CN216350469U - 大气自动除水除污离子检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大气自动除水除污离子检测设备，包括：采样头、传感器、第一电动三通球阀、真空泵、第二电动三通球阀、放大器和控制模块；采样头进气口与外部相连通；传感器进气口与采样头出气口相连通；第一电动三通球阀公共口与传感器出气口相连通；真空泵抽气口与第一电动三通球阀常开口相连通；真空泵排气口与第一电动三通球阀常闭口相连通；第二电动三通球阀公共口与外部相连通；第二电动三通球阀常开口与真空泵排气口相连通；第二电动三通球阀常闭口与真空泵抽气口相连通；放大器与传感器信号通信相连；控制模块与放大器通信相连。本实用新型能够克服高湿环境对传感器的影响，保证传感器在高湿环境下正常运行。

Description

大气自动除水除污离子检测设备

技术领域

本实用新型涉及环境检测技术领域，尤其涉及一种大气自动除水除污离子检测设备。

背景技术

目前测量空气离子浓度大小的仪器多为空气离子浓度测试仪，现有的空气离子浓度测试仪通常采用离子传感器来收集空气离子，空气离子在离子传感器的极化板与捕集板之间的极化电场的作用下，将各自携带不同极性的电荷转移到极化板与捕集板上形成一股电流，从而根据电流计算出空气中离子的浓度。由于空气离子测量对传感器的绝缘要求很高，通常为1017Ω以上，因此，在高湿环境中，空气中夹杂的水汽会对传感器造成极大的影响。为了克服高湿环境对传感器的影响，现有的空气离子浓度测试仪主要通过在传感器上涂覆防潮漆，并在传感器上设置加热带，以对传感器进行加热除湿。

但是现有的空气离子浓度测试仪虽然能够对传感器进行除湿，但在长时间运行后，脏污和气溶胶等会吸附在传感器绝缘支架的表面，导致传感器表面绝缘电阻减小和泄露电流增大等问题，从而使空气离子浓度的测量结果出现偏差。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供了一种大气自动除水除污离子检测设备，以解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本实用新型的一个方面，提供了一种大气自动除水除污离子检测设备，包括：

采样头，所述采样头的进气口与所述大气自动除水除污离子检测设备外部相连通；

传感器，所述传感器的进气口与所述采样头的出气口相连通；

第一电动三通球阀，所述第一电动三通球阀的公共口与所述传感器的出气口相连通；

真空泵，所述真空泵的抽气口与所述第一电动三通球阀的常开口相连通；所述真空泵的排气口与所述第一电动三通球阀的常闭口相连通；

第二电动三通球阀，所述第二电动三通球阀的公共口与所述大气自动除水除污离子检测设备外部相连通；所述第二电动三通球阀的常开口与所述真空泵的排气口相连通；所述第二电动三通球阀的常闭口与所述真空泵的抽气口相连通；

放大器，与所述传感器信号通信相连；

控制模块，所述控制模块分别与所述第一电动三通球阀、所述真空泵、所述第二电动三通球阀和所述加热带电性连接，所述控制模块与所述放大器通信相连。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：工控机，通过控制电路分别与所述第一电动三通球阀、所述真空泵、所述第二电动三通球阀和所述加热带电性连接。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：加热带，包覆在所述传感器外部，且所述加热带通过控制电路与所述工控机电性连接。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：温湿度传感器，所述温湿度传感器安装于所述传感器上。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：流量控制器，所述流量控制器安装在所述第一电动三通球阀的常开口与所述第二电动三通球阀的常闭口间，且所述流量控制器与所述真空泵相连通。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：第一空气过滤器，所述第一空气过滤器的第一端与所述传感器的出气口相连通，所述第一空气过滤器的第二端与所述第一电动三通球阀的公共口相连通。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：第二空气过滤器，所述第二空气过滤器的第一端与所述第二电动三通球阀的公共口相连通，所述第二空气过滤器的第二端与所述大气自动除水除污离子检测设备外部相连通。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：防虫网，设置在所述采样头的进气口上。

在本实用新型的一些实施例中，所述采样头、所述传感器、所述第一电动三通球阀、所述真空泵和所述第二电动三通球阀通过气管相连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述传感器为离子传感器；所述控制模块采用直流电源供电。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本实用新型大气自动除水除污离子检测设备至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

本实用新型提供的大气自动除水除污离子检测设备能够克服高湿环境对传感器的影响，保证传感器在高湿环境下的正常运行；同时能够对传感器进行不定期的反吹，能够驱除附着在传感器上的灰尘、气溶胶和水汽等脏污，保证传感器的长时间运行，有效地解决了传感器因长时间运行而出现的表面绝缘电阻减小和泄露电流增大等问题，从而保证空气离子浓度测量结果的准确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例大气自动除水除污离子检测设备的结构示意图。

【附图中本实用新型实施例主要元件符号说明】

1-采样头；

2-传感器；

3-第一电动三通球阀；

4-真空泵；

5-第二电动三通球阀；

6-放大器；

7-加热带；

8-流量控制器；

9-第一空气过滤器；

10-第二空气过滤器；

11-控制电路；

12-工控机；

13-第一三通接头；

14-第二三通接头。

具体实施方式

本实用新型提供了一种大气自动除水除污离子检测设备，包括：采样头、传感器、第一电动三通球阀、真空泵、第二电动三通球阀、放大器和控制模块；采样头的进气口与大气自动除水除污离子检测设备外部相连通；传感器的进气口与采样头的出气口相连通；第一电动三通球阀的公共口与传感器的出气口相连通；真空泵的抽气口与第一电动三通球阀的常开口相连通；真空泵的排气口与第一电动三通球阀的常闭口相连通；第二电动三通球阀的公共口与大气自动除水除污离子检测设备外部相连通；第二电动三通球阀的常开口与真空泵的排气口相连通；第二电动三通球阀的常闭口与真空泵的抽气口相连通；放大器与传感器信号通信相连；控制模块分别与第一电动三通球阀、真空泵、第二电动三通球阀和加热带电性连接，控制模块与放大器通信相连。本实用新型提供的大气自动除水除污离子检测设备能够克服高湿环境对传感器的影响，保证传感器在高湿环境下的正常运行。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本实用新型的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本实用新型满足适用的法律要求。

在本实用新型的第一个示例性实施例中，提供了一种大气自动除水除污离子检测设备。图1为本实用新型实施例大气自动除水除污离子检测设备的结构示意图。如图1所示，本实用新型大气自动除水除污离子检测设备，包括：采样头1、传感器2、第一电动三通球阀3、真空泵4、第二电动三通球阀5、放大器6和控制模块；采样头1的出气口连通传感器2的进气口，采样头1的进气口与外界连通；传感器2外部包裹有加热带7，传感器2的出气口连通第一电动三通球阀3的公共口；第一电动三通球阀3的常开口连通真空泵4的抽气口，第一电动三通球阀3的常闭口连通真空泵4的排气口；第二电动三通球阀5的公共口与外界连通，第二电动三通球阀5的常开口与真空泵4的排气口连通，第二电动三通球阀5的常闭口与真空泵4的抽气口连通；放大器6与传感器2电连接；控制模块用于控制加热带7、第一电动三通球阀3、真空泵4和第二电动三通球阀5的工作模式、以及计算空气离子浓度。

其中，传感器2为离子传感器，采样头1、传感器2、第一电动三通球阀3、真空泵4和第二电动三通球阀5均通过气管连通。

以下对本实用新型实施例提供的大气自动除水除污离子检测设备的结构及工作原理进行具体说明。

本实用新型实施例提供的大气自动除水除污离子检测设备在使用时，控制模块先控制真空泵4启动，此时在真空泵4的抽气作用下，采样头1开始采集空气，采样头1采集到的空气依次流经传感器2、第一电动三通球阀3、真空泵4和第二电动三通球阀5，并从第二电动三通球阀5的公共口排出；在空气流经传感器2的过程中，空气中的离子会被传感器2转变为微弱的电流信号，电流信号由传感器2输送到放大器6，经放大器6转换放大成电压信号再输送到控制模块，控制模块根据电压信号的具体数值和流经传感器2的空气流量的具体数值计算出当前空气离子浓度。

当该大气自动除水除污离子检测设备在高湿环境工作时，传感器2内表面可能会附着有大量的水汽，此时控制模块控制传感器2上的加热带7进行恒温发热，由于传感器2为金属结构，加热带7的热量会传递到传感器2，从而驱除传感器2内表面附着的水汽。

当该大气自动除水除污离子检测设备在长时间运行后，传感器2内表面可能会附着有大量的灰尘和水溶胶等脏污，此时将该大气自动除水除污离子检测设备调整到反吹作业模式，以对传感器2进行反吹，从而驱除传感器2内表面附着的脏污。具体地，控制模块控制第一电动三通球阀3和第二电动三通球阀5进行阀门切换，使两者的常开口关闭，常闭口开启。此时，在真空泵4的抽气作用下，外界空气从第二电动三通球阀5的公共口流入，并依次流经第二电动三通球阀5的常闭口、真空泵4、第一电动三通球阀3的常闭口和公共口进入传感器2和采样头1，以对传感器2和采样头1进行反吹，从而将传感器2内表面附着的灰尘和水溶胶等脏污带出传感器2，并从采样头1的进气口排出。

其中，反吹作业的频率和时间可以根据空气湿度和传感器2的本底值进行自动设定。当空气湿度和传感器2的本底值较高时，反吹作业的设定时间可以适当增长；同时控制模块可以在反吹过程中持续检测传感器2的本底值，当本底值下降到设定范围时，停止反吹；若传感器2始终没有下降到设定范围，则表明传感器2已发生故障，此时控制模块可以自动发出警报。

可见，本实用新型实施例提供的大气自动除水除污离子检测设备能够克服高湿环境对传感器2的影响，保证传感器2在高湿环境下的正常运行；同时能够对传感器2进行不定期的反吹，能够驱除附着在传感器2上的灰尘、气溶胶和水汽等脏污，保证传感器2的长时间运行，有效地解决了传感器2因长时间运行而出现的表面绝缘电阻减小和泄露电流增大等问题，从而保证空气离子浓度测量结果的准确度。其中，放大器6可以为微电流放大器。

本实用新型实施例中，传感器2上还安装有温湿度传感器，温湿度传感器与控制模块电连接。如此设置，控制模块能够通过温湿度传感器实时检测传感器2内部的温度和湿度，当传感器2内部的湿度高于设定湿度值时，控制模块控制加热带7启动，在加热带7的加热作用下，能够降低传感器2内部湿度，将传感器2内表面附着的水汽驱除，以提高传感器2的绝缘电阻，减小泄露电流；同时，控制模块还能根据温湿度传感器检测到的传感器2内部的温度和外界空气温度的具体数值控制加热带7启闭，从而使传感器2内部的内部温度高于空气温度，以降低传感器2内部的空气中的水汽的冷凝。

如附图1所示，本实用新型实施例中，为了提高空气离子浓度的检测精度，该大气自动除水除污离子检测设备还包括流量控制器8，流量控制器8安装在第一电动三通球阀3的常开口与第二电动三通球阀5的常闭口间并与真空泵4连通；控制模块与流量控制器8电连接，控制模块通过流量控制器8控制流经传感器2的空气流量。如此设置，通过流量控制器8控制流经传感器2的空气流量，能够保证空气流量稳定，避免因空气流量波动而导致最终的空气离子浓度的检测结果出现偏差。

本实用新型实施例中，该大气自动除水除污离子检测设备还包括第一空气过滤器9，第一空气过滤器9安装在传感器2出气口与第一电动三通球阀3公共口间。具体地，第一空气过滤器9通过气管分别连通传感器2出气口和第一电动三通球阀3公共口。如此设置，该大气自动除水除污离子检测设备在正常运行时，从传感器2排出的空气会先流经第一空气过滤器9，利用第一空气过滤器9能够对空气进行过滤，能够避免空气中的杂质对流量控制器8和真空泵4的影响，以延长流量控制器8和真空泵4的使用寿命。

同理，本实用新型实施例中，该大气自动除水除污离子检测设备还可以包括第二空气过滤器10，第二空气过滤器10一端连通第二电动三通球阀5公共口，第二空气过滤器10另一端与外界连通。如此设置，该大气自动除水除污离子检测设备在进行反吹作业时，外界空气会先流经第二空气过滤器10，此时利用第二空气过滤器10的过滤作用，能够去除空气中的杂质，避免空气中的杂质对真空泵4和传感器2的影响。

本实用新型实施例中，第一空气过滤器9和第二空气过滤器10内均可以设置有干燥剂；如此，第一空气过滤器9和第二空气过滤器10能够同时对空气进行过滤处理和干燥处理，以去除空气中的杂质和水汽。

如图1所示，本实用新型实施例中，控制模块可以包括工控机12和控制电路11。工控机12可以通过控制电路11分别与加热带7、第一电动三通球阀3、真空泵4、第二电动三通球阀5、放大器6、温湿度传感器和流量控制器8电连接。

其中，放大器6和流量控制器8可以通过模拟量信号方式连接控制电路11。加热带7、第一电动三通球阀3、真空泵4和第二电动三通球阀5可以通过开关量方式连接控制电路11。第一电动三通球阀3、真空泵4和第二电动三通球阀5可以利用继电器进行控制。加热带7可以采用温控开关进行恒温控制。工控机12通过控制电路11能够实现加热带7、第一电动三通球阀3、真空泵4、第二电动三通球阀5和流量控制器8的实时控制、以及实现空气离子浓度的实时检测。

本实用新型实施例中，控制模块可以采用直流电源供电。

如图1所示，本实用新型实施例中，为了方便气管的连接互通，该大气自动除水除污例子检测设备还可以包括第一三通接头13和第二三通接头14；第一三通接头13的第一接口通过气管连通流量控制器8的出气口，第二接口通过气管连通第二电动三通球阀5的常闭口，第三接口通过气管连通真空泵4的抽气口；第二三通接头14的第一接口通过气管连通真空泵4的排气口，第二接口通过气管连通第二电动三通球阀5的常开口，第三接口通过气管连通第一电动三通球阀3的常闭口。

本实用新型实施例中，该大气自动除水除污离子检测设备还可以包括套设在最外围的保护外壳；如此设置，能够提高该大气自动除水除污离子检测设备的防护性能。

为了便于采样头1收集空气，采样头1可以安装在保护外壳上部。此时由于采样头1与外界环境直接接触，为了避免空气中夹杂的杂物如柳絮飞虫等进入该大气自动除水除污离子检测设备，本实用新型实施例中，采样头1的进气口可以安装有防虫网，通过利用防虫网可以防止空气夹杂的杂物进入采样头1内部；并且当该大气自动除水除污离子检测设备进行反吹作业时，反吹空气能够将附着在防虫网上的杂物吹走，以确保防虫网的干净通畅。

至此，已经绪合附图对本实用新型实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本实用新型的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本实用新型的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (9)

1.一种大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，包括：

采样头(1)，所述采样头(1)的进气口与所述大气自动除水除污离子检测设备外部相连通；

传感器(2)，所述传感器(2)的进气口与所述采样头(1)的出气口相连通；

第一电动三通球阀(3)，所述第一电动三通球阀(3)的公共口与所述传感器(2)的出气口相连通；

真空泵(4)，所述真空泵(4)的抽气口与所述第一电动三通球阀(3)的常开口相连通；所述真空泵(4)的排气口与所述第一电动三通球阀(3)的常闭口相连通；

第二电动三通球阀(5)，所述第二电动三通球阀(5)的公共口与所述大气自动除水除污离子检测设备外部相连通；所述第二电动三通球阀(5)的常开口与所述真空泵(4)的排气口相连通；所述第二电动三通球阀(5)的常闭口与所述真空泵(4)的抽气口相连通；

放大器(6)，与所述传感器(2)信号通信相连；

控制模块，所述控制模块分别与所述第一电动三通球阀(3)、所述真空泵(4)和所述第二电动三通球阀(5)电性连接，所述控制模块与所述放大器(6)通信相连。

2.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，还包括：

加热带(7)，包覆在所述传感器(2)外部；

工控机(12)，通过控制电路(11)分别与所述第一电动三通球阀(3)、所述真空泵(4)、所述第二电动三通球阀(5)和所述加热带(7)电性连接。

3.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，还包括：

温湿度传感器，所述温湿度传感器安装于所述传感器(2)上。

4.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，还包括：

流量控制器(8)，所述流量控制器(8)安装在所述第一电动三通球阀(3)的常开口与所述第二电动三通球阀(5)的常闭口间，且所述流量控制器(8)与所述真空泵(4)相连通。

5.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，还包括：

第一空气过滤器(9)，所述第一空气过滤器(9)的第一端与所述传感器(2)的出气口相连通，所述第一空气过滤器(9)的第二端与所述第一电动三通球阀(3)的公共口相连通。

6.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，还包括：

第二空气过滤器(10)，所述第二空气过滤器(10)的第一端与所述第二电动三通球阀(5)的公共口相连通，所述第二空气过滤器(10)的第二端与所述大气自动除水除污离子检测设备外部相连通。

7.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，还包括：

防虫网，设置在所述采样头(1)的进气口上。

8.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，所述采样头(1)、所述传感器(2)、所述第一电动三通球阀(3)、所述真空泵(4)和所述第二电动三通球阀(5)通过气管相连通。

9.根据权利要求1所述的大气自动除水除污离子检测设备，其特征在于，所述传感器(2)为离子传感器；所述控制模块采用直流电源供电。

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