一种全自动气体粉尘浓度测量设备制造技术

本发明专利技术涉及一种全自动气体粉尘浓度测量设备，包括依次连接的取样箱，测量箱和控制箱，取样箱包括取样管，测量箱包括第一三通球阀、第二三通球阀、精密流量计、密封进气口、密封反吹口、U型过滤坩埚、工位切换平台、电子天平、负压发生器和传动装置，其中第一三通球阀分别连接取样管、精密流量计和负压发生器，第二三通球阀分别连接密封反吹口、传动装置和负压发生器；密封进气口连接在精密流量计上；U型过滤坩埚设置在工位切换平台的通孔上，工位切换平台通过旋转电机旋转；控制箱包括PLC控制器、与PLC控制器相连的触摸显示屏、与负压发生器相连的高压风机。本发明专利技术将取样、分离过滤、粉尘反吹设计在一起，实现粉尘浓度的自动测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体分析测量领域，尤其涉及一种全自动气体粉尘浓度测量设备。
技术介绍
目前市场上常使用的自动气体粉尘浓度仪大部分采用的是激光、红外线等基于光学分析的间接测量技术，这些技术方法测量气体粉尘浓度虽然测量检测方便快捷，但由于误差大、重复性差和易受干扰等原因，不能用于精确分析领域。所以对气体的粉尘浓度标准测量，目前还停留在依据GB/T15432-1995国家标准详细规定的气体总悬浮颗粒物的测定方法的人工实验室分析阶段。但是人工分析实验周期长，操作繁琐，因此效率低下，只适合在监督测量时使用，不能实现在线的、实时的、连续的和自动的气体粉尘浓度测量。因此市场上急需一款符合国家标准、能够实现在线自动精确测量的粉尘浓度测量设备。
技术实现思路
为解决现有的技术问题，本专利技术提供了一种全自动气体粉尘浓度测量设备。本专利技术的具体内容如下：一种全自动气体粉尘浓度测量设备，包括依次连接的取样箱，测量箱和控制箱，所述取样箱包括取样管，所述测量箱包括第一三通球阀、第二三通球阀、精密流量计、密封进气口、密封反吹口、U型过滤坩埚、工位切换平台、电子天平、负压发生器和传动装置，所述第一三通球阀分别连接取样管、精密流量计和负压发生器，第二三通球阀分别连接密封反吹口、传动装置和负压发生器；密封进气口连接在精密流量计上；U型过滤坩埚设置在工位切换平台的通孔上，U型过滤坩埚的开口与密封进气口和密封反吹口的大小相适应，所述工位切换平台通过旋转电机旋转，使U型过滤坩埚分别旋转到密封进气口下方、密封反吹口下方和电子天平上方；所述控制箱包括PLC控制器、触摸显示屏和高压风机，所述触摸显示屏与PLC控制器相连，所述高压风机与负压发生器相连。其中，取样管位于被测气体管道中，通过法兰盘与第一三通球阀相连，高压风机产生压缩空气，压缩空气通过负压发生器产生较大的负压抽吸力，完成被测气体的抽吸取样。第一三通球阀控制取样管与精密流量计的导通，被测气体经过精密流量计，测得流量。工位切换平台可切换种工位——粉尘过滤位（即密封进气口下方），反吹位置（即密封反吹口下方），称重位置（即电子天平上方）。旋转电机通过驱动齿轮带动皮带轮旋转，皮带轮与工位切换平台相连，从而控制工位切换平台旋转。旋转电机旋转工位切换平台，使U型过滤坩埚旋转到粉尘过滤位，传动装置将U型过滤坩埚向上与密封进气口压紧，U型过滤坩埚对气体进行分离过滤，过滤分离后的气体通过管道从新排入气体管道中，避免对周边环境造成影响。收集完被测气体内粉尘颗粒的U型滤膜坩埚，由旋转电机驱动工位切换平台旋转到称重位置，通过电子天平完成U型滤膜坩埚重量的称量。控制箱内的PLC控制器将根据收集粉尘颗粒物前U型滤膜坩埚的重量M、收集粉尘颗粒物后U型滤膜坩埚的重量M和精密流量计测量的被测气体的流量V三个数据，通过公式粉尘浓度X=（M-M）/V自动计算出被测气体的粉尘浓度。经过电子天平称量过的U型滤膜坩埚通过工位切换平台旋转到反吹位置，传动装置将U型过滤坩埚向上与密封反吹口压紧，将收集的粉尘颗粒反吹出U型滤膜坩埚，吹扫干净的U型滤膜坩埚经工位切换平台旋转到电子天平称量后，重新旋转到粉尘过滤位分离过滤新的被测气体，以进入下一个测量循环。第一三通球阀可使取样管在取样状态和反吹状态之间切换，反吹取样管能有效防止取样管堵塞，让设备长期稳定运行。进一步的，所述密封进气口和密封反吹口为喇叭形设计。所述U型过滤坩埚为加大口径设计，直径加大，与密封进气口和密封反吹口的喇叭口大小相适应。U型过滤坩埚采用加大口径设计，能大大加大过滤膜的过滤面积，减少过滤阻力，加快过滤速度。U型过滤坩埚的配套密封进气口和密封反吹口都采用喇叭口设计，便于与U型过滤坩埚的连接密封。进一步的，所述取样管包括开口朝下的弯曲部和连接在弯曲部后方的水平部，水平部环绕有加热器。被测气体在取样管中被加热器环绕加热，可让被测气体保持较高温度，避免被测气体在低温时结露，导致取样管道堵塞和影响测量精度。同时可以切换第一三通球阀的状态，使取样管在取样状态和反吹状态之间切换，反吹取样管能有效防止取样管堵塞，让设备长期稳定运行。取样管的弯曲部具体结构是一个开口朝下的半圆环形，水平部接在弯曲部的后方。进一步的，所述U型过滤坩埚有3个，工位切换平台上均匀布置有3个通孔，U型过滤坩埚设置在通孔中。可使3个U型过滤坩埚在工位切换平台的旋转下依次进行循环测量，提高测量效率。进一步的，所述传动装置位于工位切换平台下方，包括底部固定安装平台、导向机构、进气顶杆、升降丝杆、反吹顶杆和升降电机，升降电机安装在底部固定安装平台下方，导向机构设置在底部固定安装平台上方，导向机构与进气顶杆、升降丝杆和反吹顶杆相连，进气顶杆与第二三通球阀相连。升降丝杆通过升降电机启动；进气顶杆和反吹顶杆顶端都设有用于承托U型过滤坩埚的平台，平台的位置都低于工位切换平台。进气顶杆位于粉尘过滤位，即密封进气口的正下方，反吹顶杆位于反吹位置，即密封反吹口的正下方。在工位切换平台将U型过滤坩埚旋转到粉尘过滤位和反吹位置时，进气顶杆和反吹顶杆通过升降丝杆向上移动，U型过滤坩埚落在平台上，再被压入密封进气口和密封反吹口，过滤和反吹结束后进气顶杆和反吹顶杆再向下移动，使U型过滤坩埚重新回到通孔中，进行下一步工序。进气顶杆与第二三通球阀相连，能够将过滤后的压缩空气再通过密封反吹口吹出，完成反吹、U型过滤坩埚清尘吹扫的功能。工位切换平台下方设置平台顶杆，平台顶杆与导向机构相连，导向机构保证工位切换平台上下运动。进一步的，所述电子天平位于工位切换平台下方，电子天平中央设有称重杆，所述称重杆位于通孔正下方。称重杆的顶端设有一用于承接Ｕ型过滤坩埚的平台，在称取Ｕ型过滤坩埚的重量时，旋转电机控制工位切换平台旋转，Ｕ型过滤坩埚旋转到电子天平上方，升降电机向下通过丝杆传动使工位切换平台向下运动，让U型过滤坩埚完全落在称重杆顶端的平台上，完成U型过滤坩埚的称重测量。进一步的，所述PLC控制器数据接口与电子天平的数据接口通过数据电缆相连；I/O接口与升电机、旋转电机、第一三通球阀和第二三通球阀相连。使得PLC控制器能够准确读取电子天平的称量数据和向其发送控制数据；并且完成升降电机的升降控制、旋转电机的旋转控制、第一三通球阀、第二三通球阀的状态控制及各种定位开关的状态读取等功能。进一步的，所述工位切换平台上设有光电开关。通过光电开关可准确地定位，使U型过滤坩埚能够准确地旋转到相应工位的位置。本专利技术的有益效果：本专利技术充分考虑了目前气体粉尘浓度测量设备的现状，将符合国标的粉尘浓度测量的人工实验分析自动化、智能化，设计出一款能够自动将气体中的微小粉尘颗粒物通过专用滤膜分离收集起来，然后通过电子天平称量粉尘颗粒物的重量和精密气体流量计计算抽吸气体的总流量。通过模块化的设计将取样技术、分离过滤技术、粉尘反吹排放技术等合理的设计在一起，再结合PLC控制程序将设备自动完成气体取样、过滤分离、工位切换、称重测量、反吹排灰等功能成功实现了气体粉尘浓度测量自动化、在线化和实时化。具有测量精度高、不受环境影响等优点。为精准测量气体粉尘浓度提供能可靠的技术保证。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步阐明。图1为本专利技术的全自动气体粉尘浓度测量设备整体示意图；图2为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动气体粉尘浓度测量设备，包括依次连接的取样箱，测量箱和控制箱，其特征在于：所述取样箱包括取样管，所述测量箱包括第一三通球阀、第二三通球阀、精密流量计、密封进气口、密封反吹口、U型过滤坩埚、工位切换平台、电子天平、负压发生器和传动装置，所述第一三通球阀分别连接取样管、精密流量计和负压发生器，第二三通球阀分别连接密封反吹口、传动装置和负压发生器；密封进气口连接在精密流量计上；U型过滤坩埚设置在工位切换平台的通孔上，U型过滤坩埚的开口与密封进气口和密封反吹口的大小相适应，所述工位切换平台通过旋转电机旋转，使U型过滤坩埚分别旋转到密封进气口下方、密封反吹口下方和电子天平上方；所述控制箱包括PLC控制器、触摸显示屏和高压风机，所述触摸显示屏与PLC控制器相连，所述高压风机与负压发生器相连。

【技术特征摘要】
1.一种全自动气体粉尘浓度测量设备，包括依次连接的取样箱，测量箱和控制箱，其特征在于：所述取样箱包括取样管，所述测量箱包括第一三通球阀、第二三通球阀、精密流量计、密封进气口、密封反吹口、U型过滤坩埚、工位切换平台、电子天平、负压发生器和传动装置，所述第一三通球阀分别连接取样管、精密流量计和负压发生器，第二三通球阀分别连接密封反吹口、传动装置和负压发生器；密封进气口连接在精密流量计上；U型过滤坩埚设置在工位切换平台的通孔上，U型过滤坩埚的开口与密封进气口和密封反吹口的大小相适应，所述工位切换平台通过旋转电机旋转，使U型过滤坩埚分别旋转到密封进气口下方、密封反吹口下方和电子天平上方；所述控制箱包括PLC控制器、触摸显示屏和高压风机，所述触摸显示屏与PLC控制器相连，所述高压风机与负压发生器相连。2.根据权利要求1所述的全自动气体粉尘浓度测量设备，其特征在于：所述密封进气口和密封反吹口为喇叭形设计。3.根据权利要求1所述的全自动气体粉尘浓度测量设备，其特征在于：所述取样管包括开口朝下的弯曲部和连接在弯曲部后方的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈念军，涂志宏，焦洪波，
申请(专利权)人：南京奥能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32