一種具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，包括殼體、采樣頭、抽氣裝置、控制電路板、電源、攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)、以及粉塵傳感器，其中粉塵傳感器包括盒體、進(jìn)氣管和出氣管、激光發(fā)射器，進(jìn)氣管和出氣管在同一條直線上，激光發(fā)射器所發(fā)射的激光與進(jìn)氣管和出氣管連接線相交設(shè)置，粉塵傳感器還包括位于檢測區(qū)域上方的光線接收器組件、以及能夠拆卸地設(shè)置在檢測區(qū)域底部的反光部件，其中光線接收器組件用于接收激光發(fā)射器發(fā)出的激光照射在檢測區(qū)域內(nèi)氣體顆粒所產(chǎn)生折射光的信息，同時(shí)將該信息轉(zhuǎn)換處理成信號再傳送至攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)。此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，檢測結(jié)果準(zhǔn)確度較高。
【專利說明】—種具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于工礦企業(yè)工作場所的空氣中的在線監(jiān)測粉塵濃度變化的監(jiān)測裝置，具體地說，本發(fā)明涉及一種具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]粉塵特別是生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵的危害性較大，長期吸入高濃度粉塵所引起的塵肺是最常見的職業(yè)??；粉塵中含有的鉛，鎘，砷，錳等毒性元素，在呼吸道溶解被吸收進(jìn)入血液循環(huán)引起中毒；毛塵、棉塵等輕質(zhì)粉塵，在被吸入呼吸道時(shí)，易附著于鼻腔，氣管，支氣管的粘膜，長期局部刺激作用和繼續(xù)感染引起慢性炎癥。此外，粉塵還會(huì)造成眼疾，皮膚病等，粉塵還具有致癌作用，特別是肺癌。對于在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生粉塵的行業(yè)例如煤礦，水泥，面粉加工企業(yè)，醫(yī)藥化工行業(yè)等，還存在空氣中粉塵濃度趨于飽和，在遇靜電或明火情況下發(fā)生爆炸的安全隱患。因此，無論是從生產(chǎn)安全角度考慮，還是從保護(hù)職工身體健康角度考慮，都需要對工作場所進(jìn)行粉塵檢測。
[0003]中國實(shí)用新型專利ZL200820122691.2公開了 一種激光粉塵檢測儀，其包括具有一進(jìn)氣口和一出氣口的暗室，所述進(jìn)氣口與出氣口之間安裝有兩隔板隔設(shè)的氣體通道，所述暗室一端設(shè)置有由一激光發(fā)生器產(chǎn)生的光源，所述暗室的另一端與所述光源對應(yīng)依次設(shè)置有一光學(xué)透鏡組和一光電接收器，所述兩隔板上開設(shè)有與所述光源對應(yīng)的出光孔；所述暗室的出氣口依序連接一抽氣泵、一濕度傳感器和一排氣口 ；所述光電接收器依序連接一前置放大器、一積分電路、一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和一單片機(jī)；所述濕度傳感器和激光發(fā)生器分別通過數(shù)據(jù)線連接所述單片機(jī)，所述單片機(jī)內(nèi)預(yù)置有濕度修正模塊、粉塵濃度超標(biāo)報(bào)警閾值、質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值及漢字庫。然而該激光粉塵檢測儀的光電接收器接收的是粉塵(顆粒物)的散射光光強(qiáng)度信號，而隔板上的出光孔大小非常重要，出光孔過大，當(dāng)氣體顆粒被激光照射后產(chǎn)生的折射或反射的光，也容易被光電接收器接收；出光孔過小，不利于光電接收器完全的接收散射光光強(qiáng)度信號，因此，隔板上的出光孔過大或過小，都容易影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
一種具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，包括不銹鋼殼體、采樣頭、抽氣裝置、控制電路板、電源、攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)、以及采用激光對粉塵進(jìn)行檢測的粉塵傳感器，其中粉塵傳感器包括內(nèi)部具有能夠形成密封檢測區(qū)域且還具有位于所述檢測區(qū)域相對兩側(cè)的進(jìn)氣通道和出氣通道的盒體、分別位于所述進(jìn)氣通道和所述出氣通道內(nèi)的進(jìn)氣管和出氣管、自盒體的一端部與檢測區(qū)域相連通的激光發(fā)射器，進(jìn)氣管和出氣管在同一條直線上，且進(jìn)氣管與采樣頭相連通，出氣管與抽氣裝置相連通，激光發(fā)射器所發(fā)射的激光與進(jìn)氣管和出氣管連接線相交設(shè)置，
特別是，粉塵傳感器還包括位于檢測區(qū)域上方的光線接收器組件、以及能夠拆卸地設(shè)置在檢測區(qū)域底部的反光部件，其中光線接收器組件用于接收激光發(fā)射器發(fā)出的激光照射在檢測區(qū)域內(nèi)氣體顆粒所產(chǎn)生折射光的信息，同時(shí)將該信息轉(zhuǎn)換處理成信號再傳送至攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)。
[0006]優(yōu)選地，光線接收器組件包括能夠拆卸并密封地設(shè)置在盒體上的光電接收器殼體、位于光電接收器殼體內(nèi)并堵在檢測區(qū)域上方的光學(xué)透鏡、位于光學(xué)透鏡上方用于接收自光學(xué)透鏡傳遞的光線照射信息的光電接收器、以及用于將光電接收器接收的信息轉(zhuǎn)換成攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)能夠處理信號的轉(zhuǎn)換器，光電接收器殼體能夠密封設(shè)置，且光學(xué)透鏡、光電接收器、轉(zhuǎn)換器均設(shè)置在光電接收器殼體內(nèi)。
[0007]更優(yōu)地，光學(xué)透鏡為上下兩端面均向外凸起的雙面凸透鏡。先通過位于下表面的凸透鏡將向上折射的光和自反光部件所反射的光聚集，然后再通過位于下表面的凸透鏡將聚集的光散射至光電接收器。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施和優(yōu)選方面，上述的反光部件的上表面其自端面向內(nèi)凹陷。便于反射的光線聚集，使得光電接收器接收的光強(qiáng)度信息更加完全，進(jìn)一步保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0009]進(jìn)一步的，在盒體底部設(shè)有與檢測區(qū)域相連通的連接孔、以及用于將連接孔密封的封蓋，反光部件的凹陷表面朝上的設(shè)置在連接孔內(nèi)，封蓋抵觸在反光部件的底部。便于發(fā)光部件的更換和安裝。
[0010]優(yōu)選地，激光發(fā)射器所發(fā)射的激光與進(jìn)氣管和出氣管連接線垂直設(shè)置。使得光電接收器更準(zhǔn)確的接收激光照射在顆粒上所產(chǎn)生的折射光。
[0011]優(yōu)選地，盒體的兩端部還分別設(shè)有相對應(yīng)設(shè)置的第一螺紋孔和第二螺紋孔，且第一螺紋孔和第二螺紋孔均勻檢測區(qū)域相連通，激光發(fā)射器通過螺紋連接件設(shè)置在所述的第一螺紋孔內(nèi)，第二螺紋孔內(nèi)設(shè)有相螺紋配合的塞頭。便于實(shí)際中各部件的生產(chǎn)、以及各部件的拆卸和安裝。
[0012]進(jìn)一步，優(yōu)選地，在所述塞頭端部還設(shè)有防止光線進(jìn)出所述檢測區(qū)域的封頭。有利于光電接收器更準(zhǔn)確的接收激光照射在顆粒上所產(chǎn)生的折射光。
[0013]此外，上述進(jìn)氣管的出氣部內(nèi)設(shè)有便于將通入所述檢測區(qū)域內(nèi)的氣體集中的導(dǎo)氣模塊，該導(dǎo)氣模塊中部設(shè)有呈扁平狀的出氣口，同時(shí)，進(jìn)氣管的扁平狀的出氣口豎直設(shè)置，且與所述激光發(fā)射器所發(fā)射的激光垂直設(shè)置。有利于氣體流向檢測區(qū)域的集中性，減少顆粒沒有被照射的可能，進(jìn)一步確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0014]由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過光線照射在顆粒上所產(chǎn)生的折射原理，同時(shí)在檢測區(qū)域的底部設(shè)有反光部件，使得折射的光完全被光線接收器組件接收，并在光線接收器組件作用下，將接收到的光線強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)化呈信號再傳送至攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)，通過顯示屏顯示的數(shù)據(jù)直接讀出空氣中粉塵的含量，且整個(gè)檢測過程均是在密封狀態(tài)下進(jìn)行，使得檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高，此外，本發(fā)明所采用的結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施方便。
【專利附圖】

【附圖說明】[0015]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置拆去一側(cè)殼體后的主視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明采用激光對粉塵進(jìn)行檢測的粉塵傳感器的局部剖解示意圖；
圖3為圖2的俯視不意圖；
圖4為圖3中進(jìn)氣管進(jìn)氣端的截面放大示意圖；
其中:1、殼體；2、采樣頭；3、抽氣裝置；4、控制電路板；5、攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)；6、粉塵傳感器；60、盒體；600、檢測區(qū)域；601、進(jìn)氣通道；602、出氣通道；603、連接孔；604、封蓋；605、第一螺紋孔；606、第二螺紋孔；61、進(jìn)氣管；610、導(dǎo)氣模塊；611、出氣口 ；62、出氣管；63、激光發(fā)射器；64、光線接收器組件；640、光電接收器殼體；641、光學(xué)透鏡；642、光電接收器；643、轉(zhuǎn)換器；65、反光部件；66、螺紋連接件；67、塞頭；68、封頭。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1至4所示，按照本實(shí)施例的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，包括不銹鋼殼體1、采樣頭2、抽氣裝置3、控制電路板4、電源、攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)5、以及采用激光對粉塵進(jìn)行檢測的粉塵傳感器6，其中粉塵傳感器6包括內(nèi)部具有能夠形成密封檢測區(qū)域600且還具有位于檢測區(qū)域600相對兩側(cè)的進(jìn)氣通道601和出氣通道602的盒體60、分別位于所述進(jìn)氣通道601和所述出氣通道602內(nèi)的進(jìn)氣管61和出氣管62、自盒體60的一端部與檢測區(qū)域600相連通的激光發(fā)射器63，進(jìn)氣管61和出氣管62在同一條直線上，且進(jìn)氣管61與采樣頭2相連通，出氣管62與抽氣裝置3相連通，激光發(fā)射器63所發(fā)射的激光與進(jìn)氣管61和出氣管62連接線相交設(shè)置，同時(shí)，本例中的粉塵傳感器6還包括位于檢測區(qū)域600上方的光線接收器組件64、以及能夠拆卸地設(shè)置在檢測區(qū)域600底部的反光部件65，其中光線接收器組件64用于接收激光發(fā)射器發(fā)出的激光照射在檢測區(qū)域600內(nèi)氣體顆粒所產(chǎn)生折射光的信息，同時(shí)將該信息轉(zhuǎn)換處理成信號再傳送至攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)5。
[0018]具體的，光線接收器組件64包括能夠拆卸并密封地設(shè)置在盒體60上的光電接收器殼體640、位于光電接收器殼體640內(nèi)并堵在檢測區(qū)域600上方的光學(xué)透鏡641、位于光學(xué)透鏡641上方用于接收自光學(xué)透鏡傳遞的光線照射信息的光電接收器642、以及用于將光電接收器642接收的信息轉(zhuǎn)換成攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)5能夠處理信號的轉(zhuǎn)換器643,其中，光電接收器殼體640能夠密封設(shè)置,且光學(xué)透鏡641、光電接收器642、轉(zhuǎn)換器643均設(shè)置在光電接收器殼體640內(nèi)，其中光學(xué)透鏡641卡設(shè)在光電接收器殼體640與盒體60的連接部，光電接收器642水平設(shè)置，并采用外螺紋的連接方式拆卸地設(shè)置在光電接收器殼體640內(nèi)ο
[0019]本例中，上述光學(xué)透鏡641為上下兩端面均向外凸起的雙面凸透鏡。采用雙面凸透鏡的目的是:先通過位于下表面的凸透鏡將向上折射的光和自反光部件所反射的光聚集，然后再通過位于下表面的凸透鏡將聚集的光散射至光電接收器，有利于光電接收器對光射信息的接收。
[0020]同時(shí)，上述的反光部件65的上表面其自端面向內(nèi)凹陷。便于反射的光線聚集，使得光電接收器接收的光強(qiáng)度信息更加完全，進(jìn)一步保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。[0021 ] 再由，該反光部件65具體的設(shè)置:在盒體60底部設(shè)有與檢測區(qū)域600相連通的連接孔603、以及用于將連接孔603密封的封蓋604，反光部件65的凹陷表面朝上的設(shè)置在連接孔603內(nèi)，封蓋604抵觸在反光部件65的底部。便于發(fā)光部件65的更換和安裝。
[0022]本例中，盒體60的兩端部還分別設(shè)有相對應(yīng)設(shè)置的第一螺紋孔605和第二螺紋孔606，且第一螺紋孔605和第二螺紋孔606均勻檢測區(qū)域600相連通，激光發(fā)射器63通過螺紋連接件66設(shè)置在所述的第一螺紋孔605內(nèi)，第二螺紋孔606內(nèi)設(shè)有相螺紋配合的塞頭67，進(jìn)一步，在塞頭67端部還設(shè)有防止光線進(jìn)出檢測區(qū)域600的封頭68。這樣更加有利于光電接收器更準(zhǔn)確的接收激光照射在顆粒上所產(chǎn)生的折射光，同時(shí)便于實(shí)際中各部件的生產(chǎn)、以及各部件的拆卸和安裝
同時(shí)，本例中的激光發(fā)射器63所發(fā)射的激光與進(jìn)氣管61和出氣管62連接線垂直設(shè)置。使得光電接收器63更準(zhǔn)確的接收激光照射在顆粒上所產(chǎn)生的折射光。
[0023]此外，上述進(jìn)氣管61的出氣部內(nèi)設(shè)有便于將通入所述檢測區(qū)域600內(nèi)的氣體集中的導(dǎo)氣模塊610，該導(dǎo)氣模塊610中部設(shè)有呈扁平狀的出氣口 611，同時(shí)，進(jìn)氣管61的扁平狀的出氣口 611豎直設(shè)置，且與激光發(fā)射器63所發(fā)射的激光垂直設(shè)置。有利于氣體流向檢測區(qū)域的集中性，減少顆粒沒有被照射的可能，進(jìn)一步確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0024]綜上所述，本發(fā)明通過光線照射在顆粒上所產(chǎn)生的折射原理，同時(shí)在檢測區(qū)域的底部設(shè)有反光部件，使得折射的光完全被光線接收器組件接收，并在光線接收器組件作用下，將接收到的光線強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)化呈信號再傳送至攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)，通過顯示屏顯示的數(shù)據(jù)直接讀出空氣中粉塵的含量，且整個(gè)檢測過程均是在密封狀態(tài)下進(jìn)行，使得檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高，此外，本發(fā)明所采用的結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施方便。
[0025]以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，包括不銹鋼殼體、采樣頭、抽氣裝置、控制電路板、電源、攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)、以及采用激光對粉塵進(jìn)行監(jiān)控的粉塵傳感器，所述的粉塵傳感器包括內(nèi)部具有能夠形成密封檢測區(qū)域且還具有位于所述檢測區(qū)域相對兩側(cè)的進(jìn)氣通道和出氣通道的盒體、分別位于所述進(jìn)氣通道和所述出氣通道內(nèi)的進(jìn)氣管和出氣管、自所述盒體的一端部與所述檢測區(qū)域相連通的激光發(fā)射器，所述進(jìn)氣管和出氣管在同一條直線上，且所述的進(jìn)氣管與所述采樣頭相連通，所述的出氣管與所述抽氣裝置相連通，所述的激光發(fā)射器所發(fā)射的激光與所述進(jìn)氣管和所述出氣管連接線相交設(shè)置， 其特征在于:所述的粉塵傳感器還包括位于所述檢測區(qū)域上方的光線接收器組件、以及能夠拆卸地設(shè)置在所述檢測區(qū)域底部的反光部件，所述光線接收器組件用于接收所述的激光發(fā)射器發(fā)出的激光照射在所述檢測區(qū)域內(nèi)氣體顆粒所產(chǎn)生折射光的信息，同時(shí)將該信息轉(zhuǎn)換處理成信號再傳送至攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的光線接收器組件包括能夠拆卸并密封地設(shè)置在所述盒體上的光電接收器殼體、位于所述殼體內(nèi)并堵在所述檢測區(qū)域上方的光學(xué)透鏡、位于所述光學(xué)透鏡上方用于接收自所述光學(xué)透鏡傳遞的光線照射信息的光電接收器、以及用于將所述光電接收器接收的信息轉(zhuǎn)換成攜有顯示屏的信號處理系統(tǒng)能夠處理的轉(zhuǎn)換器，所述的光電接收器殼體能夠密封設(shè)置，且所述光學(xué)透鏡、光電接收器、轉(zhuǎn)換器均設(shè)置在所述的光電接收器殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的光學(xué)透鏡為上下兩端面均向外凸起的雙面凸透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的反光部件的上表面自端面向內(nèi)凹陷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:在所述盒體底部設(shè)有與所述檢測區(qū)域相連通的連接孔、以及用于將連接孔密封的封蓋，所述反光部件的凹陷表面朝上的設(shè)置在連接孔內(nèi)，所述的封蓋抵觸在所述反光部件的底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述激光發(fā)射器所發(fā)射的激光與所述進(jìn)氣管和所述出氣管連接線垂直設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述盒體的兩端部還分別設(shè)有相對應(yīng)設(shè)置的第一螺紋孔和第二螺紋孔，且所述第一螺紋孔和第二螺紋孔均勻所述檢測區(qū)域相連通，所述的激光發(fā)射器通過螺紋連接件設(shè)置在所述的第一螺紋孔內(nèi)，所述的第二螺紋孔內(nèi)設(shè)有相螺紋配合的塞頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:在所述塞頭端部還設(shè)有防止光線進(jìn)出所述檢測區(qū)域的封頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管的出氣部內(nèi)設(shè)有便于將通入所述檢測區(qū)域內(nèi)的氣體集中的導(dǎo)氣模塊，所述的導(dǎo)氣模塊中部設(shè)有呈扁平狀的出氣口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有粉塵傳感器的粉塵濃度在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管的扁平狀的出氣口豎直設(shè)置，且與所述激光發(fā)射器所發(fā)射的激光垂直設(shè)置。
【文檔編號】G01N15/06GK103822858SQ201410072071
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】丁國正, 朱永賓 申請人:蘇州億利安機(jī)電科技有限公司, 丁國正, 朱永賓