CN212780392U - 可实时测量的β射线扬尘自动监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，涉及扬尘环境监测技术领域；包括进样管路、检测管路、取样装置、放射源、探测装置、走纸装置；进样管路具有第一进料端和第一出料端，检测管路具有第二进料端和第二出料端；第一进料端与取样装置相连接，第一出料端与第二进料端相对设置；放射源位于进样管路内；探测装置位于第二进料端内，并与放射源相对设置；滤纸带位于第一出料端和第二进料端之间，并沿预设方向移动。本实用新型把放射源设置在进样管路中，将探测装置设置在检测管路中，滤纸带位于两者之间，测量时无需来回走纸，样品采集和样品测量可同步进行，可实现对颗粒物的实时连续监测，而且简化了结构。

Description

可实时测量的β射线扬尘自动监测仪

技术领域

本实用新型涉及扬尘环境监测技术领域，尤其是涉及一种可实时测量的β射线扬尘自动监测仪。

背景技术

扬尘污染是大气颗粒物污染的一个重要来源,它悬浮在大气环境中，并对其质量有着极其严重的影响，是目前空气质量检测中最为重要的污染物。它的存在不但关系着环境卫生及其美观情况，而且对人们的生活质量和身体健康也有着极大的危害，所以大气颗粒物的监测工作也成为人们关注的焦点之一，对扬尘污染源的在线监控对于控制大气颗粒物污染具有重要意义。

目前的扬尘监测的技术方法包括重量法、震荡天平法、激光散射法和β射线法等。其中，较为常用的扬尘监测方法是光散射法和β射线法，激光散射法的监测误差较大，而β射线法所监测的质量浓度较高，结果相对误差较小，且容易操作与维护，测量精度和灵敏度都较高。

但现有大部分β射线监测仪的颗粒物搜集和探测采集分开进行，滤纸带上颗粒物收集区域和探测采集区域的不重合性影响测量准确性，而且需要来回移动滤纸带，只能进行间断性测试，最小可测量小时均值，无法进行实时测量；另外，由于需要来回走纸，对来回走纸的控制精度要求较高，因此其结构设计复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，以解决现有的仪器需要来回移动滤纸带，无法进行实时测量，结构设计复杂等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，具体技术方案如下：

一种可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，包括进样管路、检测管路、取样装置、放射源、探测装置、走纸装置；

所述进样管路具有第一进料端和第一出料端，所述检测管路具有第二进料端和第二出料端；

所述第一进料端与所述取样装置相连接，所述第一出料端与所述第二进料端相对设置；

所述放射源位于所述进样管路内；

所述探测装置位于所述第二进料端内，并与所述放射源相对设置；

所述走纸装置上安装有滤纸带，所述滤纸带位于所述第一出料端和所述第二进料端之间，在所述走纸装置的带动下，所述滤纸带可沿预设方向移动。

进一步的，所述走纸装置包括供纸轮、进纸轮、第一驱动机构和长度检测机构；

所述供纸轮为阻尼轮；

所述第一驱动机构与所述进纸轮相连接，并带动所述进纸轮转动；

所述滤纸带缠绕在所述进纸轮上，且一端与所述进纸轮连接；

所述长度检测机构用于检测所述滤纸带的行走长度。

进一步的，所述长度检测机构包括第一张紧轮和编码器；

所述第一张紧轮位于所述供纸轮上方，其用于张紧所述供纸轮和所述进纸轮之间的滤纸带；

所述编码器安装在所述第一张紧轮上。

进一步的，还包括第二张紧轮；

所述第二张紧轮位于所述进纸轮上方，并用于张紧所述第一张紧轮和所述进纸轮之间的滤纸带。

进一步的，所述检测管路上安装有气泵和流量计，所述检测管路内设有传感器组。

进一步的，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器中的至少一种。

进一步的，还包括机体和标定装置；

所述第一出料端、所述第二进料端、所述放射源、所述探测装置和所述标定装置均位于所述机体内；

所述标定装置用于对标定位的气体样品进行标定；

所述标定位处于所述第一出料端和所述第二进料端之间，并位于所述滤纸带上方。

进一步的，所述标定装置包括第二驱动机构和标准膜片；

所述第二驱动机构与所述标准膜片相连接，以使得所述标准膜片移动或脱离所述标定位。

进一步的，还包括加热装置；所述加热装置安装在所述进样管路上，并为所述进样管路内部加热。

进一步的，所述加热装置包括加热块及保温套；

所述加热块安装在所述进样管路上；所述保温套套装在所述加热块上。

根据本实用新型提供的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，把放射源设置在进样管路中，将探测装置设置在检测管路中，且两者相对设置，滤纸带位于两者之间，测量时无需来回走纸，样品采集和样品测量可同步进行，可实现对颗粒物的实时连续监测，而且简化了结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪的结构示意图。

图标：

1-机体；2-进样管路；3-检测管路；4-取样装置；5-放射源；6-探测装置；7-走纸装置；8-滤纸带；9-气泵；10-供纸轮；11-进纸轮；12-第一张紧轮；13-编码器；14-第二张紧轮；15-流量计；16-调节阀；17-温度传感器；18-湿度传感器；19-压力传感器；20-标准膜片；21-加热装置。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合附图1所示，本实施例提供了一种可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，包括机体1、进样管路2、检测管路3、取样装置4、放射源5、探测装置6、走纸装置7等结构。

其中，本实施例的机体1作为整个检测仪的安装和保护结构，本实施例的进样管路2和检测管路3部分位于机体1内，本实施例的取样装置4、放射源5、探测装置6和走纸装置7均位于机体1内。

相应的，可以在本实施例的机体1内设有控制器或者处理器等结构(图中未示出)，在机体1上安装控制面板、显示屏等结构(图中未示出)，控制器与各装置和控制面板连接，通过控制面板操控各装置的动作，并且通过显示屏来显示检测到的扬尘数据。当然，以上控制器、控制面板和显示屏等均为现有的结构，因此本实施例不对其进行附图说明和原理上的描述。

本实施例的进样管路2具有第一进料端(图中进样管路2的上端)和第一出料端(图中的下端)，本实施例的第一进料端位于上述的机体1外，第一出料端位于机体1内，第一进料端与取样装置4相连接。本实施例的放射源5位于进样管路2内，放射源5进样管路2不会影响样气的流动。

本实施例的检测管路3具有第二进料端(图中检测管路3的上端)和第二出料端；第二进料端位于上述的机体1内，第二出料端位于机体1内，而且本实施例的第一出料端与第二进料端相对设置且具有较小的预设距离。本实施例的探测装置6位于第二进料端内，也不会影响到气体流动，并与上述的放射源5相对设置。

本实施例的走纸装置7上安装有用于检测的滤纸带8，滤纸带8位于第一出料端和第二进料端之间，在走纸装置7的带动下，滤纸带8可沿预设方向移动，即图中的水平方向。

本实施例的检测管路3上安装有气泵9，气泵9可以与上述的控制器连接，本实施例的取样装置4包括切割器，切割器将空气中颗粒物进行切割分离，并通过进样管路2将目标颗粒物输送到检测管路3内，输送动力可以由气泵9来实现，因此本实施例的第一出料端与第二进料端之间的距离需要进行设计，保证气泵9的抽吸力能够对进样管路2也起到一定的作用，使得气流能够由进样管路2进入到检测管路3内。当然，可以是通过其他结构来实现气流能够由进样管路2进入到检测管路3内，例如在进样管路2 上也安装泵体等结构。

本实施例的放射源5为¹⁴C源(碳14)，探测装置6为β射线计数型探测器，滤纸带8为玻璃纤维滤带，样气中的目标颗粒物附在滤纸带8上，放射源5发出射线，经滤纸带8衰减后被探测装置6转换成电信号，由仪器主机(包括上述的控制器)获取、处理得到颗粒物浓度。

上述结构设计，将放射源5设置在进样管路2中，将探测装置6设置在检测管路3中，将放射源5和探测装置6相对设置，并且将滤纸带8位于两者之间，测量时无需来回走纸，使得样品采集和样品测量可同步进行，可实现对颗粒物的实时连续监测；而且由于无需来回走纸，也简化了结构。

作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例的走纸装置7包括供纸轮10、进纸轮11、第一驱动机构(图中未示出)和长度检测机构；其中，本实施例的供纸轮10为阻尼轮；本实施例的第一驱动机构与进纸轮11相连接，并带动进纸轮11转动；本实施例的滤纸带8缠绕在进纸轮11上，且一端与进纸轮11连接；本实施例的长度检测机构用于检测滤纸带8的行走长度。

上述结构设计是由于实用新型人发现，现有的进纸轮11和供纸轮10 均各自有驱动电机进行控制，设计较为复杂，如果控制不准，存在断纸风险，因此本实施例对此进行创新，将进纸轮11和减速电机等驱动部件相连，供纸轮10设计为阻尼轮，由滤纸带8拉动时被动旋转，由于只有进纸轮11 有驱动力，不存在因进纸轮11和供纸轮10转动距离不一致带来的断纸风险，提高了设备运行的稳定性。

具体的，本实施例的长度检测机构包括第一张紧轮12和编码器13；本实施例的第一张紧轮12位于供纸轮10上方，其用于张紧供纸轮10和进纸轮11之间的滤纸带8；本实施例的编码器13安装在第一张紧轮12上，第一张紧轮12带动编码器13旋转来检测走纸的距离。并且本实施例的走纸装置7还包括压紧机构(图中未示出)，走纸到设定距离后，进纸轮11停止转动，压紧机构下移压紧滤纸带8，防止滤纸带8滑移和进样通道漏气。

由于配置上述的第一张紧轮12，因此，为了保证滤纸带8能够水平向输送，使滤纸带8的受力趋缓并保证和进样管路2之间的方向垂直不发生偏移，本实施例的走纸装置7还包括第二张紧轮14；本实施例的第二张紧轮14位于进纸轮11上方，并用于张紧第一张紧轮12和进纸轮11之间的滤纸带8。

作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例还在检测管路3上设有流量计15，以控制气体流量，而且还可以包括过滤器(图中未示出)和调节阀16等结构，流量计15、过滤器和调节阀16均可以与上述控制器连接，通过控制面板来操控其动作，调节阀16用于根据流量计15的反馈来调节流量，过滤器可以对检测后的气流进行过滤。

作为本实施例的一个优选实施方式，还可以在检测管路3内设置传感器组，通过传感器组进行气体参数的检测，例如，传感器组可以包括温度传感器17、湿度传感器18和压力传感器19，以检测气体温湿度和压力。据流量计15反馈的流量和压力传感器19得到的压力，可以控制调节阀16 的开合程度，为设备入口处提供持续、稳定的大气样品流量。并且可以根据湿度传感器18和温度传感器17测得的温度、湿度值来控制加热块是否启动，调节样气中的湿度，减小湿度对测量结果的影响。

另外，本实施例的β射线扬尘自动监测仪在使用前，还需要用一个已知质量(Δm)的“标准膜片20”对仪器进行标定校准，依据β射线衰减关系式，以求取仪器的修正系数k值(即质量吸收系数)。β射线扬尘自动监测仪在初次定标时都要用这个“标准膜片20”反复插入，进行多次计数统计，计算出仪器的k值，并将k值保留在仪器中，作为仪器常数，参与仪器的输出运算。因为β射线扬尘自动监测仪是计量仪器，所以要定时进行定标工作，以保证k值的稳定、准确。

但是标准膜片20一般为外置，即设置在机体1外，并且需要以人工干预的方式进行反复操作，十分不便，因此本实施例对标定装置进行改进，将本实施例的标定装置设置在机体1内。

具体地，本实施例的标定装置包括第二驱动机构(图中未示出)和标准膜片20；第二驱动机构与标准膜片20相连接，以使得标准膜片20移动或脱离标定位。本实施例的标定位处于第一出料端和第二进料端之间，并位于滤纸带8上方。并且本实施例的第二驱动机构可以通过上述的控制面板和控制器进行控制，无需人工操作。

另外，为了便于检测，本实施例还在进样管路2上安装有加热装置21；加热装置21用于为进样管路2内部加热，当上述的湿度传感器18检测到湿度达到一定值时，加热装置21去除湿气，本实施例的加热装置21包括加热块及保温套；加热块安装在进样管路2上；保温套套装在加热块上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，包括进样管路、检测管路、取样装置、放射源、探测装置、走纸装置；

所述进样管路具有第一进料端和第一出料端，所述检测管路具有第二进料端和第二出料端；

所述第一进料端与所述取样装置相连接，所述第一出料端与所述第二进料端相对设置；

所述放射源位于所述进样管路内；

所述探测装置位于所述第二进料端内，并与所述放射源相对设置；

所述走纸装置上安装有滤纸带，所述滤纸带位于所述第一出料端和所述第二进料端之间，在所述走纸装置的带动下，所述滤纸带可沿预设方向移动。

2.根据权利要求1所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，所述走纸装置包括供纸轮、进纸轮、第一驱动机构和长度检测机构；

所述供纸轮为阻尼轮；

所述第一驱动机构与所述进纸轮相连接，并带动所述进纸轮转动；

所述滤纸带缠绕在所述进纸轮上，且一端与所述进纸轮连接；

所述长度检测机构用于检测所述滤纸带的行走长度。

3.根据权利要求2所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，所述长度检测机构包括第一张紧轮和编码器；

所述第一张紧轮位于所述供纸轮上方，其用于张紧所述供纸轮和所述进纸轮之间的滤纸带；

所述编码器安装在所述第一张紧轮上。

4.根据权利要求3所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，还包括第二张紧轮；

所述第二张紧轮位于所述进纸轮上方，并用于张紧所述第一张紧轮和所述进纸轮之间的滤纸带。

5.根据权利要求1所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，所述检测管路上安装有气泵和流量计，所述检测管路内设有传感器组。

6.根据权利要求5所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器中的至少一种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，还包括机体和标定装置；

所述第一出料端、所述第二进料端、所述放射源、所述探测装置和所述标定装置均位于所述机体内；

所述标定装置用于对标定位的气体样品进行标定；

所述标定位处于所述第一出料端和所述第二进料端之间，并位于所述滤纸带上方。

8.根据权利要求7所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，所述标定装置包括第二驱动机构和标准膜片；

所述第二驱动机构与所述标准膜片相连接，以使得所述标准膜片移动或脱离所述标定位。

9.根据权利要求1-6任一项所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，还包括加热装置；所述加热装置安装在所述进样管路上，并为所述进样管路内部加热。

10.根据权利要求9所述的可实时测量的β射线扬尘自动监测仪，其特征在于，所述加热装置包括加热块及保温套；

所述加热块安装在所述进样管路上；所述保温套套装在所述加热块上。

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