具有参比振子振荡天平制造技术

本实用新型专利技术涉及空气质量监测设备技术领域，尤其涉及一种具有参比振子振荡天平，包括气体采样部分、预处理部分、振荡天平传感器部分、电路控制部分以及气路部分；所述气体采样部分为气体进气部分，与所述预处理部分连通，所述预处理部分包括动态加热模块和主采样管，所述主采样管设置在所述动态加热模块内，由动态加热部分进行动态加热，电路控制部分采集气路温度和湿度，并驱动动态加热模块；所述主路采样管的出口正对振荡天平传感器部分中的测量膜，所述气路部分使振荡天平传感器部分产生负压。本实用新型专利技术采用参比振子，实现了对振荡天平振子弹性系数的实时智能补偿，提高振荡天平法测量准确度。

Oscillating balance with reference oscillator

【技术实现步骤摘要】
具有参比振子振荡天平
本技术涉及空气质量监测设备
，尤其涉及一种具有参比振子振荡天平。
技术介绍
近年来，随着工业发展和城市化进程的不断加快，大气污染情况不断加剧，雾霾天气成为了常态化。大气中的超标颗粒物，对民众的身体健康存在巨大危害。大气污染监测和治理是目前最重要、最紧迫的事情。对于污染治理，监测技术首当其冲。准确和适用范围广的大气监测方法可以达到事半功倍的效果。2012年《环境空气质量标准》(GB3095－2012)发布至今，空气质量自动监测站普遍配备了颗粒物在线监测仪，用于实时测量环境空气中的可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)。颗粒物在线监测国标法中有两种测量方法，β射线法和振荡天平法。振荡天平法属于直接测量颗粒物重量方法，与手工采样称重方法最为接近。在测量精度上与β射线法相比具有很大优势。由于振荡天平法颗粒物监测仪采用振子谐振方法，振子的振动频率易受环境温度和湿度的影响，目前市场上所有的振荡天平法监测仪在使用时必须采用振子腔室恒温技术和严格除湿技术，才能保持良好的精度和稳定性，但是也带来了一个不利影响就是恒温会造成挥发性颗粒物的流失。虽然目前常用的膜动态技术可以对挥发的颗粒物进行补偿，但在使用时，仍然因精度和稳定性问题，造成PM2.5和PM10数值出现倒挂情况，即PM2.5的数值高于PM10的值。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种具有参比振子振荡天平。本技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种具有参比振子振荡天平，其特征在于：包括气体采样部分、预处理部分、振荡天平传感器部分、电路控制部分以及气路部分；所述气体采样部分为气体进气部分，与所述预处理部分连通，所述预处理部分包括动态加热模块和主采样管，所述主采样管设置在所述动态加热模块内，由动态加热部分进行动态加热，电路控制部分采集气路温度和湿度，并驱动动态加热模块；所述主采样管的出口正对振荡天平传感器部分中的测量膜，气流从振荡天平传感器部分内部通过，颗粒物在气流作用下被测量膜捕获，所述气路部分使振荡天平传感器部分产生负压。优选地，所述振荡天平传感器部分包括外壳、参比振子、校准膜、主测量振子、测量膜、第一磁检测元件、第一驱动线圈、第一磁钢、第二磁检测元件、第二磁钢、第二驱动线圈、第一金属柱、第二金属柱、第三金属柱以及第四金属柱；所述主测量振子和参比振子处于同一腔室且底部分别固定在外壳的底部，主测量振子和参比振子的顶部分别安装所述测量膜和校准膜，所述第一磁钢固定在所述主测量振子的两侧，所述第二磁钢固定在所述参比振子的两侧，两个振子水平上处于同一高度，两个振子驱动和检测的方向分别互相垂直，所述第一金属柱和第二金属柱分别位于所述主测量振子的两侧，其上分别固定第一驱动线圈和第一检测元件，所述第三金属柱和第四金属柱分别位于所述主测量振子的两侧，其上分别固定第二驱动线圈和第二检测元件，电路控制部分会驱动第一驱动线圈和第二驱动线圈，同时检测第一磁检测元件和第二磁检测原件的信号反馈，主测量振子和参比振子会处于谐振状态，所述主测量振子和参比振子为管状中空结构，在气路负压作用下，主采样管的气流依次通过测量膜和主测量振子内部。优选地，所述测量膜上带有石英纤维膜片。优选地，所述第一磁检测元件为霍尔元件或线圈。优选地，所述电路控制部分通过通讯分别控制第一流量控制器和第二流量控制器，第一流量控制器控制主测量气路流量，设定为1～3L/min，第二流量控制器控制旁路气路流量，两路的流量之和为16.67L/min。本技术的有益效果是:1.采用参比振子，实现了对振荡天平振子弹性系数的实时智能补偿，提高振荡天平法测量准确度。2.降低了振荡天平法对于现场实施的要求，不需要严苛的安装环境条件。3.实现了无需高精度恒温恒湿条件下的振荡天平法测量，没有较高温度的恒温条件，减少了因挥发性颗粒物挥发而造成的误差，提高测量的准确性。4.实现了振荡天平颗粒物测量设备的实时自动校准。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中的俯视图；图3是本技术的流程图。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本技术的具体实施方式。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。如图1所示，一种具有参比振子振荡天平，包括气体采样部分1、预处理部分2、振荡天平传感器部分3、电路控制部分401以及气路部分5；所述气体采样部分包括依次连接的采样头101、切割器102和雨水分离器103。所述气体采样部分为气体进气部分，与所述预处理部分连通，所述预处理部分包括分流管201、侧管202、动态加热模块203和主采样管204，分流管与上部的切割器连接，下部与动态加热模块连接，所述主采样管设置在所述动态加热模块内，由动态加热部分进行动态加热，电路控制部分采集气路温度和湿度，并驱动动态加热模块；所述动态加热模块的上部通过分流管与切割器连通。根据不同的测量需求，切割器可选择PM10切割器，PM2.5切割器，PM1切割器等。本技术中，振荡天平无需昂贵的选择性渗透膜及膜动态系统，仅需简单的动态加热模块即可。对于温度、湿度、长期漂移等的补偿，由双振子方法进行解决。如图2所示，所述振荡天平传感器部分包括外壳301、参比振子302、校准膜303、主测量振子304、测量膜305、第一磁检测元件306、第一驱动线圈307、第一磁钢308、第二磁检测元件309、第二磁钢310、第二驱动线圈311、第一金属柱314、第二金属柱315、第三金属柱312以及第四金属柱313；所述主采样管的出口正对振荡天平传感器部分中的测量膜305，气流从振荡天平传感器部分内部通过，颗粒物在气流作用下被测量膜捕获，所述气路部分使振荡天平传感器部分产生负压。所述主测量振子和参比振子处于同一腔室且底部分别固定在外壳的底部，主测量振子和参比振子的顶部分别安装所述测量膜和校准膜，所述第一磁钢固定在所述主测量振子的两侧，所述第二磁钢固定在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有参比振子振荡天平，其特征在于：包括气体采样部分、预处理部分、振荡天平传感器部分、电路控制部分以及气路部分；所述气体采样部分为气体进气部分，与所述预处理部分连通，所述预处理部分包括动态加热模块和主采样管，所述主采样管设置在所述动态加热模块内，由动态加热部分进行动态加热，电路控制部分采集气路温度和湿度，并驱动动态加热模块；所述主采样管的出口正对振荡天平传感器部分中的测量膜，气流从振荡天平传感器部分内部通过，颗粒物在气流作用下被测量膜捕获，所述气路部分使振荡天平传感器部分产生负压。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有参比振子振荡天平，其特征在于：包括气体采样部分、预处理部分、振荡天平传感器部分、电路控制部分以及气路部分；所述气体采样部分为气体进气部分，与所述预处理部分连通，所述预处理部分包括动态加热模块和主采样管，所述主采样管设置在所述动态加热模块内，由动态加热部分进行动态加热，电路控制部分采集气路温度和湿度，并驱动动态加热模块；所述主采样管的出口正对振荡天平传感器部分中的测量膜，气流从振荡天平传感器部分内部通过，颗粒物在气流作用下被测量膜捕获，所述气路部分使振荡天平传感器部分产生负压。


2.根据权利要求1所述的具有参比振子振荡天平，其特征在于，所述振荡天平传感器部分包括外壳、参比振子、校准膜、主测量振子、测量膜、第一磁检测元件、第一驱动线圈、第一磁钢、第二磁检测元件、第二磁钢、第二驱动线圈、第一金属柱、第二金属柱、第三金属柱以及第四金属柱；所述主测量振子和参比振子处于同一腔室且底部分别固定在外壳的底部，主测量振子和参比振子的顶部分别安装所述测量膜和校准膜，所述第一磁钢固定在所述主测量振子的两侧，所述第二磁钢固定在所述参比振子的两侧，两个振子水平上处于同一高度，两个振子驱动和检测的方向分别互相垂直，所述第一金属柱和第二金属柱分别位于所述主测量振子的两侧，其上分别固定第一驱动线圈和第一检测元件，所述第三金属柱和第四金属柱分别位于所述主测量振子的两侧，其上分别固定第二驱动线圈和第二检测元件，电路控制部分会驱动第一驱动线圈和第二驱动线圈，同时检测第一磁检测元件和第二磁检测原件的信号反馈，主测量振子和参比振子会处...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建民，樊海春，赵超龙，张雪岭，俞晓涛，
申请(专利权)人：天津同阳科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12