一种基于拉曼光谱的游离二氧化硅粉尘浓度在线连续检测装置，底座与旋转柱体转动配合；滤纸取用系统包括取纸机；取纸机连接在旋转柱体的左侧；滤板通过立式支撑架支撑，滤纸夹安在滤板上；软管的一端与空气泵连接，其另一端设置在滤板的下方；滤纸回收盒位于滤板的下方；游离二氧化硅粉尘采集系统连接在旋转柱体的前侧，其收旋风式粒径切割头、采样头、气流管路、收缩喷嘴及隔离罩组成，且气流管路上连接流量计；拉曼光谱系统包括开设在旋转柱体右侧的竖向滑槽、位于上方的丝杆电机、位于下方的丝杆、套装在丝杆外部的滑块和设置在旋转柱体右侧的拉曼光谱仪；拉曼光谱仪通过横向连接架C与滑块连接。该装置结构简单，能连续方便的进行检测操作。进行检测操作。进行检测操作。
【技术实现步骤摘要】
基于拉曼光谱的游离二氧化硅粉尘浓度在线连续检测装置
[0001]本专利技术属于粉尘成分检测
，具体是一种基于拉曼光谱的游离二氧化硅粉尘浓度在线连续检测装置。
技术介绍
[0002]随着工业化和经济的快速发展，作业场所单位时间内生产、加工等过程中产生的粉尘量在不断增加，其中含有大量的游离二氧化硅粉尘，这些粉尘被作业人员吸入后，会对其肺部造成严重的损害，甚至会引起全身性的疾病。为了确保作业人员的安全，需要对作业场所的游离二氧化硅粉尘浓度进行实时性检测，以便于能实时快速的判断出是否需要停止作业或采取必要的粉尘防治处理措施。
[0003]目前检测粉尘中游离二氧化硅的技术主要有焦磷酸质量法、X射线衍射法、红外分光光度法等，以上三种方法均存在一定的不足之处。其中，焦磷酸质量法所需样品量大、操作繁琐，并且实验中用到的腐蚀性试剂及高温环境有可能会威胁人体健康；虽然，现阶段多采用X射线衍射法作为标准的测定方法，但是X射线衍射法虽然是无损分析方法，但容易受相互元素干扰和叠加峰影响，且成本较高；红外分光光度法应用范围较广，但灵敏度低，操作步骤较多，测量结果容易受其他成分影响。
[0004]拉曼光谱技术的基础是拉曼散射效应，即一束单色光在入射试样后，部分光被散射，而散射光中的一小部分由于分子振动和分子转动的作用波长会发生偏移，这种波长发生偏移的光的光谱就是拉曼光谱。在测试时，光谱中所出现的尖锐的峰是试样中某些特定分子的特征，并且拉曼光谱的峰强度与相应分子的浓度成正比，故拉曼光谱同时具有对试样进行定性分析和定量分析的能力。
[0005]经过多年的发展，拉曼光谱技术在测定游离二氧化硅粉尘方面具有显著的优越性。该技术操作简单、快速，可实现无损分析，且所需样品量少，并且样品通常不需要进行处理，可直接进行测量。这些特点均有利于实现简单快速的游离二氧化硅粉尘在线连续检测装置。
技术实现思路
[0006]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于拉曼光谱的游离二氧化硅粉尘含浓度在线连续检测装置，该装置结构简单，能连续方便的进行检测操作，且可以在线式的对二氧化硅粉尘浓度进行实时检测。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于拉曼光谱的游离二氧化硅粉尘浓度在线连续检测装置，包括底座、旋转柱体、滤纸取用系统、游离二氧化硅粉尘采集系统和拉曼光谱系统；
[0008]所述旋转柱体竖直的设置在底座上端面的中心，并通过安装在底座内部的驱动电机A驱动；
[0009]所述滤纸取用系统包括取纸机、滤板、滤纸夹、空气泵、软管和滤纸回收盒；所述取
纸机包括箱式壳体、横隔板、导纸机构和切纸机构；所述箱式壳体设置在旋转柱体中部的左侧，且里侧通过横向连接架A与旋转柱体的左侧壁固定连接；所述横隔板固定连接在箱式壳体内腔的中部，并将箱式壳体的内腔分为位于上部的储纸盒和位于下部的出纸盒；横隔板的中部开设有下纸口；所述出纸盒的右侧壁下侧开设有出纸口；所述导纸机构包括导纸板、导纸辊和驱动电机B，所述导纸板由上部竖直段、中部倾斜段和下部水平段组成；所述上部竖直段的上端固定连接在下纸口的左侧，所述中部倾斜段左高右低倾斜的设置，所述下部水平段的右端位于出纸口的下侧，并与出纸盒的右侧壁内侧固定连接；所述导纸辊通过其中心的转轴可转动的安装在出纸盒中，其左端辊面与上部竖直段的右侧面接触配合，并通过安装在箱式壳体的外部的驱动电机B驱动；所述切纸机构位于出纸口的内部，其包括位于上部的直线式电动伸缩推杆、位于中部的连接板、左右并排设置在下部的压纸板和切纸刀；所述直线式电动伸缩推杆的固定座端安装在出纸口上端的右侧壁的内部，所述连接板的上端中心与直线式电动伸缩推杆的推杆端固定连接，所述压纸板的上端和切纸刀上端的刀柄均固定连接在连接板的下端面，且压纸板的下端和切纸刀的刀刃部分相平齐的设置，并均与出纸口的下端沿配合；所述滤板为网状筛板制成，其水平的设置在旋转柱体下部的左侧，其到旋转柱体表面的距离与横向连接架A的长度相等；滤板通过位于其下部的立式支撑架支撑，所述立式支撑架的底部与底座的外侧壁固定连接；所述滤纸夹安装在滤板上；所述空气泵安装在立式支撑架上；所述软管的一端与空气泵的进气口连接，其另一端固定设置在滤板中心的下方，且进气端朝上的设置；所述滤纸回收盒位于滤板的下方；
[0010]所述游离二氧化硅粉尘采集系统由旋风式粒径切割头、采样头、气流管路、收缩喷嘴、隔离罩和流量计组成；气流管路设置在在旋转柱体中部的前侧，且其里侧通过横向连接架B与旋转柱体的前侧壁固定连接；所述旋风式粒径切割头和采样头由上到下同轴心设置在气流管路的上方，且采样头的大径端和小径端分别与旋风式粒径切割头的下端和气流管路的上端固定连接；所述收缩喷嘴同轴心的固定连接在气流管路的下端；所述隔离罩固定套装在气流管路下端的外侧，且其下开口端位于收缩喷嘴下端的下方；所述流量计安装在气流管路上；
[0011]所述拉曼光谱系统包括开设在旋转柱体右侧的竖向滑槽、设置在竖向滑槽内部上方的丝杆电机、设置在竖向滑槽内部下方的丝杆、通过螺纹配合套装在丝杆外部的滑块和设置在旋转柱体右侧的拉曼光谱仪；所述丝杆电机的底座固定连接在竖向滑槽的顶部，所述丝杆的上端与丝杆电机的输出轴连接，丝杆的下端与固定连接在竖向滑槽底部的轴承座可转动的连接；所述滑块与竖向滑槽径向限位且竖向滑动的配合；所述拉曼光谱仪的里端与横向连接架C的外端固定连接，所述横向连接架C的里端与滑块固定连接。
[0012]进一步，为了方便观察滤纸纸卷的余量，所述箱式壳体由透明材料制成。
[0013]进一步，为了使输出轴的转动更加平稳顺滑，所述底座于竖向通道A中部的外侧开设有环形空腔B，且环形空腔B中安装有轴承，所述轴承套装在输出轴的外部。
[0014]进一步，为了方便进行数据处理和过程控制，还包括计算机，所述计算机分别与拉曼光谱仪、驱动电机A、驱动电机B、直线式电动伸缩推杆、丝杆电机、空气泵和流量计连接。
[0015]作为一种优先选，所述滤板通过销轴可转动的连接在立式支撑架的顶部，其在销轴的支撑下实现水平状态和竖直状态的改变，滤板在水平状态时用于接收并承载滤纸，其在竖直状态时用于将滤纸排入滤纸回收盒中。
[0016]本专利技术中，通过取纸机的设置，能方便的取用滤纸，同时，设置在取纸机内的导纸机构能保证滤纸由下纸口连续的导流到出纸口；通过切纸机构的设置能方便的对到达出纸口的滤纸进行切割，同时，压纸板和切纸刀的同步配合即能有效提高切纸的效果，能使滤纸的切面更加平整；使滤板通过立式支撑架支设在取纸机的下方，并在滤板上设置有滤纸夹，这样，可以方便接收由切纸刀切割形成的块状滤纸，并将其稳定的夹持在滤板上；通过在滤板下方设置滤纸回收盒，可以方便的将使用过的滤纸进行回收；通过丝杆电机对丝杆的驱动，能使套设在丝杆外部的滑块在竖向滑槽中的高度发生变化，进而可以方便改变拉曼光谱仪相对于滤板的距离，从而能提高拉曼光谱仪的检测精度；通过驱动电机A、驱动齿轮和内齿圈的配合，能方便的控制取纸盒、游离二氧化硅粉尘采集系统和拉曼光谱系统依次转动到滤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于拉曼光谱的游离二氧化硅粉尘浓度在线连续检测装置，包括底座(4)，其特征在于，还包括旋转柱体(5)、滤纸取用系统、游离二氧化硅粉尘采集系统(6)和拉曼光谱系统；所述旋转柱体(5)竖直的设置在底座(4)上端面的中心，并通过安装在底座(4)内部的驱动电机A(52)驱动；所述滤纸取用系统包括取纸机(7)、滤板(8)、滤纸夹(9)、空气泵(10)、软管(11)和滤纸回收盒(12)；所述取纸机(7)包括箱式壳体(79)、横隔板(710)、导纸机构(75)和切纸机构(76)；所述箱式壳体(79)设置在旋转柱体(5)中部的左侧，且里侧通过横向连接架A(13)与旋转柱体(5)的左侧壁固定连接；所述横隔板(710)固定连接在箱式壳体(79)内腔的中部，并将箱式壳体(79)的内腔分为位于上部的储纸盒(71)和位于下部的出纸盒(73)；横隔板(710)的中部开设有下纸口(78)；所述出纸盒(73)的右侧壁下侧开设有出纸口(74)；所述导纸机构(75)包括导纸板(711)、导纸辊(77)和驱动电机B，所述导纸板(711)由上部竖直段、中部倾斜段和下部水平段组成；所述上部竖直段的上端固定连接在下纸口(78)的左侧，所述中部倾斜段左高右低倾斜的设置，所述下部水平段的右端位于出纸口(74)的下侧，并与出纸盒(73)的右侧壁内侧固定连接；所述导纸辊(77)通过其中心的转轴可转动的安装在出纸盒中，其左端辊面与上部竖直段的右侧面接触配合，并通过安装在箱式壳体(79)的外部的驱动电机B驱动；所述切纸机构(76)位于出纸口(74)的内部，其包括位于上部的直线式电动伸缩推杆(712)、位于中部的连接板(715)、左右并排设置在下部的压纸板(713)和切纸刀(714)；所述直线式电动伸缩推杆(712)的固定座端安装在出纸口(74)上端的右侧壁的内部，所述连接板(715)的上端中心与直线式电动伸缩推杆(712)的推杆端固定连接，所述压纸板(713)的上端和切纸刀(714)上端的刀柄均固定连接在连接板(715)的下端面，且压纸板(713)的下端和切纸刀(714)的刀刃部分相平齐的设置，并均与出纸口(74)的下端沿配合；所述滤板(8)为网状筛板制成，其水平的设置在旋转柱体(5)下部的左侧，其到旋转柱体(5)表面的距离与横向连接架A(13)的长度相等；滤板(8)通过位于其下部的立式支撑架(16)支撑，所述立式支撑架(16)的底部与底座(4)的外侧壁固定连接；所述滤纸夹(9)安装在滤板(8)上；所述空气泵(10)安装在立式支撑架(16)上；所述软管(11)的一端与空气泵(10)的进气口连接，其另一端固定设置在滤板(8)中心的下方，且进气端朝上的设置；所述滤纸回收盒(12)位于滤板(8)的下方；所述游离二氧化硅粉尘采集系统(6)由旋风式粒径切割头(61)...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑丽娜，冯温婷，叶子靖，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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