烟尘自动采样器制造技术

烟尘自动采样器由双层支撑架、传动辊、定位块和盘形弹簧组成的机械执行进退、翻转、定时定位取样的采样装置和由下降沿触发单稳及Ｒ—Ｓ双稳触发器组成的采样时序控制电路、输出接口电路组成。解决了人工采样误差大的问题，仪器结构合理、紧凑，程序控制准确，操作简便，可用于４００℃以下的烟气采样，定位误差小于１ｍｍ，采样时间误差小于１秒。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种烟尘自动采样器，特别是按国际通用标准用于重量法测烟尘浓度和用皮托管测烟气流速的自动采样器。重量法是国际公认的测烟尘浓度的标准方法，也是目前国内外广泛采用的方法。但采集尘样是靠人手和眼去把持、操纵采样杆及皮托管。虽有一种是用L型支撑架支撑采样杆，但采样仍是人工进行。因此在采样过程中，难以保证采样口与气流的垂直度和在各采样点间移动的距离和计时的准确性，造成测量误差，降低了测量的精度。比如，采样口与气流偏斜15°引起的测量误差可达5％，因此一般要求此偏斜角最大不得超过±5°。这样人工长时间采样，难以达到要求。同时测定的工作环境往往十分恶劣，采样人员离测近孔，需长时间在高温、高粉尘、高CO、CO2的环境下工作，特别是在正压管测定时，对健康影响较大。此外在测定除尘器净化效率时，要在除尘器的进出口同时采样，几个人同时操作存在彼此联系，配合的问题。鉴于上述情况，本技术的目的是要提供一种用机械手代替人手的烟尘自动采样器。这种仪器结构合理，使用方便，测定精度高，基本实现采样自动化。烟尘自动采样器由机械执行部分和电气控制部分组成。机械执行机构能够固定、支撑采样杆或皮托管，按国家标准自动完成采集尘样的规定动作。即采用的是由带导轨的采样杆(皮托管)、双层支撑架、传动辊、定位块和盘形弹簧组成的机械执行机构及由下降沿触发单稳和R－S双稳触发器组成的采样时序控制电路、接口输出电路组成的实现采样杆自动进退、翻转、定时定位取样的采样装置。其中双层支撑架的上、下支座上装有可转动的上、下座盘，采样杆(皮托管)可以由装在上座盘上的传动辊、压辊和装在下座盘上的夹持辊、实现二层稳定、支撑，传动辊与电机连接，可带动采样杆(皮托管)进退构成机械执行进退装置。盘形弹簧与上支座和上座盘连接，与装在上支座上的电磁销构成执行翻转装置。由于采样杆(皮托管)上装有导轨，所以在采样过程中采样口与气流的夹角保持不变。此外根据采样点数在采样杆(皮托管)的导轨上装有定位块，定位块与接近开关构成了定时、定位取样装置。在支架腿上还可以设置锁扣，通过改变支架腿的长度，调正采样杆的位置。电气控制部分的时序控制电路由四个下降沿触发单稳，三个R－S双稳触发器、与非门、反相器、时钟、计数器、译码器和延时电路组成。延时电路可以由二个下降沿触发单稳组成。时序控制电路中可以用R、C、反相器、与非门及下降沿触发单稳组成防抖动电路和开机清零电路。接口输出电路可以由电阻、晶体管组成。同时可以用数码显示器显示停留时间和采样点数，电气控制部分对烟道内的采样点可设置到10点，每个采样点停留时间可设置10档。本采样器还设有手动控制开关和微动开关，使采样杆(皮托管)执行进、退、停动作。该烟尘自动采样器结构合理、紧凑、程序控制准确、操作简便、功能齐全，改善了采样人员的工作条件，减少了测定人员。烟尘自动采样器可以用于400℃以下的烟气采样，采样杆(皮托管)定位误差小于1mm，采样全过程中采样口与气流方向的夹角小于5°，采样时间误差小于一秒，可用于重量法测烟尘浓度、用皮托管测烟气流速还可用于环保监测中测定除尘净化效率的采样。基本实现了自动采样。本技术可用下面的实施例及附图给以更详细的说明。图1是烟尘自动采样器的机械执行机构的结构原理图。20 接近开关 21 启动开关 32 电磁销33 可逆电机 38 采样杆 39 导 轨40 上座盘 41 定位块 42 接线插座43 下座盘 44 锁 扣 45 微动开关46 支架腿 47 采样孔 48 支腿座49 盘形弹簧 50 传动辊 51 滚 珠52 上支座 53 下支座 54 压 辊55 夹持辊图2是机械执行进退装置的结构原理图。图3是烟尘自动采样器电气控制部分的电路原理图。本技术的电路采用了四个下降沿触发单稳作为时间常数配合。选用了三个R－S双稳触发器控制执行机构动作。计数译码器记录采样点数。机械部分的三角架支架腿46底部可用支腿座48直接固定在烟道壁上，以降低对安装条件的要求。当开机时，清零电路输出一个15秒宽度的脉冲对整机可能造成误动作的器件清零。清零过后仪器即可正常工作。按下启动开关21，产生一脉冲经与非门10、12及下降沿触发单稳5(简称单稳5)整形后，再经与非门8输出为1→0跃变，使R－S双稳触发器1(简称双稳1)的Q1翻转置1。电机33正转工作，带动采样杆38进入烟道。并通过与非门11使计数器加计数一次，4－10浅译码器的输出端Y0由0→1，Y1由1→0(以下将译码器输出端记为yii＝0，1…10)，yi低电平有效。当采样杆38行至第一点时，接近开关20输出1→0脉冲经反相器22，23及单稳6整形，通过与非门9和反相器13使Q1置0。电机33停转。此脉冲经延时电路中的单稳28、29延时3秒以便手动将采样杆38旋转180°，即采样口从背着气流方向转180°，正对气流方向之后，触发R－S双稳2，使Q2翻转置1，使抽气泵36工作。同时，打开时钟17使能端使计时开始。预先设置好采样时间T、点数i及采样点位置。采样点停留时间T可设为0.25、0.5、1、2、4、5、8、10、15、20十档。当时钟17计时一个时间周期T时，发生一脉冲经与非门12、10。单稳5及与非门8使R－S双稳1翻转置1，电机33正转又开始工作将采样杆38送至第二点。在第二点接近开关20输出脉冲经反相器22、23及单稳6，再经与非门9，反相器13触发R－S双稳1使Q1置0，电机33停转。时钟17的另一作用是在电机33正转的同时，使计数器18加计数一次，y1从0→1，y2从1→0。显示器31显示第二点。此时第二点采样开始。依此类推，直至采样杆34行至第i点时，yi＝0将与非门8封住。下一次计时脉冲不能触发R－S双稳1，电机33不能正转。但计数器18仍计数一次。yi从0→1，yi＋1从1→0。与非门8仍然被yi＋1封住。yi＋1置0使得单稳4翻转，电磁销32吸合，盘形弹簧49带动采样杆38自动旋转180°使采样口与气流方向相反。同时yi＋1通过反相器15使R－S双稳2翻转回0，吸气泵36关闭停止工作，并封锁时钟17使能端，停止采样计时。与此同时，yi＋1还使R－S双稳3翻转置1。双稳3通过反相器14封锁与非门9，并且延时后使采样杆38退出烟道。完成了一次采样循环。本电路中的R－S双稳及单稳可以采用国内流行的555定时器。R2C1及反相器22、23组成防抖动电路。R1为保护电阻。R4C3起延时作用。清零电路由C2、R3反相器26、27、34与非门24，单稳25组成。选点开关35是一个2×11的波段开关，其作用是选出译码器19的输出端yi、yi＋10。此外，用皮托管测烟气流速时，除不转180°，不开气泵外，其余动作均与采样杆相同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟尘自动采样器，其特征是由带导轨３９的采样杆（皮托管）３８、双层支撑架传动辊５０、定位块４１和盘形弹簧４９组成的机械执行机构及由下降沿触发单稳和Ｒ－＊双稳触发器组成的采样时序控制电路、接口输出电路组成，实现采样杆３８自动进退、翻转、定时定位取样。

【技术特征摘要】
1.一种烟尘自动采样器，其特征是由带导轨39的采样杆(皮托管)38、双层支撑架传动辊50、定位块41和盘形弹簧49组成的机械执行机构及由下降沿触发单稳和R-S双稳触发器组成的采样时序控制电路、接口输出电路组成，实现采样杆38自动进退、翻转、定时定位取样。2.根据权利要求1所述的烟尘自动采样器，其特征是双层支撑架的上、下支座52、53上装有可转动的上、下座盘40、43，采样杆(皮托管)38由装在上座盘40上的传动辊50、压辊54和装在下座盘43上的夹持辊51支撑，传动辊50与电机33连接，带动采样杆(皮托管)38进退构成机械执行进退装置。3.根据权利要求1、2所述的烟尘自动采样器，其特征是盘形弹簧49与上支座52和上座盘40连接，与装在上支座52上的电磁销32构成执行翻转装置。4.根据权利要求1所述的烟尘自动采样器，其特征是采样杆(皮托管)38的导轨39上装有定位块41，定位块41与接近开关2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥燕，卢文植，
申请(专利权)人：冶金部建筑研究总院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]