專利名稱：電子便攜式交直流兩用粉塵采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子便攜式交直流粉塵采樣器，屬于環(huán)保監(jiān)測儀器。分別以恒流型粉塵采樣器和智能型粉塵采樣器兩種產(chǎn)品型式提供用戶選用，可進行總粉塵采樣和呼吸性粉塵采樣。
環(huán)境污染危及著人類的生存，環(huán)境保護越來越引起廣泛的重視。大氣質(zhì)量監(jiān)督管理，粉塵采樣監(jiān)測就是其中一個重要組成部分。在環(huán)境監(jiān)測、分析、治理方面，我國起步較晚，尚需不斷提高和完善。依據(jù)《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》的規(guī)定和要求，在實用方面雖然已經(jīng)有幾種粉塵采樣器投入使用，但是在采用高新技術(shù)提高智能化自動化程度、性能穩(wěn)定可靠、使用方便、功能強、用電省、效率高、體積小、重量輕、適用各種不同供電環(huán)境條件，特別是集上述優(yōu)點為一體的結(jié)構(gòu)緊湊、造型實用美觀方面還難以滿足日益增長的各種各樣的需求。
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、造型實用美觀，保證系統(tǒng)穩(wěn)定及采樣流量恒定，特別是智能化自動化程度高的粉塵采樣器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的(見附

圖1恒流型粉塵采樣器結(jié)構(gòu)示意圖)本粉塵采樣器用微電機(1)驅(qū)動渦流式泵(2)進行抽氣，氣體通過氣路口上的采樣頭(4)或(5)取樣。本采樣器的特征是應(yīng)用自動控制技術(shù)，將串聯(lián)于氣路中的電測流量計(又名渦街流量計)(3)、數(shù)字流量調(diào)節(jié)電路(7)、電機脈沖調(diào)寬調(diào)速電路(8)以及微電機(1)四個環(huán)節(jié)組成自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了氣路－電路閉環(huán)控制。該系統(tǒng)是這樣工作的系統(tǒng)由電測流量計(3)接受與氣路中氣體流量大小相對應(yīng)的數(shù)值信號，并在數(shù)字流量調(diào)節(jié)電路(7)中與給定的期望值作比較，電機脈沖調(diào)寬調(diào)速電路(8)根據(jù)與給定值的差值相應(yīng)地調(diào)整脈沖寬度去改變微電機(1)即改變渦流式泵(2)的轉(zhuǎn)速，進而實時地對氣路中氣體流量因采樣過程阻力變化的影響給予相應(yīng)的補償，使流量始終保持恒定，達到恒流的目的。氣路中氣體流量由流量指示表(6)指示，期望值由手動調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)定，采樣時間長短由定時器(9)控制，人工設(shè)定。儀器內(nèi)設(shè)有照明燈(13)。粉塵采樣器由DS－P1穩(wěn)壓電源(12)或蓄電池(11)供電。電源供電狀態(tài)由LED指示燈(10)指示監(jiān)視。蓄電池(11)可由穩(wěn)壓電源(12)充電。穩(wěn)壓電源(12)輸入電壓可由50Hz220V或110V或38V任選。氣路－電路閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，PID調(diào)節(jié)，充分保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定和采樣流量的恒定，提高了采樣數(shù)據(jù)的精確度。
根據(jù)流量指示表(6)指示數(shù)據(jù)、采樣時間及稱量濾膜所得的粉塵重量值，由下列算式可計算出粉塵濃度。
粉塵濃度＝采樣頭上粉塵重量(mg)／流過采樣頭氣體體積(m3)氣體體積＝氣路中氣體流量(m3／min)×?xí)r間(min)
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。
圖1是恒流型粉塵采樣器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是恒流型粉塵采樣器外形示意圖。
圖3是智能型粉塵采樣器外形示意圖。
圖中包括1－微電機2－渦流式泵3－電測流量計4、5－采樣頭6－流量指示表7－數(shù)字流量調(diào)節(jié)電路8－電機脈沖調(diào)寬調(diào)速電路9－定時器10－指示燈11－蓄電池12－穩(wěn)壓電源13－照明燈如圖1所示，微電機(1)驅(qū)動渦流式泵(2)，氣體通過氣路口上的采樣頭(4)或(5)取樣。電測流量計(3)、數(shù)字流量調(diào)節(jié)電路(7)、電機脈沖調(diào)寬調(diào)速電路(8)和微電機(1)組成自動控制系統(tǒng)。整個儀器由蓄電池(11)或穩(wěn)壓電源(12)供電。
三角支架、可吸入性粉塵采樣頭(4)一支、總粉塵采樣頭(5)一支、SO2采樣頭一支以附件提供。DS－P1穩(wěn)壓電源(12)、蓄電池(11)隨主機一起提供。
除穩(wěn)壓電源(12)、蓄電池(11)外，其余全部安裝于外形尺寸不超過0.22×0.14×0.2(米3)的機殼內(nèi)(見附圖2恒流型粉塵采樣器外形示意圖)。再進一步應(yīng)用微電腦技術(shù)，將定時器(9)用電子時鐘替代，去掉機殼內(nèi)照明燈(13)，增加CPU(芯片)、觸摸式編碼鍵盤，流量指示表(6)用六位數(shù)碼綜合顯示器替代后，不僅可以用軟件進行PID調(diào)節(jié)來實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定和定時控制，確保氣體流量始終保持恒定，還可以通過觸摸式編碼鍵盤設(shè)定和鍵入指令，從六位數(shù)碼綜合顯示器上隨時任意查看日期、時間、采樣時間、流量和吸入氣體體積(m3)的數(shù)值。
由于采用了CPU，可以運行裝入的程序?qū)y得的流量－時間、頻率－時間數(shù)據(jù)點集，進行查表、插值、二次曲線逼近的算法進行數(shù)據(jù)處理，并且考慮了氣路的滯后現(xiàn)象的影響，最后精確算出吸入氣路氣體體積(m3)。實時性得以充分保障，工作過程中無需人工干預(yù)，這便構(gòu)成了“智能型粉塵采樣器”(見附圖3智能型粉塵采樣器外形示意圖)。
權(quán)利要求1.一種電子便攜式交直流兩用粉塵采樣器，其特征在于它包括微電機(1)、渦流式泵(2)、采樣頭(4)(5)、電測流量計(3)、數(shù)字流量調(diào)節(jié)電路(7)、電機脈沖調(diào)寬調(diào)速電路(8)、定時器(9)；微電機與渦流式泵連接，渦流式泵通過氣路接采樣頭(4)(5)，在連接渦流式泵與采樣頭的氣路中串聯(lián)有電測流量計，由電測流量計，數(shù)字流量調(diào)節(jié)電路，電機脈沖調(diào)寬調(diào)速電路，微電機四個環(huán)節(jié)組成自動控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵采樣器，其特征在于儀器內(nèi)設(shè)有照明燈(13)、穩(wěn)壓電源(12)或蓄電池(11)，電源供電狀態(tài)由LED指示燈指示監(jiān)視，蓄電池(11)可由穩(wěn)壓電源(12)充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵采樣器，其特征在于機殼正面有顯示、設(shè)定部分，后面有采樣頭。
專利摘要本實用新型涉及一種電子便攜式交直流兩用粉塵采樣器，屬于環(huán)保監(jiān)測儀器，該儀器有一個獨特、使用方便和小巧的外形。它由微電機、渦流式泵、采樣頭、電測流量計、數(shù)字流量調(diào)節(jié)電路、電機脈沖調(diào)寬調(diào)速電路、電子定時器組成氣路—電路閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，自動實現(xiàn)恒流控制，通過采樣頭采樣保證恒流(恒流型)；采用電腦技術(shù)，應(yīng)用軟件進行PID調(diào)節(jié)實現(xiàn)實時穩(wěn)定控制，直接給出精確流量值(智能型)。
文檔編號G01N1/22GK2205550SQ9420749
公開日1995年8月16日 申請日期1994年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月22日
發(fā)明者付本立, 寇克實, 姜志高 申請人:北京安保機電企業(yè)有限公司