一种双通道颗粒物采样模块及含有该采样模块的监测装置制造方法及图纸

技术编号:15539390 阅读:63 留言:0更新日期:2017-06-05 08:53
本发明专利技术公开了一种双通道颗粒物采样模块及含有该采样模块的监测装置,采样模块包括固定座以及设置在固定座上的进气接头,所述固定座内设有第一通道和第二通道,所述进气接头与第一通道相连通,且所述进气接头与第一通道之间设有第一切割器,所述第二通道与第一切割器或第一通道之间设有连通通道,所述连通通道与第二通道之间设有第二切割器。本发明专利技术双通道颗粒物采样模块在采样时,以测量PM10和PM2.5为例,空气经由进气接头进入采样模块,经过第一切割器的分离,粒径小于10μm的颗粒物随着空气进入第一通道和连通通道,之后经过第二切割器的分离,粒径小于2.5μm的颗粒物随着空气进入第二通道,从而同时采集到两种规格的颗粒物,实现两种颗粒物的同时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种双通道颗粒物采样模块及含有该采样模块的监测装置
本专利技术涉及空气污染监测领域,具体地说涉及一种双通道颗粒物采样模块及含有该采样模块的监测装置。
技术介绍
随着工业社会的发展,各种环境污染问题已经越来越突出,而空气污染尤其受到人们的重视。最近几年频发发生的城市雾霾现象已经严重影响了城市中的空气质量,随之也引发了大量的社会问题,如交通事故,有颗粒物引起的各类呼吸道疾病及各类疑难杂症等。大气颗粒物是分散在大气中固态或液态颗粒状物质的总称。粒径为0.01μm~100μm的大气颗粒物,统称为总悬浮颗粒物TSP。而PM10和PM2.5分别指空气动力学直径小于或等于10μm和2.5μm的大气颗粒物。PM10也称为可吸入颗粒物。目前市场上大多数自动监测仪器使用的均为单通道颗粒物采样器,只能实现PM10或PM2.5一个参数的测量,测两个参数需要两台仪器,占用面积大,成本高,维护量大,使用不方便。目前国内测量空气中颗粒物的方法主要有滤膜称重法、β射线吸收法、压电晶体差频法、光散射法等,其中β射线吸收法已普遍应用于大气中颗粒物的监测中,且技术比较成熟。β射线是从核素放射性衰变中释放出来的高速电子流,电离本领小,穿透能力大。天然放射系列放出的β粒子能量在0—4Mev,温度、压力、磁场等都不能显著影响β射线的发射,应用放射源作为测量手段具有较强的抗干扰能力,保证测量结果稳定可靠。β射线法工作原理是利用利用β射线衰减量来测量采样期间增加的颗粒物质量。当β射线通过介质时,β粒子与介质中的电子相互碰撞损失能量而被吸收,在低能条件下,吸收程度取决于介质的质量,与颗粒物粒径、成分、颜色及分散状态无关。环境气体透过滤纸后,颗粒物被收集在滤纸上,当β射线穿过收集有颗粒物的滤纸时能量衰减,通过测量衰减前后的β粒子数,可以计算出颗粒物的浓度。大气中颗粒物的浓度是随时变化的,现有的颗粒物监测仪不能实时对大气进行采样测量,且测量精度不高,而应用高精度的颗粒物监测仪运行费用昂贵,安装与维护工作复杂。因此亟需提供一种新型的颗粒物监测仪来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种同时采集到两种规格的颗粒物的双通道颗粒物采样模块,以及含有该采样模块的监测装置。为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:一种双通道颗粒物采样模块,包括固定座以及设置在固定座上的进气接头,所述固定座内设有第一通道和第二通道,所述进气接头与第一通道相连通,且所述进气接头与第一通道之间设有第一切割器,所述第二通道与第一切割器或第一通道之间设有连通通道,所述连通通道与第二通道之间设有第二切割器。进一步地,所述第一切割器为碰撞式PM10切割器。进一步地,还包括储尘容器,所述第二切割器为旋风式PM2.5切割器,所述储尘容器与第二切割器相连通。进一步地,所述固定座由上固定块和下固定块连接构成,所述第一通道和第二通道位于上固定块内,所述下固定块上设有两个连接孔,两个所述连接孔的位置分别与第一通道和第二通道的出口端相对应,两个所述连接孔内均设有滤纸托块,所述第一通道和第二通道内均设有筒状的压头。进一步地,各所述压头与第一通道和第二通道之间分别设有压头导套。进一步地,各所述压头上分别套有弹簧。本专利技术还提供一种颗粒物监测装置,包括上述的双通道颗粒物采样模块、CPU控制模块、与CPU控制模块相连的开关电源、质量流量控制模块、显示模块、电机驱动模块、光电耦合器,还包括高压模块、纸盘电机、走纸电机、采样泵;纸盘电机、走纸电机、采样泵的输入端均与电机驱动模块的输出端相连,质量流量控制模块与AD采集模块相互通信,质量流量控制模块包括质量流量控制器;CPU控制模块包括微处理器、盖格计数器、与微处理器相互通信的RS232通讯模块、AD采集模块、IO控制模块;盖格计数器的输入端与高压模块相连、输出端与微处理器相连,RS232通讯模块的输出端与显示模块相连,IO控制模块与光电耦合器相连;盖格计数器包括脉冲检测电路、整形电路、信号电平升高电路;脉冲检测电路包括盖格管U1,用于产生检测脉冲;整形电路用于将脉冲检测电路提供的脉冲信号转换为矩形波信号;信号电平升高电路用于将整形电路输出信号的电压升高,最终将信号输出至微处理器。其中,脉冲检测电路包括盖格管U1、电阻R1、R2、电容C1、三极管Q1,电阻R1与三极管Q1的基极、发射级并联并接地,三极管Q1的基极与盖格管U1的1脚相连,电阻R2与电容C1并联后一端与高压模块相连、另一端与盖格管U1的2脚相连;整形电路包括电阻R3、R4、电容C2、反相器U2A,电阻R4的一端与三极管Q1的集电极相连、另一端与反相器U2A的输入端相连,电阻R3的一端与三极管Q1的集电极相连、另一端与反相器U2A的14脚相连,电容C2的一端与三极管Q1的集电极相连、另一端接地,U2A的14脚连接5V电压、7脚接地;信号电平升高电路包括电阻R5、R6、R7、电容C3、反相器U2B,电阻R5的一端与电容C3的一端相连、另一端与反相器U2B的输入端相连,电容C3的另一端接地,电阻R6、R7的一端均与反相器U2B的输出端相连,R6的另一端接地,R7的另一端连接24V电压相连。进一步地,AD采集模块包括模数转换器、数模转换器。进一步地,质量流量控制器与模数转换器、数模转换器串接。模数转换器将质量流量控制器输出的流量大小转换为相应的电压信号传输至微处理器,数模转换器将微处理器输出的电压信号转换为流量大小传输给质量流量控制器。进一步地,电机驱动模块采用固态继电器。当开关电源提供的电压为24V,而电机需220V电压驱动,固态继电器既具有放大驱动作用又有隔离作用,可将开关电源提供的电压转换为电机所需电压。本专利技术的有益效果体现在:1.本专利技术双通道颗粒物采样模块在采样时,以测量PM10和PM2.5为例,空气经由进气接头进入采样模块,经过第一切割器的分离,粒径小于10μm的颗粒物随着空气进入第一通道和连通通道,之后经过第二切割器的分离,粒径小于2.5μm的颗粒物随着空气进入第二通道,从而同时采集到两种规格的颗粒物,实现两种颗粒物的同时监测。2.本专利技术颗粒物监测装置有含有该双通道颗粒物采样模块,因此可以实现两种颗粒物的同时监测,且本专利技术内置的盖格计数器电路结构简单,监测精度高,质量流量控制模块能够实现实时在线监测,运行稳定可靠、费用低,安装和维护简便,无需测量人员监守。附图说明图1是本专利技术一实施例双通道颗粒物采样模块的立体结构示意图。图2是本专利技术一实施例双通道颗粒物采样模块的剖面结构示意图。图3是本专利技术一实施例颗粒物监测装置的结构框图。图4是本专利技术一实施例颗粒物监测装置中质量流量控制模块的原理框图。图5是本专利技术一实施例颗粒物监测装置中盖格计数器的电路原理图。附图中各部件的标记为:11上固定块、12下固定块、21第一通道、22第二通道、23连通通道、24压头、25密封圈、26压头导套、27弹簧座、28压头垫、29弹簧、31第一切割器、32第二切割器、4进气接头、5储尘容器、61连接孔、62滤纸托块、71L型支架、72方形支架、73轴。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述:参见图1和图2。本专利技术一实施例的双通道颗粒物采样模块,包括固定座以及设置在固定座上的进气接头4,所述固定座内设有第本文档来自技高网
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一种双通道颗粒物采样模块及含有该采样模块的监测装置

【技术保护点】
一种双通道颗粒物采样模块,其特征在于:包括固定座以及设置在固定座上的进气接头,所述固定座内设有第一通道和第二通道,所述进气接头与第一通道相连通,且所述进气接头与第一通道之间设有第一切割器,所述第二通道与第一切割器或第一通道之间设有连通通道,所述连通通道与第二通道之间设有第二切割器。

【技术特征摘要】
1.一种双通道颗粒物采样模块,其特征在于:包括固定座以及设置在固定座上的进气接头,所述固定座内设有第一通道和第二通道,所述进气接头与第一通道相连通,且所述进气接头与第一通道之间设有第一切割器,所述第二通道与第一切割器或第一通道之间设有连通通道,所述连通通道与第二通道之间设有第二切割器。2.如权利要求1所述的双通道颗粒物采样模块,其特征在于:所述第一切割器为碰撞式PM10切割器。3.如权利要求1或2所述的双通道颗粒物采样模块,其特征在于:还包括储尘容器,所述第二切割器为旋风式PM2.5切割器,所述储尘容器与第二切割器相连通。4.如权利要求1或2所述的双通道颗粒物采样模块,其特征在于:所述固定座由上固定块和下固定块连接构成,所述第一通道和第二通道位于上固定块内,所述下固定块上设有两个连接孔,两个所述连接孔的位置分别与第一通道和第二通道的出口端相对应,两个所述连接孔内均设有滤纸托块,所述第一通道和第二通道内均设有筒状的压头。5.如权利要求4所述的双通道颗粒物采样模块,其特征在于:各所述压头与第一通道和第二通道之间分别设有压头导套。6.如权利要求4所述的双通道颗粒物采样模块,其特征在于:各所述压头上分别套有弹簧。7.一种颗粒物监测装置,其特征在于:包括权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆华左昌余徐维维陈玉华张莉冯进文
申请(专利权)人:安徽庆宇光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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