粒物，又称尘，气溶胶体系中均匀分散的各种固体或液体微粒。颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由直接污染源释放到大气中造成污染的颗粒物，例如土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘等等。二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等)之间，或这些组分与大气中的正常组分(如氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物，例如二氧化硫转化生成硫酸盐。
颗粒物中1微米以下的微粒沉降速度慢，在大气中存留时间久，在大气动力作用下能够吹送到很远的地方。所以颗粒物的污染往往波及很大区域，甚至成为全球性的问题。粒径在0.1～1微米的颗粒物，与可见光的波长相近，对可见光有很强的散射作用。这是造成大气能见度降低的主要原因。由二氧化硫和氮氧化物化学转化生成的硫酸和硝酸微粒是造成酸雨的主要原因。大量的颗粒物落在植物叶子上影响植物生长，落在建筑物和衣服上能起沾污和腐蚀作用。粒径在3.5微米以下的颗粒物，能被吸入人的支气管和肺泡中并沉积下来，引起或加重呼吸系统的疾病。大气中大量的颗粒物，干扰太阳和地面的辐射，从而对地区性甚至全球性的气候发生影响。
室内空气颗粒物对人体可引发各种刺激性病症可导致各种疾病的发生，甚至产生致畸、致突变和致癌的严重危害。室内空气污染物有数百种之多、不仅每一种有害物质都有其对人体不同的作用方式和途径危害人的健康，而且由于是多种有害物质同时存在于室内，共同作用于人体，彼此相加或协同地对人体产生影响，危害性更大，可引发各种病症和疾病此外，由于人一生80％以上的时间是在室内度过的，行动不便者、老年人和婴幼儿等可能有高达95％的时间生活在室内。据相关资料显示，人类有70％以上的疾病与室内环境有关，中国每年约有12万人死于因室内污染引发的疾病，90％以上的幼儿白血病患者都是进住新装修住房一年内患病的。世界卫生组织(WHO)在2002年世界卫生报告中指出，。室内环境污染已引起35.7％的呼吸道疾病，22％的慢性肺炎和15％的气管炎、支气管炎及肺癌。
而现有的空气颗粒物检测仪大多结构复杂，不便于操作，且其价格较高，无法推广到普通家庭中。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种家用强制通气式颗粒物检测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种家用强制通气式颗粒物检测仪，包括壳体，所述壳体的内部设有采集装置、检测装置和显示屏，所述壳体的上端设有进气口，所述进气口的底端与采集装置连接，所述采集装置与检测装置连接，所述检测装置与显示屏电连接，所述采集装置、检测装置和显示屏均与外部电源连接。
优选的，所述采集装置包括进气筒和转盘，所述进气筒上连接有导管，所述进气筒的内活动连接有活塞，所述活塞的下端固定连接有活塞轴，所述活塞轴的下端固定连接有限位框，所述限位框内滑动连接有滑块，所述滑块固定连接在转盘上，所述转盘的中心轴连接有第一电机，所述第一电机固定在壳体内。
优选的，所述检测装置包括检测器，所述检测器固定连接在壳体的内壁上，所述检测器的两端分别连接有采样管和排气管，所述采样管与导管连接，所述排气管连接有排气口，所述排气口设置在壳体的侧壁上，所述检测器的下部穿过有滤带，所述滤带的两端分别连接有放料轴和收料轴，所述放料轴与收料轴均转动连接在壳体内，所述收料轴连接有第二电机。
优选的，所述显示屏固定在壳体的表面上。
优选的，所述检测器的内部设有放射源和盖革计数管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)该家用强制通气式颗粒物检测仪，通过设置采集装置，可以对室内颗粒物进行采集，通过第一电机驱动转盘转动，转盘上的滑块和限位框配合带动活塞轴在进气筒内进行往复运动，通过活塞带入室内空气，使空气从导管进入采样管内。
2)该家用强制通气式颗粒物检测仪，通过设置检测装置，对采集装置采集空气内的颗粒物进行检测，通过玻璃纤维滤带将含有颗粒物的气体过滤，把样本留在滤带上，再将过滤后其气体从排气管内排出；检测器通过放射源发射β粒子，由盖革计数管计数值的改变，反映滤纸上吸附灰尘的质量变化，由此计算采样空气中的颗粒物浓度。
3)该家用强制通气式颗粒物检测仪，通过设置显示屏，可通过显示屏反映检测器的检测结果，从而方便用户直观的了解室内的实时空气颗粒物浓度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的正视图；
图3为本实用新型的后视图；
图4为本实用新型的立体示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1壳体、2显示屏、3进气口、4进气筒、5导管、6活塞、7活塞轴、8限位框、9转盘、10滑块、11检测器、12采样管、13排气管、14排气口、15滤带、16放料轴、17收料轴、18第一电机、19第二电机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种家用强制通气式颗粒物检测仪，包括壳体1，壳体1的内部设有采集装置、检测装置和显示屏2，壳体1的上端设有进气口3，进气口3的底端与采集装置连接，采集装置与检测装置连接，检测装置与显示屏2电连接，采集装置、检测装置和显示屏2均与外部电源连接，通过设置显示屏2，可通过显示屏2反映检测器11的检测结果，从而方便用户直观的了解室内的实时空气颗粒物浓度。
其中，采集装置包括进气筒4和转盘9，进气筒4上连接有导管5，进气筒的4内活动连接有活塞6，活塞6的下端固定连接有活塞轴7，活塞轴7的下端固定连接有限位框8，限位框8内滑动连接有滑块10，滑块10固定连接在转盘9上，转盘9的中心轴连接有第一电机18，第一电机18固定在壳体1的外壁上，通过设置采集装置，可以对室内颗粒物进行采集，通过第一电机18驱动转盘9转动，转盘9上的滑块10和限位框8配合带动活塞轴7在进气筒4内进行往复运动，通过活塞6带入室内空气，使空气从导管5进入采样管12内。
其中，检测装置包括检测器11，检测器11的内部设有放射源和盖革计数管，检测器11固定连接在壳体1的内壁上，检测器11的两端分别连接有采样管12和排气管13，采样管12与导管5连接，排气管13连接有排气口14，排气口14设置在壳体1的侧壁上，检测器11的下部穿过有滤带15，滤带15的两端分别连接有放料轴16和收料轴17，放料轴16与收料轴17均转动连接在壳体1内，收料轴17连接有第二电机19，第二电机19固定连接在壳体1的外部表面，通过设置检测装置，对采集装置采集空气内的颗粒物进行检测，通过玻璃纤维滤带15将含有颗粒物的气体过滤，把样本留在滤带15上，再将过滤后其气体从排气管13内排出；检测器11通过放射源发射β粒子，由盖革计数管计数值的改变，反映滤纸15上吸附灰尘的质量变化，由此计算采样空气中的颗粒物浓度。
其中，显示屏2固定在壳体1的表面上。
其中，放射源密封连接在金属材质的检测器11内，防止在使用过程中，放射源对人体造成伤害。
其中，检测器11与XHPM2000E空气颗粒物检测仪的样尘检测系统结构一致，显示屏2。
具体工作原理如下所述：
该家用强制通气式颗粒物检测仪在工作时，第一电机18驱动转盘9转动，转盘9上的滑块10和限位框8配合带动活塞轴7在进气筒4内进行往复运动，通过活塞6带入室内空气，使空气从导管5进入采样管12内，空气通过采样管12进入检测器11内；第二电机19驱动收料轴17转动，使滤带15经检测器11内部移动；在检测器11内，通过玻璃纤维滤带15将含有颗粒物的气体过滤，把样本留在滤带15上，再将过滤后其气体从排气管13内排出；检测器11通过放射源发射β粒子，由盖革计数管计数值的改变，反映滤纸15上吸附灰尘的质量变化，由此计算采样空气中的颗粒物浓度；检测器11检测出的空气颗粒物浓度反映在显示屏2上。
检测器11采用β射线吸收原理，原子核在发生β衰变时，放出β粒子。Β粒子实际上是一种快速带电粒子，它的穿透能力较强，当它穿过一定厚度的吸收物质时，其强度随吸收层厚度增加而逐渐减弱的现象叫做β吸收。当吸收物质的厚度比β粒子的射程小很多时，β射线在物质中的吸收，近似为：
式中：
I0为没有吸收物质时的强度；
I是β射线穿过滤纸上厚度为t的吸收物质后的强度；
μm＝μ/ρ，称为质量吸收系数或质量衰减系数，单位为cm2/g；
tm＝t×ρ，成为质量厚度，单位为g/cm2；
ρ为吸收物质密度，单位为g/cm2；
对于不同吸收物质，μm随原子序数的增加而缓慢地增加。对于同一吸收物质，μm与放射能量有关。
应用β射线原理测量颗粒物方法如下所述：
该家用强制通气式颗粒物检测仪，通过进气筒4与活塞6对大气进行采样，大气中的颗粒物吸附在β源和盖革计数管之间的滤纸表面，抽气前后盖革计数管计数值的改变反映了滤纸上吸附灰尘的质量变化，由此可以得到采样空气中的颗粒物浓度。
首先，探测电路记录下β射线通过空白滤纸时的强度I1，由式(1)得：
第二步，空气从采样管12进入检测器11，在检测器11内，颗粒物被阻留在滤带15表面；
第三步，探测电路记录下此时β射线的强度，设为I2，由式(1)得：
式中：Δm为颗粒物的质量厚度，单位为g/cm2。
假设I0在整个测量过程中保持不变。综合(2)和(3)，得：
因为已知滤带15被探测面积和抽入空气的体积(抽入空气的体积＝采样流量×采样时间)，所述可以计算出颗粒物的浓度mg/m3，即每立方米空气中颗粒物的质量。
本实用新型的结构简单，便于操作，且成本较低，适于普通家庭使用；可对室内空气颗粒物浓度进行检测，能够直观的反映出室内的空气质量情况。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种家用强制通气式颗粒物检测仪，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的内部设有采集装置、检测装置和显示屏(2)，所述壳体(1)的上端设有进气口(3)，所述进气口(3)的底端与采集装置连接，所述采集装置与检测装置连接，所述检测装置与显示屏(2)电连接，所述采集装置、检测装置和显示屏(2)均与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种家用强制通气式颗粒物检测仪，其特征在于，所述采集装置包括进气筒(4)和转盘(9)，所述进气筒(4)上连接有导管(5)，所述进气筒(4)的内活动连接有活塞(6)，所述活塞(6)的下端固定连接有活塞轴(7)，所述活塞轴(7)的下端固定连接有限位框(8)，所述限位框(8)内滑动连接有滑块(10)，所述滑块(10)固定连接在转盘(9)上，所述转盘(9)的中心轴连接有第一电机(18)，所述第一电机(18)固定在壳体(1)的外壁表面。
3.根据权利要求2所述的一种家用强制通气式颗粒物检测仪，其特征在于，所述检测装置包括检测器(11)，所述检测器(11)固定连接在壳体(1)的内壁上，所述检测器(11)的两端分别连接有采样管(12)和排气管(13)，所述采样管(12)与导管(5)连接，所述排气管(13)连接有排气口(14)，所述排气口(14)设置在壳体(1)的侧壁上，所述检测器(11)的下部穿过有滤带(15)，所述滤带(15)的两端分别连接有放料轴(16)和收料轴(17)，所述放料轴(16)与收料轴(17)均转动连接在壳体(1)内，所述收料轴(17)连接有第二电机(19)，所述第二电机(19)固定连接在壳体(1)的外壁表面。
4.根据权利要求1所述的一种家用强制通气式颗粒物检测仪，其特征在于，所述显示屏(2)固定在壳体(1)的表面上。
5.根据权利要求3所述的一种家用强制通气式颗粒物检测仪，其特征在于，所述检测器(11)的内部设有放射源和盖革计数管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200731 |
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