粉尘浓度传感装置的制作方法
专利名称：粉尘浓度传感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粉尘浓度传感装置，具体地说涉及一种在自然风流中连续监测粉尘浓度的仪器。
背景技术：
目前对于粉尘浓度的测量，主要采用粉尘采样器和直读式测尘仪。前者利用滤膜计重法原理抽取一定体积的含尘空气，粉尘被捕集在滤膜上，根据滤膜上增加的粉尘质量，再利用公式计算出单位体积空气中的粉尘质量浓度，具有操作麻烦，粉尘浓度值要通过计算才能出来的缺点；后者利用间接方法如光散射等原理，利用采样器进行标定，可即时显示测量出粉尘浓度值来，但工作时间短，测量次数有限，不能够对粉尘连续监测，只能作为常规便携式测尘仪使用。
中国专利200820028964.7公开了一种粉尘浓度传感器，壳体上设置有进气口，进气口与壳体内部的暗室连通，在进气口的通道中设置有激光发生器，暗室的侧避开有一个窗口，该窗口内设置有光电转换器，暗室的出气口通过管道与排气口连接，所述的管道中设置有抽风机，光电转换器与主控板连接，主控板分别与接口插座、设置键盘、数码显示屏通过导线连接。
中国专利200620125097.X公开了一种对粉尘浓度进行长时间连续监测并即时显示粉尘浓度值，同时转成频率信号输出的传感器。结构由外壳、粉尘采样头、粉尘室、风机、光电接受装置组成；粉尘室装在外壳内，粉尘采样头设置在粉尘室一侧，风机安装在粉尘室另一侧，光电接受装置设置在粉尘室上部。
上述现有技术的不足之处在于激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部易吸附灰尘，从而影响测量的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种粉尘浓度检测的可靠性和精度较好的粉尘浓度传感装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种粉尘浓度传感装置，包括显示箱体和设于显示箱体底部的探头，其特点是所述探头包括管状的尘筒和套设于尘筒上的尘筒套，尘筒上设有至少一对透光孔，在尘筒套上与该对透光孔相对处分别设有激光发射器和光电转换器。所述探头还包括用于驱动尘筒相对尘筒套绕中心轴自传的驱动电机，尘筒上设有用于擦拭所述激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部的尘刷。由于采用了尘刷，故而使测量不受吸附灰尘的影响，确保了粉尘浓度检测的可靠性和精度。
进一步，为阻止尘筒内存在含尘空气，所述探头还包括向驱动尘筒与尘筒套之间的间隙处送洁净空气的通气管。
进一步，所述通气管与空气过滤及送风装置相连，以使清洁空气导入尘筒套和尘筒的之间，从透光孔吹出，阻止尘筒内含尘空气灌入。
进一步，为最大限度接收含尘散射光面并避免杂光干扰，各透光孔的中小处于垂直于尘筒的中心轴的圆上，该圆上各透光孔之间的夹角为120。。
本发明具有积极的效果(1)本发明的粉尘浓度传感装置的显示箱体(即外壳)内装有尘筒的探头部分、传动机构、刷镜装置(即尘刷)、激光发射与接收电路、驱动电机和显示窗，在显示箱体内还装有空气过滤及送风装置。该粉尘浓度传感装置在自然风流中，能连续监测粉尘浓度并能不间断实时显示粉尘浓度，并可输出标准制式的信号与各种监控系统连接传输，以实时控制外部的洒水喷雾降尘设备。(2)本发明的粉尘浓度传感装置使用时吊挂在自然风流中，含尘空气以一定的风速运动时，通过尘筒外两端的导流口进入尘筒，均匀的含尘气流，在尘筒中间形成一束被激光照射的尘柱，光电转换器接收尘柱上的散射光强，光信号经光电变换和模数转换后送单片机进行处理，并最后显示粉尘浓度。尘筒中激光的发射和光电接收之间存在120度的夹角，筒内经无光漆处理，最大限度接收了含尘散射光面并避免杂光干扰。尘刷由直流无刷电机带动，电机无火花，有过载过流保护，尘筒正反运动，由程序智能化控制。空气过滤及送风装置包括防尘微风发生器和空气过滤器；防尘微风发生器将含尘空气从显示箱体上端的防淋罩的空隙中吸入，路径空气过滤器除去尘粒，清洁空气导入尘筒套和尘筒的之间，从透光孔吹出，阻止尘筒内含尘空气灌入。(3)本发明中，探头整体采用全封闭的密封封装结构，可显示实时粉尘浓度数值，并可据设定的粉尘浓度输出一组开关量信号，用以驱动洒水喷雾的降尘外围设备。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图l为本发明的粉尘浓度传感装置的结构示意图。图2为图1的侧视图。
图3为上述粉尘浓度传感装置中的探头的结构示意图。图4为本发明的粉尘浓度传感装置的电路框图。
附图中标号如下l一显示箱体，2 —探头，3 —显示窗，4一电源及信号接线端口， 5 —空气过滤及送风装置，6 —光电转换器，7 —激光发射器，8—吊环，9一通气管，IO —驱动电机，ll一导流口， 12 —尘筒，13 —六方套，14和15 —透光孔，16 —尘刷，17 —尘筒套，18 —中央控制单元，19一激光电源电路，20—电机正反转控制电路，21—信号处理电路，22 —显示电路，23 —输出控制电路，24 —频率输出电路。
具体实施方式
实施例l
见图1一3，本实施例的粉尘浓度传感装置包括显示箱体l和设于显示箱体l底部的探头
2
所述探头2包括管状的尘筒12、套设于尘筒12上的尘筒套17、用于驱动尘筒12相对尘筒套17绕中心轴自传的驱动电机10、向驱动尘筒12与尘筒套17之间的间隙处送洁净空气的通气管9、设于尘筒12上的用于擦拭所述激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部的尘刷16。尘筒12上设有至少一对透光孔14和15，在尘筒套17上与该对透光孔14和15相对处分别设有激光发射器和光电转换器。
所述通气管9与空气过滤及送风装置5相连，所述尘筒12两端设有导流口11。所述的各透光孔14和15的中小处于垂直于尘筒12的中心轴的圆上，在该圆上各透光孔14和15之间的夹角为120° ，也即所述激光发射器和光电转换器之间的夹角为120。，尘筒12的内壁涂有无光漆。所述显示箱体1上设有用于显示粉尘浓度的显示窗3和电源及信号接线端口4。
见图4，显示箱体l内设有电子线路板，其包括由单片机处理电路构成的中央控制单元18、与激光发射器7相连的激光电源电路19、与中央控制单元18相连的显示电路22、与中央控制单元18相连的用于控制所述驱动电机10的电机正反转控制电路20、与中央控制单元18的粉尘浓度信号输入端相连的用于处理来自光电转换器21的输出信号的信号处理电路21、与中央控制单元18相连的用于通过频率信号反应粉尘浓度信息的频率输出电路24、与中央控制单元18相连的用于驱动洒水喷雾的降尘外围设备的输出控制电路23;中央控制单元18的激光控制输出端与激光电源电路19的控制输入端相连。频率输出电路24的输出端接电源及信号接线端口4。
电源电路包括激光电源电路，其由分频电路、延时电路和恒流电路组成。信号处理电路由检波放大，跟随，调零以及模数转换部分组成。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
权利要求11、一种粉尘浓度传感装置，包括显示箱体(1)和设于显示箱体(1)底部的探头(2)，其特征在于所述探头(2)包括管状的尘筒(12)和套设于尘筒(12)上的尘筒套(17)，尘筒(12)上设有至少一对透光孔(14和15)，在尘筒套(17)上与该对透光孔(14和15)相对处分别设有激光发射器(6)和光电转换器(7)；所述探头(2)还包括用于驱动尘筒(12)相对尘筒套(17)绕中心轴自传的驱动电机(10)，尘筒(12)上设有用于擦拭所述激光发射器(6)的发光部和光电转换器(7)的光吸收部的尘刷(16)。
2、 根据权利要求l所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述探头(2)还包括向 驱动尘筒(12)与尘筒套(17)之间的间隙处送洁净空气的通气管(9)。
3、 根据权利要求2所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述尘筒(12)两端设有 导流口 (11)。
4、 根据权利要求3所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述通气管(9)与空气过 滤及送风装置(5)相连。
5、 根据权利要求1一4之一所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述显示箱体(1 )上设有用于显示粉尘浓度的显示窗(3)和电源及信号接线端口 (4)。
6、 根据权利要求1至4之一所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述的各透光孔( 14和15)的中小处于垂直于尘筒(12)的中心轴的圆上，在该圆上各透光孔(14和15)之间 的夹角为120。。
7、 根据权利要求6所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述尘筒(12)的内壁涂 有无光漆。
8、 根据权利要求7所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述显示箱体(1)内设有 电子线路板，其包括中央控制单元(18)、与激光发射器(7)相连的激光电源电路(19)、与中央控制单元(18)相连的显示电路(22)、与中央控制单元(18)相连的用于控制 所述驱动电机(10)的电机正反转控制电路(20)、与中央控制单元(18)的粉尘浓度信号 输入端相连的用于处理来自光电转换器(21)的输出信号的信号处理电路(21)、与中央控 制单元(18)相连的用于通过频率信号反应粉尘浓度信息的频率输出电路(24)、与中央控 制单元(18)相连的用于驱动洒水喷雾的降尘外围设备的输出控制电路(23);中央控制单 元(18)的激光控制输出端与激光电源电路(19)的控制输入端相连。
全文摘要
本发明公开了一种粉尘浓度传感装置，包括显示箱体和设于显示箱体底部的探头，所述探头包括管状的尘筒和尘筒套，尘筒上设有至少一对透光孔，与该对透光孔相对处分别设有激光发射器和光电转换器。使用时该粉尘浓度传感装置吊挂在自然风流中，含尘空气进入尘筒，含尘气流在尘筒内形成一束被激光照射的尘柱，光电转换器接收尘柱上的散射光强，经光电变换后送单片机进行处理，并最后显示粉尘浓度。所述探头还包括用于驱动尘筒相对尘筒套绕中心轴自传的驱动电机，尘筒上设有用于擦拭所述激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部的尘刷。由于采用了尘刷，故而使测量不受吸附灰尘的影响，确保了粉尘浓度检测的可靠性和精度。
文档编号G01N21/47GK101498664SQ200910300798
公开日2009年8月5日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者春 严, 伏新征, 刘玉坤, 梅 花, 蒋玉华, 志 黄 申请人:江苏三恒科技集团有限公司
技术领域：
本发明涉及一种粉尘浓度传感装置，具体地说涉及一种在自然风流中连续监测粉尘浓度的仪器。
背景技术：
目前对于粉尘浓度的测量，主要采用粉尘采样器和直读式测尘仪。前者利用滤膜计重法原理抽取一定体积的含尘空气，粉尘被捕集在滤膜上，根据滤膜上增加的粉尘质量，再利用公式计算出单位体积空气中的粉尘质量浓度，具有操作麻烦，粉尘浓度值要通过计算才能出来的缺点；后者利用间接方法如光散射等原理，利用采样器进行标定，可即时显示测量出粉尘浓度值来，但工作时间短，测量次数有限，不能够对粉尘连续监测，只能作为常规便携式测尘仪使用。
中国专利200820028964.7公开了一种粉尘浓度传感器，壳体上设置有进气口，进气口与壳体内部的暗室连通，在进气口的通道中设置有激光发生器，暗室的侧避开有一个窗口，该窗口内设置有光电转换器，暗室的出气口通过管道与排气口连接，所述的管道中设置有抽风机，光电转换器与主控板连接，主控板分别与接口插座、设置键盘、数码显示屏通过导线连接。
中国专利200620125097.X公开了一种对粉尘浓度进行长时间连续监测并即时显示粉尘浓度值，同时转成频率信号输出的传感器。结构由外壳、粉尘采样头、粉尘室、风机、光电接受装置组成；粉尘室装在外壳内，粉尘采样头设置在粉尘室一侧，风机安装在粉尘室另一侧，光电接受装置设置在粉尘室上部。
上述现有技术的不足之处在于激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部易吸附灰尘，从而影响测量的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种粉尘浓度检测的可靠性和精度较好的粉尘浓度传感装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种粉尘浓度传感装置，包括显示箱体和设于显示箱体底部的探头，其特点是所述探头包括管状的尘筒和套设于尘筒上的尘筒套，尘筒上设有至少一对透光孔，在尘筒套上与该对透光孔相对处分别设有激光发射器和光电转换器。所述探头还包括用于驱动尘筒相对尘筒套绕中心轴自传的驱动电机，尘筒上设有用于擦拭所述激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部的尘刷。由于采用了尘刷，故而使测量不受吸附灰尘的影响，确保了粉尘浓度检测的可靠性和精度。
进一步，为阻止尘筒内存在含尘空气，所述探头还包括向驱动尘筒与尘筒套之间的间隙处送洁净空气的通气管。
进一步，所述通气管与空气过滤及送风装置相连，以使清洁空气导入尘筒套和尘筒的之间，从透光孔吹出，阻止尘筒内含尘空气灌入。
进一步，为最大限度接收含尘散射光面并避免杂光干扰，各透光孔的中小处于垂直于尘筒的中心轴的圆上，该圆上各透光孔之间的夹角为120。。
本发明具有积极的效果(1)本发明的粉尘浓度传感装置的显示箱体(即外壳)内装有尘筒的探头部分、传动机构、刷镜装置(即尘刷)、激光发射与接收电路、驱动电机和显示窗，在显示箱体内还装有空气过滤及送风装置。该粉尘浓度传感装置在自然风流中，能连续监测粉尘浓度并能不间断实时显示粉尘浓度，并可输出标准制式的信号与各种监控系统连接传输，以实时控制外部的洒水喷雾降尘设备。(2)本发明的粉尘浓度传感装置使用时吊挂在自然风流中，含尘空气以一定的风速运动时，通过尘筒外两端的导流口进入尘筒，均匀的含尘气流，在尘筒中间形成一束被激光照射的尘柱，光电转换器接收尘柱上的散射光强，光信号经光电变换和模数转换后送单片机进行处理，并最后显示粉尘浓度。尘筒中激光的发射和光电接收之间存在120度的夹角，筒内经无光漆处理，最大限度接收了含尘散射光面并避免杂光干扰。尘刷由直流无刷电机带动，电机无火花，有过载过流保护，尘筒正反运动，由程序智能化控制。空气过滤及送风装置包括防尘微风发生器和空气过滤器；防尘微风发生器将含尘空气从显示箱体上端的防淋罩的空隙中吸入，路径空气过滤器除去尘粒，清洁空气导入尘筒套和尘筒的之间，从透光孔吹出，阻止尘筒内含尘空气灌入。(3)本发明中，探头整体采用全封闭的密封封装结构，可显示实时粉尘浓度数值，并可据设定的粉尘浓度输出一组开关量信号，用以驱动洒水喷雾的降尘外围设备。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图l为本发明的粉尘浓度传感装置的结构示意图。图2为图1的侧视图。
图3为上述粉尘浓度传感装置中的探头的结构示意图。图4为本发明的粉尘浓度传感装置的电路框图。
附图中标号如下l一显示箱体，2 —探头，3 —显示窗，4一电源及信号接线端口， 5 —空气过滤及送风装置，6 —光电转换器，7 —激光发射器，8—吊环，9一通气管，IO —驱动电机，ll一导流口， 12 —尘筒，13 —六方套，14和15 —透光孔，16 —尘刷，17 —尘筒套，18 —中央控制单元，19一激光电源电路，20—电机正反转控制电路，21—信号处理电路，22 —显示电路，23 —输出控制电路，24 —频率输出电路。
具体实施方式
实施例l
见图1一3，本实施例的粉尘浓度传感装置包括显示箱体l和设于显示箱体l底部的探头
2
所述探头2包括管状的尘筒12、套设于尘筒12上的尘筒套17、用于驱动尘筒12相对尘筒套17绕中心轴自传的驱动电机10、向驱动尘筒12与尘筒套17之间的间隙处送洁净空气的通气管9、设于尘筒12上的用于擦拭所述激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部的尘刷16。尘筒12上设有至少一对透光孔14和15，在尘筒套17上与该对透光孔14和15相对处分别设有激光发射器和光电转换器。
所述通气管9与空气过滤及送风装置5相连，所述尘筒12两端设有导流口11。所述的各透光孔14和15的中小处于垂直于尘筒12的中心轴的圆上，在该圆上各透光孔14和15之间的夹角为120° ，也即所述激光发射器和光电转换器之间的夹角为120。，尘筒12的内壁涂有无光漆。所述显示箱体1上设有用于显示粉尘浓度的显示窗3和电源及信号接线端口4。
见图4，显示箱体l内设有电子线路板，其包括由单片机处理电路构成的中央控制单元18、与激光发射器7相连的激光电源电路19、与中央控制单元18相连的显示电路22、与中央控制单元18相连的用于控制所述驱动电机10的电机正反转控制电路20、与中央控制单元18的粉尘浓度信号输入端相连的用于处理来自光电转换器21的输出信号的信号处理电路21、与中央控制单元18相连的用于通过频率信号反应粉尘浓度信息的频率输出电路24、与中央控制单元18相连的用于驱动洒水喷雾的降尘外围设备的输出控制电路23;中央控制单元18的激光控制输出端与激光电源电路19的控制输入端相连。频率输出电路24的输出端接电源及信号接线端口4。
电源电路包括激光电源电路，其由分频电路、延时电路和恒流电路组成。信号处理电路由检波放大，跟随，调零以及模数转换部分组成。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
权利要求11、一种粉尘浓度传感装置，包括显示箱体(1)和设于显示箱体(1)底部的探头(2)，其特征在于所述探头(2)包括管状的尘筒(12)和套设于尘筒(12)上的尘筒套(17)，尘筒(12)上设有至少一对透光孔(14和15)，在尘筒套(17)上与该对透光孔(14和15)相对处分别设有激光发射器(6)和光电转换器(7)；所述探头(2)还包括用于驱动尘筒(12)相对尘筒套(17)绕中心轴自传的驱动电机(10)，尘筒(12)上设有用于擦拭所述激光发射器(6)的发光部和光电转换器(7)的光吸收部的尘刷(16)。
2、 根据权利要求l所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述探头(2)还包括向 驱动尘筒(12)与尘筒套(17)之间的间隙处送洁净空气的通气管(9)。
3、 根据权利要求2所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述尘筒(12)两端设有 导流口 (11)。
4、 根据权利要求3所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述通气管(9)与空气过 滤及送风装置(5)相连。
5、 根据权利要求1一4之一所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述显示箱体(1 )上设有用于显示粉尘浓度的显示窗(3)和电源及信号接线端口 (4)。
6、 根据权利要求1至4之一所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述的各透光孔( 14和15)的中小处于垂直于尘筒(12)的中心轴的圆上，在该圆上各透光孔(14和15)之间 的夹角为120。。
7、 根据权利要求6所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述尘筒(12)的内壁涂 有无光漆。
8、 根据权利要求7所述的粉尘浓度传感装置，其特征在于所述显示箱体(1)内设有 电子线路板，其包括中央控制单元(18)、与激光发射器(7)相连的激光电源电路(19)、与中央控制单元(18)相连的显示电路(22)、与中央控制单元(18)相连的用于控制 所述驱动电机(10)的电机正反转控制电路(20)、与中央控制单元(18)的粉尘浓度信号 输入端相连的用于处理来自光电转换器(21)的输出信号的信号处理电路(21)、与中央控 制单元(18)相连的用于通过频率信号反应粉尘浓度信息的频率输出电路(24)、与中央控 制单元(18)相连的用于驱动洒水喷雾的降尘外围设备的输出控制电路(23);中央控制单 元(18)的激光控制输出端与激光电源电路(19)的控制输入端相连。
全文摘要
本发明公开了一种粉尘浓度传感装置，包括显示箱体和设于显示箱体底部的探头，所述探头包括管状的尘筒和尘筒套，尘筒上设有至少一对透光孔，与该对透光孔相对处分别设有激光发射器和光电转换器。使用时该粉尘浓度传感装置吊挂在自然风流中，含尘空气进入尘筒，含尘气流在尘筒内形成一束被激光照射的尘柱，光电转换器接收尘柱上的散射光强，经光电变换后送单片机进行处理，并最后显示粉尘浓度。所述探头还包括用于驱动尘筒相对尘筒套绕中心轴自传的驱动电机，尘筒上设有用于擦拭所述激光发射器的发光部和光电转换器的光吸收部的尘刷。由于采用了尘刷，故而使测量不受吸附灰尘的影响，确保了粉尘浓度检测的可靠性和精度。
文档编号G01N21/47GK101498664SQ200910300798
公开日2009年8月5日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者春 严, 伏新征, 刘玉坤, 梅 花, 蒋玉华, 志 黄 申请人:江苏三恒科技集团有限公司
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