專利名稱：一種大氣離子連續(xù)測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于空氣中帶電粒子的測量裝置，具體的說是一種大氣離子連續(xù)測定儀。
背景技術(shù)：
目前測量空氣離子濃度大小的儀器多為空氣離子濃度測試儀。空氣離子在極化板與捕集板之間極化電場的作用下，將各自攜帶不同極性的電荷轉(zhuǎn)移到極化板與捕集板上，形成一股電流并由此計(jì)算出空氣中離子的濃度。由于涉及到微小電流的測量，在采用離子收集器和微電流放大電路進(jìn)行測量時(shí)，隨著空氣離子濃度在線連續(xù)監(jiān)測的需要，因?yàn)榭諝鉂穸茸兓绊憴z測結(jié)果，微電流放大電路的絕緣度則顯得越來越重要，為此，有的生產(chǎn)廠家采用測試前加熱去濕的辦法以提高絕緣度；也有的用環(huán)氧樹脂等材料將整個(gè)放大電路封裝起來，這樣雖然可以解決絕緣度問題，但操作麻煩，且由于封裝完成后再也不能拆開，一旦出現(xiàn)故障，放大電路板就會(huì)報(bào)廢，造成浪費(fèi)。由于放大倍率特別高，甚至達(dá)到1012倍，除了需要提高放大電路及印制板的絕緣度以外，外界電磁場對放大電路的直接干擾也變得非常嚴(yán)重。大氣離子連續(xù)測定儀的工作環(huán)境通常比較惡劣，信號(hào)噪音、溫度、濕度和外界電磁干擾等的存在易造成電流飄移過大，從而影響測量精度。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述技術(shù)中的缺點(diǎn)，提出一種大氣離子連續(xù)測定儀。消除溫度、濕度和外界電磁干擾，解決由此造成的電路零點(diǎn)漂移問題。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種大氣離子連續(xù)測定儀，包括連接極化電壓的平行板式的極化板3、捕集板1、連接捕集板1的微電流表6及位于極化板3和捕集板1之間被測空氣通道一端的風(fēng)機(jī)4，其特征在于由電纜11連接在捕集板1和微電流表6之間的微電流放大板8，安裝在屏蔽裝置5內(nèi)。
改變極化電壓的極性可以改變捕集板1上捕集到的離子的極性，從而改變所測量的離子的極性。
屏蔽裝置5是由屏蔽盒7和恒溫裝置16組成。達(dá)到同時(shí)進(jìn)行電磁屏蔽和恒溫加熱去濕的雙重效果。
電纜11是同軸電纜并穿出屏蔽盒7外與整機(jī)電路連接。
恒溫裝置16安裝在屏蔽盒7的下方，保溫塊12包裹在加熱電阻9的周邊，加熱電阻9與溫度控制開關(guān)10連接。
微電流放大板8由放大板支柱13支撐，并固定連接在放大板支柱13上。
加熱電阻9由加熱電阻壓板15固定在保溫塊12的槽內(nèi)，并固定在恒溫裝置16內(nèi)。
加熱電阻9的溫度控制在45℃±3℃。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效的隔離信號(hào)噪音、消除溫度、濕度和電磁干擾，解決由此造成的電流飄移問題，提高測量精度。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖，圖2是本實(shí)用新型屏蔽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
由軸流風(fēng)機(jī)4以一定的風(fēng)速將被測空氣抽入并經(jīng)過平行板離子捕集板1和極化板3之間，空氣中的正負(fù)離子則分別向極化板3和捕集板1偏轉(zhuǎn)，把他們所帶的電荷轉(zhuǎn)移到極化板3和捕集板1。其中捕集板上所帶的電荷形成電流，經(jīng)過屏蔽裝置5內(nèi)的微電流放大板8、微電流表6到地；極化板上的電流則經(jīng)電池組2形成回路而復(fù)合掉。改變電池組2的極性可以改變捕集板1上捕集到的離子的極性，從而改變所測量的離子的極性。為增大收集極板的面積，提高測量精度和分辨率，采取多極板并聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式，并對極板進(jìn)行鍍金處理，以增強(qiáng)抗腐蝕性。由于該儀器的關(guān)鍵技術(shù)在于微弱信號(hào)的放大處理，在設(shè)計(jì)上采用了高精度低漂移性前置放大處理模塊進(jìn)行信號(hào)處理，并對整個(gè)檢測信號(hào)進(jìn)行屏蔽微電流放大板8安裝在由屏蔽盒7和恒溫裝置16組成的屏蔽裝置5內(nèi)。同時(shí)采取電磁屏蔽和恒溫加熱、去濕的雙重措施。
屏蔽裝置5的上半部分是屏蔽盒7，屏蔽盒7可以是圓柱形，也可以是矩形等其他形狀，微電流放大板8安裝在屏蔽盒7內(nèi)，由放大板固定螺絲14固定在放大板支柱13上，同軸電纜11穿出屏蔽盒7外，微電流放大板8通過同軸電纜11與捕集板1、微電流表6整機(jī)電路連接；恒溫裝置16安裝在屏蔽盒7的下方，與屏蔽盒7的形狀對應(yīng)，保溫塊12包裹在加熱電阻9的周邊，加熱電阻9由加熱電阻壓板15通過螺絲17固定在保溫塊12的槽內(nèi)，并與溫度控制開關(guān)10連接，加熱電阻9的溫度控制在45℃±3℃。
整機(jī)采用51系列單片機(jī)作為儀器的CPU，并選用高精度A/D轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換。為了方便在無人值守情況下進(jìn)行大氣離子濃度的連續(xù)測量，采樣由單片機(jī)自動(dòng)控制。整點(diǎn)測量過程為整點(diǎn)開始，先加熱1min左右，冷卻穩(wěn)定2min左右，然后對負(fù)離子校零1min。校零完成后風(fēng)機(jī)4啟動(dòng)，抽氣風(fēng)扇自動(dòng)打開，開始測量負(fù)離子濃度1min；接著風(fēng)扇關(guān)閉1min后，進(jìn)行正離子的零點(diǎn)校準(zhǔn)，時(shí)間為1min。然后抽氣風(fēng)扇再次自動(dòng)打開，開始測量正離子濃度1min；最后風(fēng)扇關(guān)閉，完成本次自動(dòng)測量。數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)在儀器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大氣離子連續(xù)測定儀，包括連接極化電壓的平行板式極化板(3)、捕集板(1)、連接捕集板(1)的微電流表(6)及位于極化板(3)和捕集板(1)之間被測空氣通道一端的風(fēng)機(jī)(4)，其特征在于由電纜(11)連接在捕集板(1)和微電流表(6)之間的微電流放大板(8)，安裝在屏蔽裝置(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大氣離子連續(xù)測定儀，其特征在于屏蔽裝置(5)內(nèi)的恒溫裝置(16)安裝在屏蔽盒(7)的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大氣離子連續(xù)測定儀，其特征在于電纜(11)是同軸電纜并穿出屏蔽盒(7)外與整機(jī)電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大氣離子連續(xù)測定儀，其特征在于恒溫裝置(16)內(nèi)的保溫塊(12)包裹在加熱電阻(9)的周邊，加熱電阻(9)與溫度控制開關(guān)(10)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大氣離子連續(xù)測定儀，其特征在于微電流放大板(8)由放大板支柱(13)支撐，并固定連接在放大板支柱(13)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大氣離子連續(xù)測定儀，其特征在于加熱電阻(9)由加熱電阻壓板(15)固定在保溫塊(12)的槽內(nèi)，并固定在恒溫裝置(16)內(nèi)。
專利摘要一種大氣離子連續(xù)測定儀，包括連接極化電壓的平行板式的極化板、捕集板、連接捕集板的微電流表及位于極化板和捕集板之間被測空氣通道一端的風(fēng)機(jī)，由電纜連接在捕集板和微電流表之間的微電流放大板，安裝在屏蔽裝置內(nèi)。能夠有效的隔離信號(hào)噪音、消除溫度、濕度和電磁干擾，解決由此造成的電流飄移問題，提高測量精度。
文檔編號(hào)G01R19/00GK2862024SQ200520088520
公開日2007年1月24日 申請日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者趙晨旭, 郭未春, 孫春燕 申請人:青島嶗山電子儀器總廠有限公司