CN212514155U - 一种呼吸性粉尘浓度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种呼吸性粉尘浓度传感器，属于粉尘浓度检测设备领域。包括传感器本体及防水罩，传感器本体内设置有分离腔、粗颗粒通道及呼吸性粉尘通道，呼吸性粉尘通道上设置有浓度检测单元；传感器本体上设置有防水罩的一侧上设置有进气口，进气口与分离腔连通，防水罩靠近进气口的一侧上设置有导气锥，分离腔远离进气口的一侧上设置有粗颗粒进口及呼吸性粉尘进口，粗颗粒进口与进气口对应设置，呼吸性粉尘进口环绕粗颗粒进口设置，粗颗粒通道的一端通过粗颗粒进口与分离腔连通，呼吸性粉尘通道通过呼吸性粉尘进口与分离腔连通。本实用新型能够实现呼吸性粉尘的连续分离，能够对粗颗粒管道的情况进行观察，清洁维护简单方便。

Description

一种呼吸性粉尘浓度传感器

技术领域

本实用新型属于粉尘浓度检测设备领域，涉及一种呼吸性粉尘浓度传感器。

背景技术

呼吸性粉尘浓度传感器是一种可对呼吸性粉尘浓度进行实时测量的仪器，其检测原理为先使用呼吸性粉尘预分离装置将呼吸性组分从总尘中分离出来，分离后的呼吸性组分传送至粉尘检测单元进行浓度测量，粉尘检测原理可以基于光散射法、β射线法、电荷感应法、振荡天平法等原理。

目前尚无成熟的呼吸性粉尘浓度传感器，主要面临以下困难：常见的旋风分离、平板冲击和水平陶析原理难以实现呼吸性粉尘的连续分离；虚拟冲击器入口气流容易被干扰，尤其是在水滴、风流较大等恶劣环境下造成分离不准确，甚至无法分离；而且虚拟冲击由于存在强流与弱流两条通道，造成传感器结构设计困难，含尘气道容易污染或堵塞，使得传感器无法正常工作，需要频繁维护；管路清理困难，需要专业人员对传感器进行拆解后才能进行清理；管路常见的清理方式为使用毛刷手动清理，过程繁琐，效率低，难以实现自动化。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种呼吸性粉尘浓度传感器，能够对呼吸性粉尘浓度进行连续检测，呼吸性粉尘分离效果好，测量结果准确，清洁维护方便、简单。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种呼吸性粉尘浓度传感器，包括传感器本体及防水罩，所述传感器本体内设置有分离腔、粗颗粒通道及呼吸性粉尘通道，所述呼吸性粉尘通道上设置有浓度检测单元；所述传感器本体上设置有所述防水罩的一侧上设置有进气口，所述进气口与所述分离腔连通，所述防水罩靠近所述进气口的一侧上设置有导气锥，所述导气锥朝向所述进气口设置；所述分离腔远离所述进气口的一侧上设置有粗颗粒进口及呼吸性粉尘进口，所述粗颗粒进口与所述进气口对应设置，所述呼吸性粉尘进口环绕所述粗颗粒进口设置，所述粗颗粒通道的一端通过所述粗颗粒进口与所述分离腔连通，所述呼吸性粉尘通道通过所述呼吸性粉尘进口与所述分离腔连通。

可选地，所述导气锥与所述进气口共轴设置，所述导气锥的母线为弧形，所述导气锥的母线开口远离所述导气锥的轴线设置。

可选地，所述传感器本体内设置有清洗腔，所述清洗腔内设置有粗颗粒进口及粗颗粒出口，所述粗颗粒通道通过所述粗颗粒进口与所述清洗腔连通，所述清洗腔上设置有清洗水气路接头，所述清洗水气路接头与所述清洗腔连通。

可选地，还包括清洗控制阀，所述清洗控制阀分别设置在所述清洗水气路接头及所述浓度检测单元两侧的所述呼吸性粉尘通道上。

可选地，所述清洗腔远离所述粗颗粒进口的一侧为清理窗，所述清理窗可拆卸连接在所述传感器本体上。

可选地，所述清理窗远离所述传感器本体的一侧上设置有拉环。

可选地，所述清洗腔远离所述粗颗粒进口的一侧为弧面，所述弧面的开口朝向所述粗颗粒进口。

可选地，还包括负压风机，所述粗颗粒通道及所述呼吸性粉尘通道分别与所述负压风机连通。

可选地，所述传感器本体内设置有汇流管，所述汇流管的一端连接在所述清洗腔的粗颗粒出口上，所述汇流管的另一端连接在所述浓度检测单元与所述负压风机之间的所述呼吸性粉尘通道上。

可选地，所述进气口为圆台形，圆台的底面靠近所述导气锥设置。

可选地，所述分离腔为圆柱形空腔，所述分离腔与所述进气口共轴。

可选地，所述粗颗粒进口到所述进气口的距离为第一距离，所述呼吸性粉尘进口到所述进气口的距离为第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

本实用新型的有益效果在于：(1)防水罩上对应进气口设置有导气锥，导气锥能够使进入分离腔内的含尘气流呈锥形发散，粗颗粒进口对应进气口设置，呼吸性粉尘进口绕粗颗粒进口设置，粗颗粒粉尘质量大及惯性大，分散范围窄，进入粗颗粒进口中，呼吸性粉尘质量及惯性小，分散范围宽，进入呼吸性粉尘进口中，实现对呼吸性粉尘的连续分离；(2)传感器本体内设置有清洗腔，清洗腔上设置观察窗及清洗水气路接头，能够对粗颗粒管道的情况进行观察，并进行维护清洁；(3)清洗水气路接头及清洗接头上设置有清洗控制阀，清洗控制阀可以采用电磁阀，与控制装置连接后能够实现控制阀门的自动开启及关闭，从而实现对传感器的自动清洁。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为呼吸性粉尘浓度传感器的结构示意图；

图2为呼吸性粉尘浓度传感器的剖面示意图；

图3为分离腔的局部剖面图；

图4为呼吸性粉尘进口及粗颗粒进口布置示意图。

附图标记：传感器本体1、防水罩2、呼吸性粉尘通道3、粗颗粒通道4、浓度检测单元5、分离腔6、清洗腔7、进气口8、清理窗9、汇流管10、清洗水气路接头11、清洗控制阀12、清洗接头13、负压风机14、弹性环15、拉环16、呼吸性粉尘进口17、粗颗粒进口18、导气锥19。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图4，为一种呼吸性粉尘浓度传感器，包括传感器本体1及防水罩2，传感器本体1内设置有分离腔6、粗颗粒通道4及呼吸性粉尘通道3，呼吸性粉尘通道3上设置有浓度检测单元5；传感器本体1上设置有防水罩2的一侧上设置有进气口8，进气口8与分离腔6连通，防水罩2靠近进气口8的一侧上设置有导气锥19，导气锥19朝向进气口8设置。导气锥19与进气口8共轴，导气锥19的母线为弧形，导气锥19的母线开口远离导气锥19的轴线设置。进气口8为圆台形，圆台的底面靠近导气锥19设置。导气锥19引导含尘气流进入进气口8中，导气锥19与进气口8共同作用，使导含尘气流通过进气口8后呈锥形分散。

分离腔6为圆柱形空腔，分离腔6与进气口8共轴。分离腔6远离进气口8的一侧上设置有粗颗粒进口18及呼吸性粉尘进口17，粗颗粒进口18与进气口8对应设置，呼吸性粉尘进口17环绕粗颗粒进口18设置，含尘气流锥形分散后，粗颗粒质量重、惯性大，分散范围窄，进入粗颗粒进口18，呼吸性粉尘质量轻、惯性小，分散范围宽，进入呼吸性粉尘进口17，实现粗颗粒及呼吸性粉尘的分离。防水罩2可以稳定含尘气流，减少雨水、矿井洒水喷雾、强风流等因素对含尘气流的干扰，保证粗颗粒及呼吸性粉尘的稳定分离，进而保证呼吸性粉尘的测定精度。

粗颗粒通道4的一端通过粗颗粒进口18与分离腔6连通，呼吸性粉尘通道3通过呼吸性粉尘进口17与分离腔6连通。粗颗粒进口18到进气口8的距离为第一距离，呼吸性粉尘进口17到进气口8的距离为第二距离，第二距离大于第一距离，能够加强呼吸性粉尘与粗颗粒的分离效果。

传感器本体1内设置有清洗腔7，清洗腔7内设置有粗颗粒进口18及粗颗粒出口，粗颗粒通道4通过粗颗粒进口18与清洗腔7连通，清洗腔7上设置有清洗水气路接头11，清洗水气路接头11与清洗腔7连通。清洗腔7远离粗颗粒进口18的一侧为透明的清理窗9，巡检时可通过透明清理窗9观察清洗腔7及粗颗粒通道4的污染情况。清理窗9可拆卸连接在传感器本体1上，清理窗9远离传感器本体1的一侧上设置有拉环16，便于清理窗9的拆卸。清洗腔7远离粗颗粒进口18的一侧为弧面，弧面的开口朝向粗颗粒进口18。弧面可以减少粗颗粒通道4内气流的流动阻力及对清理窗9的冲击。

本实施例中，还包括清洗控制阀12及负压风机14。进气口8、浓度检测单元5及负压风机14的中轴共线布置，呼吸性粉尘通道3管路无弯折，减少了呼吸性粉尘通道3的气阻。呼吸性粉尘通道3与粗颗粒通道4通过汇流管10连接在一起，共用一个风机。汇流管10及呼吸性粉尘通道3上设置有断口，断口通过弹性环15连接，能够降低各零部件的制造精度及装配精度要求，降低生产成本。

清洗控制阀12分别设置在清洗水气路接头11及浓度检测单元5两侧的呼吸性粉尘通道3上。粗颗粒通道4及呼吸性粉尘通道3分别与负压风机14连通。负压风机14产生负压，使含尘气流进入传感器本体1中。传感器本体1内设置有汇流管10，汇流管10的一端连接在清洗腔7的粗颗粒出口上，汇流管10的另一端连接在浓度检测单元5与负压风机14之间的呼吸性粉尘通道3上。浓度检测单元5包括可拆卸的清理座，清理座上设置有清洗接头13，清洗接头13上设置有清洗控制阀12，便于对浓度检测单元5及呼吸性粉尘通道3进行清洗。

粉尘浓度检测时，清洗接头13及清洗水气路接头11上的清洗控制阀12关闭，浓度检测单元5两侧的清洗控制阀12打开，呼吸性粉尘分离后通过呼吸性粉尘进口17由呼吸性粉尘通道3进入浓度检测单元5中，浓度检测单元5对呼吸性粉尘的浓度进行检测。

清洁时，关闭风机，优先清理浓度检测单元5及呼吸性粉尘通道3，其次清理粗颗粒通道4。清理浓度检测单元5及呼吸性粉尘通道3时，打开浓度检测单元5两侧的清洗控制阀12，浓度检测单元5的清洗接头13接通干净压缩气源，清洗接头13上的清洗控制阀12，完成清理浓度检测单元5及呼吸性粉尘通道3的清洗。清理粗颗粒通道4时，关闭浓度检测单元5两侧的清洗控制阀12及浓度检测单元5的清洗接头13上的清洗控制阀12。清洗水气路接头11接通干净压缩气源，打开洗水气路接头上的清洗控制阀12，对粗颗粒通道4进行清理。

当污染严重或者堵塞时无法使用外接水气路进行清洗清洁时，打开清理窗9和浓度检测单元5的清理座，使用毛刷等工具对管路进行清理。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：包括传感器本体及防水罩，所述传感器本体内设置有分离腔、粗颗粒通道及呼吸性粉尘通道，所述呼吸性粉尘通道上设置有浓度检测单元；

所述传感器本体上设置有所述防水罩的一侧上设置有进气口，所述进气口与所述分离腔连通，所述防水罩靠近所述进气口的一侧上设置有导气锥，所述导气锥朝向所述进气口设置；

所述分离腔远离所述进气口的一侧上设置有粗颗粒进口及呼吸性粉尘进口，所述粗颗粒进口与所述进气口对应设置，所述呼吸性粉尘进口环绕所述粗颗粒进口设置，所述粗颗粒通道的一端通过所述粗颗粒进口与所述分离腔连通，所述呼吸性粉尘通道通过所述呼吸性粉尘进口与所述分离腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：所述导气锥与所述进气口共轴设置，所述导气锥的母线为弧形，所述导气锥的母线开口远离所述导气锥的轴线设置。

3.根据权利要求1所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：所述传感器本体内设置有清洗腔，所述清洗腔内设置有粗颗粒进口及粗颗粒出口，所述粗颗粒通道通过所述粗颗粒进口与所述清洗腔连通，所述清洗腔上设置有清洗水气路接头，所述清洗水气路接头与所述清洗腔连通。

4.根据权利要求3所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：还包括清洗控制阀，所述清洗控制阀分别设置在所述清洗水气路接头及所述浓度检测单元两侧的所述呼吸性粉尘通道上。

5.根据权利要求3所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：所述清洗腔远离所述粗颗粒进口的一侧为清理窗，所述清理窗可拆卸连接在所述传感器本体上。

6.根据权利要求5所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：所述清理窗远离所述传感器本体的一侧上设置有拉环。

7.根据权利要求3所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：所述清洗腔远离所述粗颗粒进口的一侧为弧面，所述弧面的开口朝向所述粗颗粒进口。

8.根据权利要求3所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：还包括负压风机，所述粗颗粒通道及所述呼吸性粉尘通道分别与所述负压风机连通。

9.根据权利要求8所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：所述传感器本体内设置有汇流管，所述汇流管的一端连接在所述清洗腔的粗颗粒出口上，所述汇流管的另一端连接在所述浓度检测单元与所述负压风机之间的所述呼吸性粉尘通道上。

10.根据权利要求1所述的一种呼吸性粉尘浓度传感器，其特征在于：所述进气口为圆台形，圆台的底面靠近所述导气锥设置。

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