CN217304806U - 一种颗粒物浓度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种颗粒物浓度检测装置，属于颗粒物检测领域。包括：第一采样机构和第二采样机构，以及移动检测机构，移动检测机构包括：第一气流座、第二气流座以及位于两者之间的检测单元，所述第一气流座、第二气流座以及检测单元互相连接，且在驱动机构带动下在采样工作位和检测工作位之间切换；采样工作位时，所述第一气流座正对所述第一采样机构并形成第一采样通道；所述第二气流座正对所述第二采样机构并形成第二采样通道；检测工作位时，所述检测单元正对位于所述第一采样机构下侧的采样纸带或正对位于所述第二采样机构下侧的采样纸带。本实用新型提供的颗粒物浓度检测装置使用一套检测机构实现两路采样通道的检测。

Description

一种颗粒物浓度检测装置

技术领域

本实用新型涉及颗粒物浓度检测领域，具体涉及一种基于β射线法的颗粒物浓度检测装置。

背景技术

基于β射线法的颗粒物浓度检测装置通常是利用β射线衰减量测试采样期间增加的颗粒物重量，样气由采样泵吸入采样管，经过滤膜过滤后排出。颗粒物沉淀在采样滤膜上，当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时β射线能量衰减， 通过对衰减量的测定计算出颗粒物的浓度。目前，在β射线法检测大气颗粒物浓度的方法中，分为原位检测方式（采样和检测处于同一工位）和异位检测方式（采样和检测不在一个工位）。原位检测方法结构简单，不会由于纸带移动的定位误差影响检测结果，但采样时温度变化会对光电倍增管(β射线探测器)的数据采集带来影响，导致测量的数据不能准确反映环境的真实情况；而异位检测多采用电机带动纸带在采样位及检测位之间来回移动实现颗粒物的采集及浓度的检测，往往实现起来结构比较复杂。

目前，颗粒物检测主要是针对PM2.5和PM10的浓度检测，通常将这两种颗粒物的检测集成在一个检测装置上。这种检测装置的结构通常采用申请号为201710582157.3公开的双通道颗粒物质量浓度检测装置的结构。该方案中，颗粒物分离取样模块与样气湿度控制模块相连接，样气湿度控制模块的出气口连接双通道的采样检测模组；双通道的采样检测模组的两路出气口分别与两路恒流调节模组连接；两路恒流调节模组的出气口通过三通阀与采样泵相连接。该装置可同时测定大气环境中PM10和PM2. 5颗粒物的质量浓度，实现了只需要一个β射线检测器和一个β放射源，即可完成双通道连续在线采样过程。但是，该方案存在如下技术问题：1.在颗粒物检测模块中，一路采样通道采用原位法检测，另一路采样通道采用异位法检测。检测过程并没有解决原位法采样时温度变化会对光电倍增管（β射线探测器）的数据采集带来影响的问题。2.检测过程中，前进收纸电机驱动轮和后退收纸电机驱动轮反复拉扯采样纸带，受限于纸带的柔性特性及张紧程度，很难准确的对采样点及检测点之间进行精确定位，不可避免的导致空白纸带误差，对检测结果有很大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种只使用一套检测机构实现两路采样通道检测的颗粒物浓度检测装置。

针对上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种颗粒物浓度检测装置，包括：第一采样机构和第二采样机构，分别安装于总装板上；移动检测机构，位于所述第一采样机构和第二采样机构下侧，移动检测机构与所述第一采样机构和第二采样机构之间设有采样纸带，移动检测机构包括：第一气流座、第二气流座以及位于两者之间的检测单元，所述第一气流座、第二气流座以及检测单元互相连接，且在驱动机构带动下在采样工作位和检测工作位之间切换；采样工作位时，所述第一气流座正对所述第一采样机构并形成第一采样通道；所述第二气流座正对所述第二采样机构并形成第二采样通道；检测工作位时，所述检测单元正对位于所述第一采样机构下侧的采样纸带或正对位于所述第二采样机构下侧的采样纸带。

本实用新型的部分实施方式中，所述检测单元包括放射源安装座、射线探测器支架以及射线探测器，所述放射源安装座位于所述射线探测器支架上方并与之通过紧固件连接；所述射线探测器位于所述射线探测器支架下侧。

本实用新型的部分实施方式中，所述第一气流座、第二气流座以及检测单元分别连接于滑动板上，所述滑动板滑动连接于所述总装板上。

本实用新型的部分实施方式中，所述驱动机构包括驱动电机以及丝杠螺母机构，所述驱动电机的输出轴与所述丝杠螺母机构的丝杠连接，所述滑动板通过连接板连接于所述丝杠螺母机构的螺母上。

本实用新型的部分实施方式中，所述第一气流座、第二气流座以及检测单元位于总装板的第一侧面，所述驱动机构位于所述总装板的第二侧面。

本实用新型的部分实施方式中，所述总装板上还设有直线导轨，所述滑动板固定于所述直线导轨的滑块上。

本实用新型的部分实施方式中，所述第一气流座设有用于与第一抽气泵连通的第一抽气口，所述第二气流座设有用于与第二抽气泵连通的第二抽气口。

本实用新型的部分实施方式中，所述总装板上还设置有纸带压紧机构，其包括压紧轮和压紧支撑板，采样纸带穿过压紧轮和压紧支撑板之间。

本实用新型的部分实施方式中，所述总装板上还设有纸带收放机构，其包括：放纸轮、收纸轮以及至少两个导向轮。

本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本实用新型提供的颗粒物浓度检测装置在整个采样过程中，β放射源和β射线探测器都不在采样工位上，实现了采样和检测的异位方式工作，采样时两路通道的工况保持一致，采样和检测时采样纸带不移动，避免反复拉扯纸带对检测结果的影响。通过驱动移动检测机构刚性的机械运动实现采样点及检测点之间位置的切换，定位准确，有效提升检测数据准确度，更真实反映环境实际情况。并且，在检测时只使用了一组检测单元，结构上相较其他方案更加简单紧凑，极大节省了成本。

附图说明

下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:

图1为本实用新型的颗粒物浓度检测装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型的颗粒物浓度检测装置中移动检测机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型的移动检测机构中驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示为本实用新型的颗粒物浓度检测装置（以下简称检测装置）的一种具体实施方式，该检测装置具体为基于β射线法的颗粒物浓度检测装置，其安装于一个总装板1上，总装板1固定在箱体里。

该检测装置包括：分别安装于总装板1上的第一采样机构2a和第二采样机构2b，以及位于所述第一采样机构2a和第二采样机构2b下侧的移动检测机构3，其中，移动检测机构3与所述第一采样机构2a和第二采样机构2b之间设有采样纸带4。第一采样机构2a和第二采样机构2b用于压紧采样纸带4并进行抽气采样，上端连接有采样头和湿度控制系统。

所述移动检测机构3包括：第一气流座31、第二气流座32以及位于两者之间的检测单元，所述第一气流座31、第二气流座32以及检测单元互相连接，且在驱动机构34带动下在采样工作位和检测工作位之间切换；采样工作位时，所述第一气流座31正对所述第一采样机构2a并形成第一采样通道；所述第二气流座32正对所述第二采样机构2b并形成第二采样通道；具体地，所述第一气流座31设有用于与第一抽气泵连通的第一抽气口31a，所述第二气流座32设有用于与第二抽气泵连通的第二抽气口32a。经过一个采样周期后，空气中的颗粒经过采样纸带4后会被留在滤纸上。检测工作位时，所述检测单元正对位于所述第一采样机构2a下侧的采样纸带4或正对位于所述第二采样机构2b下侧的采样纸带4，对两种采样颗粒分别进行测量，实现同时测量空气中的PM2.5及PM10的颗粒浓度。

上述检测装置在整个采样过程中，β放射源和β射线探测器都不在采样工位上，实现了采样和检测的异位方式工作，采样时两路通道的工况保持一致，采样和检测时采样纸带4不移动，避免反复拉扯采样纸带4对检测结果的影响。通过驱动移动检测机构3的移动，降低温度对光电倍增管的影响，通过刚性的机械运动实现采样点及检测点之间位置的切换，定位准确，安装方便。有效提升检测数据准确度，更真实反映环境实际情况。并且，在检测时只使用了一组检测单元，结构上相较其他方案更加简单紧凑，极大节省了成本。

具体地，所述第一气流座31、第二气流座32以及检测单元分别连接于滑动板35上，所述滑动板35滑动连接于所述总装板1上，所述第一气流座31、第二气流座32以及检测单元形成一个移动单元，能够在驱动机构34的作用下同时移动，便于该检测装置在采样工作位与检测工作位的切换。

具体地，所述驱动机构34包括驱动电机341以及丝杠螺母机构，所述驱动电机341的输出轴通过联轴器342与所述丝杠螺母机构的丝杠343连接，上述丝杠螺母机构包括支撑座，所述支撑座上可转动连接有丝杠343，所述丝杠343上连接螺母344，所述螺母344与所述滑动板35通过连接板36连接，具体地，所述连接板36一端螺纹连接于所述滑动板35上，另一端螺纹连接于所述螺母344上。当驱动电机341旋转带动丝杠343转动时，所述螺母344带动所述滑动板35相对总装板1水平滑动。

为了使滑动板35滑动更加平稳，所述总装板1上还设有直线导轨33，其中，滑动板35固定于所述直线导轨33的滑块上，驱动机构34带动滑动板35沿直线导轨33滑动，避免滑动板35晃动。

具体地，所述第一气流座31、第二气流座32以及检测单元位于总装板1的第一侧面，所述驱动机构34位于所述总装板1的第二侧面，使总装板1上各个零部件布局合理。

具体地，所述检测单元包括放射源安装座37、射线探测器支架38以及射线探测器39，所述放射源安装座37位于所述射线探测器支架38上方并与之通过紧固件连接；所述射线探测器39位于所述射线探测器支架38下侧。其中，采样纸带4从放射源安装座37与射线探测器支架38之间的空隙穿过。

所述总装板1上还设置有纸带压紧机构5及纸带收放机构，纸带压紧机构5设置在采样纸带4的两端，纸带压紧机构5包括压紧轮51和压紧支撑板52，纸带穿过压紧轮51和压紧支撑板52之间。上述纸带收放机构包括：放纸轮61、收纸轮62以及至少两个导向轮63。

采用上述颗粒物浓度检测装置进行采样及检测的过程如下：

控制驱动机构34使移动检测机构3移动至采样工作位，即第一气流座31位于第一采样机构2a的正下方，所述第二气流座32位于第二采样机构2b的正下方，纸带压紧机构5下压将采样纸带4固定，防止采样纸带4左右移动，第一采样机构2a将采样纸带4压紧在第一气流座31上，第二采样机构2b将采样纸带4压紧在第二气流座32上。启动第一抽气泵和第二抽气泵，采样开始。经过一个采样周期后，空气中的颗粒经过滤纸后会被留在采样纸带4上，抽气泵停止抽气，采样机构松开采样纸带4。

控制驱动机构34使移动检测机构3移动至检测工作位，即检测单元依次移动至第一采样机构2a下方及第二采样机构2b下方，对留在采样纸带4上的颗粒物分别进行检测。测量完成后，控制纸带压紧机构5抬起，控制收纸轮62及放纸轮61转动，采样纸带4向收纸轮62方向移动设定距离进入下一个采样周期。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，包括：

第一采样机构和第二采样机构，分别安装于总装板上；

移动检测机构，位于所述第一采样机构和第二采样机构下侧，移动检测机构与所述第一采样机构和第二采样机构之间设有采样纸带，移动检测机构包括：

第一气流座、第二气流座以及位于两者之间的检测单元，所述第一气流座、第二气流座以及检测单元互相连接，且在驱动机构带动下在采样工作位和检测工作位之间切换；

采样工作位时，所述第一气流座正对所述第一采样机构并形成第一采样通道；所述第二气流座正对所述第二采样机构并形成第二采样通道；

检测工作位时，所述检测单元正对位于所述第一采样机构下侧的采样纸带或正对位于所述第二采样机构下侧的采样纸带。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述检测单元包括放射源安装座、射线探测器支架以及射线探测器，所述放射源安装座位于所述射线探测器支架上方并与之通过紧固件连接；所述射线探测器位于所述射线探测器支架下侧。

3.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述第一气流座、第二气流座以及检测单元分别连接于滑动板上，所述滑动板滑动连接于所述总装板上。

4.根据权利要求3所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机以及丝杠螺母机构，所述驱动电机的输出轴与所述丝杠螺母机构的丝杠连接，所述滑动板通过连接板连接于所述丝杠螺母机构的螺母上。

5.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述第一气流座、第二气流座以及检测单元位于总装板的第一侧面，所述驱动机构位于所述总装板的第二侧面。

6.根据权利要求3所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述总装板上还设有直线导轨，所述滑动板固定于所述直线导轨的滑块上。

7.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述第一气流座设有用于与第一抽气泵连通的第一抽气口，所述第二气流座设有用于与第二抽气泵连通的第二抽气口。

8.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述总装板上还设置有纸带压紧机构，其包括压紧轮和压紧支撑板，采样纸带穿过压紧轮和压紧支撑板之间。

9.根据权利要求1所述的一种颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述总装板上还设有纸带收放机构，其包括：放纸轮、收纸轮以及至少两个导向轮。

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