一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，包括一个装在旋转刷下边的粉尘样品密封容积腔，内有伺服电机控制的推动活塞将微粒径粉尘物质推进到刷离口，旋转刷电机控制旋转刷将粉尘物质带出，外部输入压缩空气体从顶部进气口冲入密封湍流室内的剪切气道将旋转刷上的粉尘物质吹到中和混匀腔内形成粉尘气溶胶，正高压电极和接地电极将粉尘气溶胶表面的电荷中和后由粉尘气扩散出口输出形成持续稳定浓度精确控制的粉尘气溶胶进行相关的科学研究应用，本发明的有益效果是解决了定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散应用中对于粘滞性大、比重大、扩散性差、聚集能力强的微粒径粉尘物质持续稳定和精确控制高浓度扩散要求，满足了此方面科学研究和应用需要。
【专利说明】一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置
【技术领域】
[0001]本发明提供一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置。
【背景技术】
[0002]将微粒径粉尘物质以一定速度持续稳定扩散到空气中后形成一定浓度的粉尘气溶胶后进行微粒径形态学、污染效果模拟、职业危害防护、大气环境研究、呼吸疾病防治、甚至航天军事科学等领域内研究有着广泛的应用和发展，但是由于自然界有许许多多的不同物质都会形成的粉尘状态，它们在自然界中微小粒径的粉尘各自有着不同的特殊物理和化学特性，比如粘滞性、比重、扩散能力、聚集能力、外表光滑度等等这些特性，都会影响其扩散到空气中的效果，越是粘滞性大、比重大、扩散性差、聚集能力强的微粒径粉尘物质越不容易有好的扩散效果，目前已有的定量控制微粒径粉尘扩散装置在实践的应用中或多或少存在局限性，有时会产生浓度不稳定、控制精度低、堵塞等故障，不能满足上述对于粘滞性大、比重大、扩散性差、聚集能力强的微粒径粉尘物质持续稳定和高浓度扩散要求，不能在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境成为当前一大技术难题，影响和制约了此类科学研究的发展，所以开发一种能够满足适应粘滞性大、比重大、扩散性差、聚集能力强的微粒径粉尘物质持续稳定和高浓度扩散并且在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境的专用定量控制微粒径粉尘扩散装置成为当前紧迫的需要。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，能够满足适应粘滞性大、比重大、扩散性差、聚集能力强的微粒径粉尘物质持续稳定和高浓度扩散并且在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境进行相关的科学研究应用。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是包括一个装在旋转刷下边的粉尘样品密封容积腔，内有伺服电机控制的推动活塞将微粒径粉尘样品推进到刷离口，旋转刷电机控制旋转刷将粉尘样品带出，外部输入压缩空气体从顶部进气口冲入密封湍流室内的剪切气道将旋转刷上的粉尘样品吹到中和混匀腔内形成粉尘气溶胶，正高压电极和接地电极将粉尘气溶胶表面的电荷中和后由粉尘气扩散出口输出形成持续稳定浓度精确控制的粉尘气溶胶圆筒空心腔与两端密封进出气接口流线形无缝连接，顶部进气口连接到湍流密封室，粉尘气扩散出口连接并输送经过定量控制的微粒径粘滞性粉尘气溶胶环境进行相关的科学研究应用。
[0005]本发明的有益效果是开发了一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置解决了目前已有的定量控制微粒径粉尘扩散装置在实践的应用中存在的浓度不稳定、控制精度低、堵塞等故障和对于粘滞性大、比重大、扩散性差、聚集能力强的微粒径粉尘物质持续稳定和高浓度扩散时不能在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境成为当前一大技术难题，满足了适应粘滞性大、比重大、扩散性差、聚集能力强的微粒径粉尘物质持续稳定和高浓度扩散并且在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境的紧迫的需求，适应了将微粒径粉尘物质以一定速度持续稳定扩散到空气中后形成一定浓度的粉尘气溶胶后进行微粒径形态学、污染效果模拟、职业危害防护、大气环境研究、呼吸疾病防治、甚至航天军事科学等领域内研究有着广泛的应用和发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]附图为本发明设备一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置的结构示意图 图中:
1、密封湍流室2、旋转刷电机 3、剪切气道 4、正高压电极
5、接地电极 6、中和混匀腔7、粉尘气扩散出口 8、活塞手柄 9、顶尖10、升降推杆11、电机固定板 12、步进电机
13、限位滑轴 14、活动轴 15、固定轮 16、固定轮架板 17、密封盒 18、进气接口 19、压缩空气体 20、除水过滤器 21、可调流量计调节阀 22、手动减压阀 23、压力表 24、流量计 25、旋转刷26、顶部进气口 27、刷离口28、粉尘样品
29、推动活塞 30、密封容积腔31、密封进气接口 32、密封出气接口。
【具体实施方式】
[0007]结合附图及实施例对本发明的一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置结构加以说明。
[0008]如附图所示，本发明提供一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，该装置固定在一个密封盒17里，包括内部装有一个垂直或以一定角度连接在旋转刷25下边的装有粉尘样品28的密封容积腔30，密封容积腔30是一个由金属或陶瓷材料制作而成的具有一定精确直径和长度标定的直管圆筒状容器腔，能够容纳粉尘样品28，以保证精确的提供微粒径粘滞性粉尘的数量保证控制的准确度和精确度，该直管圆筒状容器腔垂直或以一定角度无缝安装在旋转刷25的下边，其内壁表面经过抛光处理后光洁平滑的和一个推动活塞29紧密配合；推动活塞29可以在外力作用下自由的在密封容积腔30内上下移动推动，推动活塞29上部有一个由金属或陶瓷材料制作而成的具有一定精确直径的密封圆盘，密封圆盘上表面和侧边光洁平滑，和容纳粉尘样品28的直管圆筒状容器腔紧密配合保证内部的粉尘样品无泄漏的定量推进输入到上部刷离口 27，密封不泄漏加上内部表面经过抛光处理后光洁平滑的和一个推动活塞29紧密配合就能够确保微粒径粘滞性粉尘样品不会压缩和丢失保证控制精度，密封圆盘的下表面连接一个活塞手柄8，在活塞手柄8下边安装有步进电机12，步进电机12在电动控制下以精确的转动速度和时间长度驱动活动轴14在固定轮15内旋转，固定轮15被固定轮架板16固定不动，电机固定板11在两侧安装的限位滑轴13限制下以精确的速度和长度带动安装在电机固定板11的升降推杆10和顶尖9上下运动，顶尖9可以以点接触的方式顶起密封圆盘的下表面连接的活塞手柄8精确控制密封容积腔30内容纳的粉尘样品28输送到旋转刷25处，也可以用手推动活塞手柄8上下移动，以灵活处理清洁、维修和调整时所需要的动作，将微粒径粉尘样品28持续稳定推进到刷离口 27，旋转刷25在旋转刷电机2控制下以一定转速旋转将从刷离口 27出来的粉尘样品28带动离开向上运动，将密封容积腔30内容纳的粉尘样品28输送到上边的密封湍流室1，密封湍流室I是一个由金属或陶瓷材料制作而成的内表面经过抛光处理后光洁平滑的异型结构元件，内部主体是一个空心圆柱密封腔，下部无缝对接密封容积腔30，这种空心圆柱密封腔内表面经过抛光处理后光洁平滑的密封连接可以保证粉尘样品28全部通过时没有任何粘附滞留以保证了控制的精确度，中间安装由旋转刷电机2驱动的旋转刷25，旋转刷电机2在电路控制下可以根据不同的粉尘样品28特性选择不同旋转速度驱动的旋转刷25带动被推入到刷离口 27的粉尘样品28向上运动，空心圆柱密封腔的上部无缝对接顶部进气口 26，外部输入的压缩空气体19从进气接口 18经过除水过滤器20、带有压力表23的手动减压阀22、可调流量计调节阀21和流量计24的调节处理后从顶部进气口 26输入，高速冲入到侧边以一个特定角度安装的剪切气道3将附着在旋转刷25上的粘滞性粉尘样品28吹下来送入下部连接的中和混匀腔6内，压缩空气体19经过除水过滤器20、手动减压阀22、可调流量计调节阀21和流量计24的调节处理后可以有效的防止粉尘样品28湿度增加后影响扩散和定量控制精度，中和混匀腔6是一个由绝缘材料制作内部隔一定距离镶嵌有连接正高压的正高压电极4和连接安全地线的接地电极5的圆筒空心腔，带电极的圆筒空心腔内表面经过抛光处理后光洁平滑，圆筒空心腔与两端密封进气接口 31和密封出气接口 32流线形无缝连接，密封进气接口 31连接到密封湍流室I，密封出气接口 32连接粉尘气扩散出口 7并输送经过定量控制的微粒径粘滞性粉尘气溶胶，这种圆筒空心腔内表面经过抛光处理后光洁平滑的密封连接和流线形结构可以保证粉尘全部通过时没有任何粘附滞留以保证了控制的精确度，通过中和混匀腔内的正高压电极4和接地电极5之间将粉尘气溶胶表面的电荷中和后粉尘气溶胶不再因为粉尘气溶胶颗粒带有不同电荷而形成相互吸引团聚影响扩散能力，由粉尘气扩散出口 7均匀稳定输出，形成持续稳定和高浓度扩散并且在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境进行相关的科学研究应用。
[0009] 实施例:
使用本发明一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置进行实验应用之前应该首先要将了解实验时所需使用的微粒径粘滞性粉尘的物理和化学性质，根据其性质确定好压缩空气体19进气的压力和流量以及旋转刷25的旋转速度，连接好外部输入的压缩空气体19气管，按照要求开动并调节好气体输入的流量和压力，根据所需要的空气中气溶胶浓度确定好所需要的步进电机12转速进而确定好微粒径粘滞性粉尘输入的速度，根据旋转刷25转速和微粒径粘滞性粉尘的流量确定好中和电荷所需要的正高压电极4上的高压电压和电流，将微粒径粘滞性粉尘装入密封容积腔30内密封好，因为密封容积腔30是一个由金属或陶瓷材料制作而成的具有一定精确直径和长度标定的直管圆筒状容器腔，能够容纳粉尘样28，以保证精确的提供微粒径粘滞性粉尘的数量，保证控制的准确度和精确度，其内壁表面经过抛光处理后光洁平滑的和一个推动活塞29紧密配合，推动活塞29可以在外力作用下自由的在密封容积腔30内上下移动，推动活塞29上部有一个由金属或陶瓷材料制作而成的具有一定精确直径的密封圆盘，密封圆盘上表面和侧边光洁平滑和容纳粉尘样品28的直管圆筒状容器腔紧密配合可以保证内部的粉尘样品28无泄漏的定量推进输入到上部刷离口 27，密封不泄漏加上内部表面经过抛光处理后光洁平滑的和一个推动活塞29紧密配合就能够确保微粒径粘滞性粉尘样品28不会压缩和丢失保证控制精度，密封圆盘的下表面连接一个活塞手柄8，在活塞手柄8下边安装有步进电机12，步进电机12在电动控制下以精确的转动速度和时间长度驱动活动轴14在固定轮15内旋转，固定轮15被固定轮架板16固定不动，电机固定板11在两侧安装的限位滑轴13限制下以精确的速度和长度带动安装在电机固定板11的升降推杆10和顶尖9上下运动，顶尖9可以以点接触的方式顶起密封圆盘的下表面连接的活塞手柄8精确控制密封容积腔30内容纳的粉尘样品28输送到旋转刷25处，也可以用手推动活塞手柄8上下移动，以灵活处理清洁、维修和调整时所需要的动作，旋转刷25在旋转刷电机2控制下以一定转速旋转将从刷离口 27出来的粉尘样品28带动离开向上运动，将密封容积腔30内容纳的粉尘样品28输送到上边的密封湍流室1，密封湍流室I是一个由金属或陶瓷材料制作而成的内表面经过抛光处理后光洁平滑的异型结构元件，内部主体是一个空心圆柱密封腔，下部无缝对接密封容积腔30，这种空心圆柱密封腔内表面经过抛光处理后光洁平滑的密封连接可以保证粉尘样品28全部通过时没有任何粘附滞留，以保证了控制的精确度，中间安装由旋转刷电机2驱动的旋转刷25，旋转刷电机2在电路控制下可以根据不同的粉尘样品28特性选择不同旋转速度驱动旋转刷25带动被推入到刷离口 27的粉尘样品28向上运动，空心圆柱密封腔的上部无缝对接顶部进气口 26，外部输入的压缩空气体19经过除水过滤器20、手动减压阀22、可调流量计调节阀21和流量计24的调节处理后从顶部进气口 26输入，高速冲入到侧边以一个特定角度安装的剪切气道3将附着在旋转刷25上的粘滞性粉尘样品28吹下来送入下部连接的中和混匀腔6内，压缩空气体19经过除水过滤器20、手动减压阀22、可调流量计调节阀21和流量计24的调节处理后可以有效的防止粉尘样品28湿度增加后影响扩散和定量控制精度，将中和混匀腔6下部的粉尘气扩散出口 7连接到所需要的要连接的实验和应用设备上边，中和混匀腔6是一个由绝缘材料制作内部隔一定距离镶嵌有连接正高压的正高压电极4和连接安全地线的接地电极5的圆筒空心腔，带电极的圆筒空心腔内表面经过抛光处理后光洁平滑，圆筒空心腔与两端密封进气接口 31和密封出气接口 32流线形无缝连接，密封进气接口31连接到密封湍流室1，密封出气接口 32连接粉尘气扩散出口 7并输送经过定量控制的微粒径粘滞性粉尘气溶胶，这种圆筒空心腔内表面经过抛光处理后光洁平滑的密封连接和流线形结构可以保证粉尘样品28全部通过时没有任何粘附滞留以保证了控制的精确度，通过中和混匀腔6内的正高压电极4和接地电极5之间将粉尘气溶胶表面的电荷中和后粉尘气溶胶不再因为粉尘气溶胶颗粒带有不同电荷而形成相互吸引团聚影响扩散能力，全部由粉尘气扩散出口 7均匀稳定输出形成持续稳定和高浓度扩散并且在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境进行相关的科学研究应用，当实验和应用完成后关闭可调流量计24调节柄截断外部输入的压缩空气体19，关闭旋转刷电机2和步进电机12的控制电路，断开中和混匀腔6下部的密封出气接口 32到所需要的要连接的实验和应用设备的连接，拆开密封容积腔30和密封湍流室I取下内部的推动活塞29和旋转刷25等零部件进行必要的清理和维护为下一次应用做好准备。
【权利要求】
1.一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，其特征是:该装置固定在一个密封盒(17)里，包括一个内部装有一个垂直或以一定角度连接在旋转刷(25)下边的装有粉尘样品(28)的密封容积腔(30)，密封容积腔(30)内有一个由步进电机(12)控制给进速度的推动活塞(29)，将微粒径粉尘样品(28)持续稳定推进到刷离口(27)，旋转刷(25)在旋转刷电机(2)控制下以一定转速旋转将从刷离口(27)出来的粉尘样品(28)带动离开向上运动，在外部提供的经过过滤、减压、流量控制的压缩空气体(19)从顶部进气口(26)输入，以高速冲入密封湍流室(I)内的剪切气道(3)将从刷离口(27)出来的附着在旋转刷(25)上的粉尘样品(28)吹出到中和混匀腔(6)内形成粉尘气溶胶，通过中和混匀腔(6)内的正高压电极(4)和接地电极(5)之间将粉尘气溶胶表面的电荷中和后由粉尘气扩散出口(7)均匀稳定输出，形成持续稳定和高浓度扩散并且在空气中形成稳定持续浓度精确控制的粉尘气溶胶环境进行相关的科学研究应用。
2.根据权利要求1所述的一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，其特征是:所述密封容积腔(30)是一个由金属或陶瓷材料制作而成的具有一定精确直径和长度标定的直管圆筒状容器腔，能够容纳粉尘样品(28)，该直管圆筒状容器腔垂直或以一定角度无缝安装在旋转刷(25)下边，其内壁表面经过抛光处理后光洁平滑的和一个推动活塞(29)紧密配合，推动活塞(29 )可以在外力作用下自由的在密封容积腔(30 )内上下移动推动。
3.根据权利要求1所述的一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，其特征是:所述推动活塞(29)上部有一个由金属或陶瓷材料制作而成的具有一定精确直径的密封圆盘，密封圆盘上表面和侧边光洁平滑，和容纳粉尘样品(28)的直管圆筒状容器腔紧密配合保证内部的粉尘样品(28)无泄漏的定量推进输入到上部刷离口(27)，密封圆盘的下表面连接一个活塞手柄(8)，在活塞手柄(8)下边安装有步进电机(12)，步进电机(12)在电动控制下以精确的转动速度和时间长度驱动活动轴(14)在固定轮(15)内旋转，固定轮(15)被固定轮架板(16)固定不动，电机固定板(11)在两侧安装的限位滑轴(13)限制下以精确的速度和长度带动安装 在电机固定板(11)上的升降推杆(10)和顶尖(9)上下运动，顶尖(9)可以以点接触的方式顶起密封圆盘的下表面连接的活塞手柄(8)，精确控制密封容积腔(30)内容纳的粉尘样品(28)输送到旋转刷(25)处，也可以用手推动活塞手柄(8)上下移动。
4.根据权利要求1所述的一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，其特征是:所述密封湍流室(I)是一个由金属或陶瓷材料制作而成的内表面经过抛光处理后光洁平滑的异型结构元件，内部主体是一个空心圆柱密封腔，下部无缝对接密封容积腔(30)，中间安装由旋转刷电机(2)驱动的旋转刷(25)，旋转刷电机(2)在电路控制下根据不同的粉尘样品(28)特性选择不同旋转速度驱动的旋转刷(25)带动被推入到刷离口(27)的粉尘样品(28)向上运动，空心圆柱密封腔的上部无缝对接顶部进气口(26)，外部输入的压缩空气体(19)从进气接口(18)经过除水过滤器(20)、带有压力表(23)的手动减压阀(22)、可调流量计调节阀(21)和流量计(24)的调节处理后从顶部进气口(26)输入，高速冲入到侧边以一个特定角度安装的剪切气道(3)将附着在旋转刷(25)上的粘滞性粉尘样品(28)吹下来送入下部连接的中和混匀腔(6)内。
5.根据权利要求1所述的一种定量控制微粒径粘滞性粉尘扩散装置，其特征是:所述中和混匀腔(6)是一个由绝缘材料制作内部隔一定距离镶嵌有连接正高压的正高压电极(4)和连接安全地线的接地电极(5)的圆筒空心腔，带电极的圆筒空心腔内表面经过抛光处理后光洁平滑，圆筒空心腔与两端密封进气接口(31)和密封出气接口(32)流线形无缝连接，密封进气接口(31)连接到密封湍流室(I )，密封出气接口(32)连接连接粉尘气扩散出口( 7)并输送经过定量控制的微粒径粘滞性粉尘气溶胶扩散应用到外部进行所需要的实验和应 用。
【文档编号】B01F3/06GK103611442SQ201310641161
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】范维林 申请人:天津开发区合普工贸有限公司