CN212364138U - 大气颗粒物在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及大气自动监测设备技术领域，提出了大气颗粒物在线监测装置，包括支架；滤纸带设于支架上；抽气机构设于支架上且具有喷嘴，喷嘴移动后压紧滤纸带，喷嘴喷出的气体穿过滤纸带并在滤纸带上形成检测区；β射线源滑动设于支架上且位于所述检测区的一侧，β射线源滑动至检测区后向检测区发射β射线；β射线探测器设于检测区的另一侧且用于检测透过检测区的β射线。通过上述技术方案，解决了现有技术中基于β射线吸收法的装置中出现检测结果有偏差的问题。

Description

大气颗粒物在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及大气自动监测设备技术领域，涉及大气颗粒物在线监测装置。

背景技术

大气环境对人们的生活及健康有着至关重要的影响，因此对于大气环境中的颗粒物的监控也尤为重要。大气颗粒物是分散在大气中固态或液态颗粒状物质的总称。粒径为0.01μm～100μm的大气颗粒物，统称为总悬浮颗粒物TSP。而PM10和PM2.5分别指大气动力学直径小于或等于10μm和2.5μm的大气颗粒物。PM10也称为可吸入颗粒物，世界卫生组织(WHO)则称为之可进入胸部的颗粒物；PM2.5能够进入人体肺泡，被称为可入肺颗粒物。目前大气颗粒物的自动监测方法有：β射线吸收法，微量振荡天平法，光散射法。β射线吸收法主要是通过测量射线经过附有颗粒物的滤纸的损耗来计算颗粒物的质量浓度。现有的基于β射线吸收法的装置主要有三种结构，结构一贝塔源、探测器和进气管路在一条直线上，贝塔源固定于进气管路中，采样气流通过贝塔源后垂直到达滤纸带，通过测量采样前和采样后的计数值计算颗粒物的浓度，该结构会导致测量大颗粒物(PM10或TSP)时颗粒物汇聚在采样斑点的外圈，斑点中心汇聚的颗粒物少，形成的斑点不均匀，导致颗粒物测量值偏低，结构二贝塔源和探测器固定于采样管路一侧，采样气流垂直到达滤纸带，通过滤纸带的双向移动分别测量采样前和采样后的计数值计算颗粒物的浓度，该结构控制功能复杂，成本较高；结构三进气口从一侧进气，贝塔源和探测器放置于进气口两侧，采样气流以一定的角度到达滤纸带，通过测量采样前和采样后的计数值计算颗粒物的浓度，该结构会导致测量大颗粒物(PM10或TSP)时颗粒物汇聚在采样斑点的远离进气口的一侧，斑点中心及靠近进气口一侧汇聚的颗粒物少，在纸带上形成的斑点不均匀，同时管道弯头处会导致颗粒物的累积，采样气流中的颗粒物不能全部到达滤纸带，导致颗粒物测量值偏低。

实用新型内容

本实用新型提出大气颗粒物在线监测装置，解决了现有技术中基于β射线吸收法的装置中出现检测结果有偏差的问题。

本实用新型的技术方案如下：

大气颗粒物在线监测装置，包括：

支架；

支撑平台，设于所述支架上；

滤纸带，设于所述支撑平台上；

抽气机构，设于所述支架上且具有喷嘴，所述喷嘴移动后压紧所述滤纸带，所述喷嘴喷出的气体穿过所述滤纸带并在所述滤纸带上形成检测区；

β射线源，滑动设于所述支架上且位于所述检测区的一侧，所述β射线源滑动至所述检测区后向所述检测区发射β射线；以及

β射线探测器，设于所述检测区的另一侧且用于检测透过所述检测区的β射线。

作为进一步的技术方案，还包括抽气嘴，所述抽气嘴设于所述支撑平台上，所述支撑平台开设有透气孔，所述抽气嘴与所述喷嘴借助所述透气孔连通。

作为进一步的技术方案，所述支撑平台还开设有安装孔，所述安装孔与所述透气孔连通，所述β射线探测器设于所述安装孔内。

作为进一步的技术方案，还包括滑动架，所述滑动架滑动设于所述支撑平台上，所述β射线源设于所述滑动架上。

作为进一步的技术方案，所述支架具有贯穿孔，所述滑动架包括：

滑杆，滑动设于所述支撑平台上，所述滑杆穿过所述贯穿孔，所述滑杆的端部开设有螺纹孔；

丝杠，转动设于支架上且穿过所述螺纹孔；和

电机，设于所述支架上，所述电机的输出端与所述丝杠连接。

作为进一步的技术方案，还包括滤纸走纸机构，所述滤纸走纸机构包括：

滤纸带卷，转动设于所述支架上；和

走纸机构，设于所述支架上，用于运送所述滤纸带卷的滤纸带。

作为进一步的技术方案，所述走纸机构包括：

主动轴，转动设于所述支架上，所述滤纸带卷的放带端绕在所述主动轴上；

从动轴，转动设于所述支架上，所述滤纸带卷套设于所述从动轴上；和

导向轴，转动设于所述支架上且用于对所述滤纸带导向。

作为进一步的技术方案，所述抽气机构还具有：

连接板，设于所述支架上，且位于所述支撑平台的上方；

伸缩管，穿设于所述连接板上，所述伸缩管的两端均穿过所述连接板，所述喷嘴设于所述伸缩管的下端；和

驱动组件，设于所述支架上，用于驱动所述伸缩管伸缩。

作为进一步的技术方案，所述抽气机构还具有：

凸起，设于所述伸缩管上；和

弹簧，套设在所述伸缩管外，且一端抵接所述连接板，另一端抵接所述凸起。

作为进一步的技术方案，所述驱动组件包括：

转轴，转动设于所述支架上；和

凸轮，设于所述转轴上，且与所述凸起接触。

本实用新型的工作原理及有益效果为：与现有技术相比，支撑平台固定设置在支架上，滤纸带放置在支撑平台上，支撑平台能对滤纸带进行支撑，抽气机构内的喷嘴可以移动，喷嘴上移，贝塔源移动到测量区，对空白滤纸进行计数，计数结束以后贝塔源移走，喷嘴下移压紧滤纸带开始采样，样气经喷嘴垂直到达滤纸带，气体穿过滤纸带时，采样气体中的颗粒物会过滤在滤纸带上形成均匀的斑点；采样结束以后，将喷嘴移开，然后将β射线源移动到斑点正上方，通过两次计数就能检测出检测区内的颗粒物，本实用新型提供的大气颗粒物在线监测装置结构简单，纸带上形成的采样斑点均匀，保证了测量的准确性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型提供的大气颗粒物在线监测装置的等轴测的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的部分结构的结构示意图；

图4为图1另一个角度上的结构示意图；

图5为支撑平台的剖视图。

图中：

1、支架；2、滤纸带；3、抽气机构；4、β射线源；5、β射线探测器；6、支撑平台；7、滑动架；8、滤纸走纸机构；9、抽气嘴；

11、贯穿孔；31、喷嘴；32、连接板；33、伸缩管；34、凸起；35、弹簧；36、转轴；37、凸轮；61、透气孔；62、安装孔；71、滑杆；72、丝杠；73、电机；81、滤纸带卷；82、走纸机构；

821、主动轴；822、从动轴；823、导向轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，本实用新型提出的大气颗粒物在线监测装置，包括支架1、滤纸带2、抽气机构3、β射线源4、β射线探测器5和支撑平台6；支撑平台6设于支架1上；滤纸带2设于支撑平台6上；抽气机构3设于支架1上且具有喷嘴31，喷嘴31移动后压紧滤纸带2，喷嘴31喷出的气体穿过滤纸带2并在滤纸带2上形成检测区；β射线源4滑动设于支架1上且位于检测区的一侧，β射线源4滑动至检测区后向检测区发射β射线；以及β射线探测器5，设于检测区的另一侧且用于检测透过检测区的β射线。

本实施例中，支撑平台6固定设置在支架1上，滤纸带2放置在支撑平台6上，支撑平台6能对滤纸带2进行支撑，抽气机构3内的喷嘴31可以移动，喷嘴31通过移动能压紧滤纸带2，喷嘴31喷出的气体穿过滤纸带2，气体来源于采样气体，因此当采样气体穿过滤纸带2时，采样气体中的颗粒物会粘附在滤纸带2上；滤纸带2上被采样气体穿过的部位形成检测区，待采样结束，将喷嘴31移开，然后将β射线源4移动到检测区内，β射线探测器5设置在检测区的另一侧，当β射线源4充分对检测区照射时，通过β射线探测器5对透过检测区的β射线进行检测，通过β射线的损失就能检测出检测区内的颗粒物，这样的设置方式提高了大气中颗粒物的检测精度。

本实施例中，喷嘴31首先压紧滤纸带2，然后开始采样，并在滤纸带2上形成检测区，然后将喷嘴31移走并将β射线源4移动到检测区，最后配合β射线探测器5检测出检测区的颗粒物。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图3和图4所示，还包括抽气嘴9，抽气嘴9设于支撑平台6上，支撑平台6开设有透气孔61，抽气嘴9与喷嘴31借助透气孔61连通。

本实施例中，为了实现抽气机构3能从大气中进行抽气，可以设置抽气嘴9，抽气嘴9固定设置在支撑平台6上，并且在支撑平台6上开设一个透气孔61，透气孔61的一端与喷嘴31连接，另一端与抽气嘴9连接，这样就能将抽气嘴9设置在支撑平台6的侧面，降低了空间的占有率。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图1和图3所示，支撑平台6还开设有安装孔62，安装孔62与透气孔61连通，β射线探测器5设于安装孔62内。

本实施例中，在支撑平台6上开设一个安装孔62，并且使安装孔62的直径大于透气孔61的直径，并且使安装孔62与透气孔61保持连通，这样也能方便β射线探测器5稳定的接受到β射线。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，还包括滑动架7，滑动架7滑动设于支架1上，β射线源4设于滑动架7上。

本实施例中，β射线源4借助滑动架7实现在支撑平台6上，滑动架7滑动设置在支撑平台6上，方便β射线源4的移动操作，在降低成本的情况下，还能准确的实现操作。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，支架1具有贯穿孔11，滑动架7包括：

滑杆71，滑动设于支撑平台6上，滑杆71穿过贯穿孔11，滑杆71的端部开设有螺纹孔；

丝杠72，转动设于支架1上且穿过螺纹孔；和

电机73，设于支架1上，电机73的输出端与丝杠72连接。

本实施例中，滑动架7包括滑杆71、丝杠72和电机73，滑杆71穿过支架1上的贯穿孔11滑动设置在支撑平台6上，滑杆71的一端用于安装固定β射线源4，另一端开设螺纹孔，电机73固定设置在支架1上，并且输出轴与丝杠72连接在一起，丝杠72穿设在螺纹孔内，当电机73转动时，丝杠72跟着转动，进而能推动滑杆71在支撑平台6上的滑动。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，还包括滤纸走纸机构8，滤纸走纸机构8包括：

滤纸带卷81，转动设于支架1上；和

走纸机构82，设于支架1上，用于移动滤纸带卷81的滤纸带2。

本实施例中，滤纸走纸机构8包括滤纸带卷81和走纸机构82，滤纸带卷81转动设置在支架1上，并且走纸机构82设置在支架1上，走纸机构82用于给滤纸带卷81进行放卷操作。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，走纸机构82包括：

主动轴821，转动设于支架1上，滤纸带卷81的放带端绕在主动轴821上；

从动轴822，转动设于支架1上，滤纸带卷81套设于主动轴821上；和

导向轴823，转动设于支架1上且用于对滤纸带2导向。

本实施例中，走纸机构82内设置了轴线相互平行的主动轴821、从动轴822和导向轴823，将滤纸带卷81套设在从动轴822上，并且将滤纸带卷81的放带端缠绕在主动轴821上，导向轴823对滤纸带2的运行方向起到导向的作用，当转动主动轴821时，滤纸带2开始由从动轴822上向主动轴821上缠绕。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，抽气机构3还具有连接板32、伸缩管33和驱动组件；连接板32设于支架1上，且位于支撑平台6的上方；伸缩管33穿设于连接板32上，伸缩管33的两端均穿过连接板32，喷嘴31设于伸缩管33的下端；驱动组件设于支架1上，用于驱动伸缩管33伸缩。

本实施例中，抽气机构3内还包括了连接板32、伸缩管33和驱动组件，连接板32成L型并固定设置在支撑平台6上，连接板32与支撑平台6之间有缝隙，滤纸带2从缝隙内穿过，伸缩管33固定设置在连接板32上，并且将喷嘴31设置在伸缩管33的底端，驱动组件能驱动伸缩管33实现伸缩，最终实现喷嘴31能压在滤纸带2上，也能从滤纸带2上分离。

进一步的，抽气机构3还具有凸起34和弹簧35；凸起34设于伸缩管33上；弹簧35套设在伸缩管33外，且一端抵接连接板32，另一端抵接凸起34。

本实施例中，抽气机构3还包括凸起34和弹簧35，此时伸缩管33由内管和外管组成，内管滑动设置在外管内，凸起34设置在内管上，弹簧35套设在伸缩管33的外部，并且一端抵接在连接板32上，另一端抵接在凸起34上，驱动组件能驱动内管在外管内的滑动，弹簧35能确保内管在外管内的滑动过程保持稳定。

进一步的，驱动组件包括转轴36和凸轮37；转轴36转动设于支架1上；凸轮37设于转轴36上，且与凸起34接触。

本实施例中，驱动组件包括转轴36和凸轮37，转轴36一端转动设置在支架1上，并且通过电机进行驱动，凸轮37固定设置在转轴36的另一端并且凸轮37位于凸起34的下方，凸起34与凸轮37始终保持接触，在凸轮37的转动过程中，并通过凸起34实现内管在外管内的滑动，并且借助弹簧35回复到最初的状态。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，包括：

支架(1)；

支撑平台(6)，设于所述支架(1)上；

滤纸带(2)，设于所述支撑平台(6)上；

抽气机构(3)，设于所述支架(1)上且具有喷嘴(31)，所述喷嘴(31)移动后压紧所述滤纸带(2)，气流经所述喷嘴(31)穿过所述滤纸带(2)并在所述滤纸带(2)上形成检测区；

β射线源(4)，滑动设于所述支架(1)上且位于所述检测区的一侧，所述β射线源(4)滑动至所述检测区后向所述检测区发射β射线；以及

β射线探测器(5)，设于所述检测区的另一侧且用于检测透过所述检测区的β射线。

2.根据权利要求1所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，还包括抽气嘴(9)，所述抽气嘴(9)设于所述支撑平台(6)上，所述支撑平台(6)开设有透气孔(61)，所述抽气嘴(9)与所述喷嘴(31)借助所述透气孔(61)连通。

3.根据权利要求2所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，所述支撑平台(6)还开设有安装孔(62)，所述安装孔(62)与所述透气孔(61)连通，所述β射线探测器(5)设于所述安装孔(62)内。

4.根据权利要求1所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，还包括滑动架(7)，所述滑动架(7)滑动设于所述支撑平台(6)上，所述β射线源(4)设于所述滑动架(7)上。

5.根据权利要求4所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，所述支架(1)具有贯穿孔(11)，所述滑动架(7)包括：

滑杆(71)，滑动设于所述支撑平台(6)上，所述滑杆(71)穿过所述贯穿孔(11)，所述滑杆(71)的端部开设有螺纹孔；

丝杠(72)，转动设于支架(1)上且穿过所述螺纹孔；和

电机(73)，设于所述支架(1)上，所述电机(73)的输出端与所述丝杠(72)连接。

6.根据权利要求1所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，还包括滤纸走纸机构(8)，所述滤纸走纸机构(8)包括：

滤纸带卷(81)，转动设于所述支架(1)上；和

走纸机构(82)，设于所述支架(1)上，用于运送所述滤纸带卷(81)的滤纸带(2)。

7.根据权利要求6所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，所述走纸机构(82)包括：

主动轴(821)，转动设于所述支架(1)上，所述滤纸带卷(81)的一端绕在所述主动轴(821)上；

从动轴(822)，转动设于所述支架(1)上，所述滤纸带卷(81)套设于所述从动轴(822)上；和

导向轴(823)，转动设于所述支架(1)上且用于对所述滤纸带(2)导向。

8.根据权利要求1所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，所述抽气机构(3)还具有：

连接板(32)，设于所述支架(1)上，且位于所述支撑平台(6)的上方；

伸缩管(33)，穿设于所述连接板(32)上，所述伸缩管(33)的两端均穿过所述连接板(32)，所述喷嘴(31)设于所述伸缩管(33)的下端；和

驱动组件，设于所述支架(1)上，用于驱动所述伸缩管(33)伸缩。

9.根据权利要求8所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，所述抽气机构(3)还具有：

凸起(34)，设于所述伸缩管(33)上；和

弹簧(35)，套设在所述伸缩管(33)外，且一端抵接所述连接板(32)，另一端抵接所述凸起(34)。

10.根据权利要求9所述的大气颗粒物在线监测装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

转轴(36)，转动设于所述支架(1)上；和

凸轮(37)，设于所述转轴(36)上，且与所述凸起(34)接触。

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