步进式Beta射线法颗粒物监测仪的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种步进式Beta射线法颗粒物监测仪。该步进式Beta射线法颗粒物监测仪包括：安装架，具有采样位置和检测位置；卷膜组件，包括第一卷筒和第二卷筒；夹持牵引组件，包括夹持部件，夹持部件可往复运动地设置在第一卷筒和第二卷筒之间以夹持并驱动第一卷筒和第二卷筒之间的滤膜，并使滤膜在采样位置和检测位置之间往复运动；采样检测组件，在夹持部件夹持并驱动滤膜往复移动至采样位置及检测位置时，相应地对滤膜进行采样和检测。根据本发明，能够解决现有技术中使用滚压碾动方式易产生偏差累积效应而造成滤膜不断偏离原方向直至断裂损坏的问题。
【专利说明】步进式Beta射线法颗粒物监测仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境监测【技术领域】，更具体地，涉及一种步进式Beta射线法颗粒物监测仪。
【背景技术】
[0002]Beta射线法颗粒物监测仪是利用Beta射线穿过沉积有颗粒物的滤膜时强度会发生衰减的原理，对空气中的颗粒物(包括PM10、PM2.5、TSP等)进行实时在线监测的仪器。这种仪器中安装有可按时段更新的滤膜，在滤膜的上下两侧分别设置有Beta射线源和Beta射线检测器。随着样品采集的进行，滤膜上收集的颗粒物质量也随之增加，此时Beta射线检测器检测到的Beta射线强度会相应地衰减。由于Beta射线检测器的输出信号能直接反应颗粒物的质量变化，通过分析Beta射线检测器的颗粒物质量数值，结合相同时段内采集的样品体积，即可得出采样时段的颗粒物浓度。
[0003]Beta射线法颗粒物监测仪可分为步进式和连续式两种类型。步进式Beta射线法颗粒物监测仪主要实现采样和检测两项功能，这两项功能分别由设置在两个不同位置的器件完成，每个检测周期滤膜需要在这两个位置往复移动一次，样品的采集和分析是在不同的时段进行，仪器在采样结束后进行测量以得到采样时段的颗粒物平均浓度。需要得到小时平均数据时，每小时就需要使用一段滤膜，当一卷滤膜使用完后，就需要更换一卷新滤膜。
[0004]在现有技术中，步进式Beta射线法颗粒物监测仪传送滤膜的方式通常是采用滚压碾动的方式。如图1所示为一种现有技术中常用的滤膜传送机构的应用例。在这种结构中，驱动轴I通过正反向转动，利用滚轮2压紧滤膜6产生的摩擦力实现滤膜的往复移动，并通过涨紧轮4和固定轮5对滤膜6的传递方向进行控制，滤膜6在位置D处实现采样并在位置C处进行Beta射线检测以确定空气中颗粒物的浓度。
[0005]在图1所示步进式Beta射线法颗粒物监测仪中存在一些不足，主要表现为:由于滤膜6强度很低，极易断裂，所以难以对滤膜本体的往复移动以机械导向方式加以控制。滚压碾动本身只能提供传送滤膜6的动力而不具有强制限定滤膜运动方向的作用，所以滤膜6往复移动时难免会在前后及左右两个方向上产生偏移误差，进而造成检测点定位不准确影响检测精度。这种偏差还易产生累积效应，严重时会使滤膜不断偏离原方向，最终造成滤膜的断裂损坏。此外，由于滚轮2须采用弹性材料，调整滚轮2压紧滤膜的压力时完全凭借经验，如果压力过小易使滤膜在移动中产生打滑现象；如果压力过大，长时间使用时易产生粘附现象，即滤膜6表面局部脱落后形成的细屑粘于滚轮2表面，这样同样易出现打滑问题。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种步进式Beta射线法颗粒物监测仪，以解决现有技术中的步进式Beta射线法颗粒物监测仪的滤膜容易出现偏移的问题。[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种步进式Beta射线法颗粒物监测仪，该步进式Beta射线法颗粒物监测仪包括:安装架，安装架上具有采样位置和检测位置；卷膜组件，卷膜组件设置在安装架上，卷膜组件包括第一卷筒和第二卷筒，第二卷筒上卷设有采样用的滤膜，第一卷筒用于裹卷从第二卷筒传递来的经采样并检测后的滤膜；夹持牵引组件，夹持牵引组件设置在安装架上，夹持牵引组件包括夹持部件，夹持部件可往复运动地设置在第一卷筒和第二卷筒之间以夹持并驱动第一卷筒和第二卷筒之间的滤膜，并使滤膜在采样位置和检测位置之间往复运动；采样检测组件，采样检测组件设置在安装架上，在夹持部件夹持并驱动滤膜往复移动至采样位置及检测位置时，相应地对滤膜进行采样和检测。
[0008]进一步地，夹持牵引组件还包括驱动组件，驱动组件与夹持部件驱动连接以使夹持部件夹持住第一卷筒和第二卷筒之间的滤膜进行往复运动。
[0009]进一步地，安装架包括:采样检测部，采样检测部具有安装凹槽，安装凹槽的凹陷方向与第一卷筒的轴线方向一致，采样位置和检测位置均设置在采样检测部上并分别位于安装凹槽的两端；夹持部件包括:上半夹持部，上半夹持部设置在安装凹槽内；下半夹持部，下半夹持部设置在安装凹槽内，下半夹持部与上半夹持部的第一端铰接在一起，夹持部件具有使上半夹持部和下半夹持部贴合在一起的夹持状态，和使上半夹持部和下半夹持部分离的非夹持状态。
[0010]进一步地，步进式Beta射线法颗粒物监测仪还包括:撞钩组件，撞钩组件设置在安装架上，撞钩组件可勾起上半夹持部以使夹持部件处于非夹持状态。
[0011]进一步地，撞钩组件包括:撞钩，撞钩可旋转地设置在安装架上，撞钩的钩挂部位于安装凹槽内，且撞钩可从下垂状态开始沿顺时针方向旋转O度至180度；上半夹持部上设置与撞钩相适配凸块；第一定位螺钉，第一定位螺钉将撞钩固定设置在安装架上。
[0012]进一步地，凸块设置在上半夹持部的远离安装凹槽的槽底的边缘处，且凸块的靠近第二卷筒的端部的厚度从第一卷筒到第二卷筒的方向逐渐变小。
[0013]进一步地，夹持牵引组件还包括:伸缩组件，伸缩组件设置在夹持部件的上方以对夹持部件施加压力。
[0014]进一步地，安装架包括安装孔，安装孔设置在夹持部件的上方并与安装凹槽连通，伸缩组件包括:弹簧，弹簧设置在安装孔内；施压件，施压件设置在安装孔内并在弹簧的作用下对夹持部件施加压力。
[0015]进一步地，采样检测组件包括:采样泵接口，采样泵接口设置在安装架上以使滤膜对空气进行采样；Beta射线检测器，Beta射线检测器设置在安装架上以对滤膜进行检测。
[0016]进一步地，采样泵接口与Beta射线检测器均设置在采样检测部的下方，且采样泵接口设置在采样检测部的的靠近第一卷筒的一侧，Beta射线检测器设置在采样检测部的的靠近第二卷筒的一侧。
[0017]进一步地，驱动组件包括驱动块，上半夹持部与下半夹持部的铰接端与驱动块连接；步进式Beta射线法颗粒物监测仪还包括调整装置，调整装置包括:固定板，固定板固定在驱动块上，且固定板的长度方向与夹持部件的运动方向一致；调整板，调整板设置在固定板上，且调整板与驱动块可相对移动地设置。
[0018]进一步地，驱动块的第一侧设置有悬空部，调整板的长度方向与固定板的长度方向一致，且调整板的远离驱动块的端部伸出于固定板；调整板的第一端位于悬空部的下方，调整板的第一端设置有第一腰形孔，第一腰形孔的长度方向垂直于调整板的长度方向；调整板的第二端设置有第二腰形孔，第二腰形孔的长度方向与调整板长度方向一致，调整板通过设置在第二腰形孔内的螺钉限定在固定板上；调整装置还包括偏心调整轴，悬空部上设置圆孔偏心调整轴设置在圆孔内，偏心调整轴的第一端设置有偏心块并位于第一腰形孔内。
[0019]进一步地,驱动组件还包括导向体,导向体设置在安装架上,驱动块可移动地套设在导向体上。
[0020]应用本发明的技术方案，工作时，采样检测组件在检测位置先检测采样前穿过滤膜的Beta射线强度，设此时检测到的穿过滤膜的Beta射线强度值为Itl,然后通过夹持部件驱动滤膜，使滤膜从第二卷筒到第一卷筒的方向运行一段距离，此时，滤膜位于采样位置，当滤膜位于采样位置时，通过采样检测组件的作用，使滤膜对空气进行采样，然后通过夹持部件的夹持驱动作用，使滤膜从第一卷筒到第二卷筒的方向运动一端距离，并使滤膜还原至检测位置，此时，再次检测穿过滤膜的Beta射线强度，设此时检测到的Beta射线强度值为I1，这样采样前后的Itl值和I1值的改变反映了滤膜上吸附颗粒物的质量，结合相同时段内采集的样品体积，即可得出采样时段的颗粒物浓度，采样并检测之后，夹持部件从检测位置向靠近第二卷筒的方向移动一段距离，采样并检测之后的滤膜通过第一卷筒裹卷起来，下次需要检测空气中的颗粒物浓度时，重复上述过程。在发明中，由于滤膜的往复移动是通过夹持部件夹紧滤膜并移动实现，使得滤膜在往复运动的过程中不会出现偏移，保证了步进式Beta射线法颗粒监测仪的检测精度，解决了现有技术中使用滚压碾动方式易产生偏差累积效应而造成滤膜不断偏离原方向直至断裂损坏的问题，同时还能够解决由于滤膜强度很低，极易断裂，难以对滤膜本体的往复移动以机械导向方式加以控制的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1示意性示出了现有的步进式Beta射线法颗粒物监测仪的主视图；
[0023]图2示意性示出了本发明的步进式Beta射线法颗粒物监测仪的主视图；
[0024]图3示意性示出了本发明的步进式Beta射线法颗粒物监测仪的左视图的局部图；
[0025]图4示意性示出了本发明中的双环槽组件、驱动件以及锁紧组件的分解图；
[0026]图5示意性示出了本发明中的双环槽驱动组件的立体结构图；
[0027]图6示意性示出了图5中的局部放大图P ;
[0028]图7示意性示出了图5中的局部放大图M ;
[0029]图8示意性示出了图5中的局部放大图N;
[0030]图9示意性示出了本发明中的双环槽驱动组件局部视图；
[0031]图10示意性示出了本发明的步进式Beta射线法颗粒物监测仪的俯视图的局部图；
[0032]图11示意性示出了本发明中的调整组件的分解图；以及
[0033]图12示意性示出了本发明中的调节组件调整前后位置对比图。[0034]附图标记说明:100、安装架；101、采样检测部；102、安装凹槽；103、安装孔；110、卷膜组件；111、第一卷筒；112、第二卷筒；113、涨紧轮；114、固定轮；120、夹持牵引组件；121、夹持部件；1211、下半夹持部；1212、上半夹持部；1213、凸块；1214、驱动块；1215、悬空部；1216、圆孔；1217、导向体；122、驱动组件；123、伸缩组件；1231、弹簧；1232、施压件；130、采样检测组件；131、采样泵接口 ；132、Beta射线检测器；140、撞钩组件；141、撞钩；142、第一定位螺钉；150、调整装置；151、固定板；152、调整板；1521、第一腰形孔；1522、第二腰形孔；153、偏心调整轴；1531、偏心块；154、弹性挡圈；155、螺钉；210、双环槽部件；211、第一盘体；2111、半圆弧凸条；2112、第一让位凹槽；212、第二盘体；2121、圆形凸块；2122、第二让位凹槽；213、第三盘体；214、第一环槽；215、第二环槽；216、连接凸台；217、连接孔；220、刚性传送带；230、驱动件；240、导向部件；241、导向轮；250、锁紧组件；251、锁紧螺钉；252、螺纹孔;300、被驱动物体;310、第一通孔;320、第二通孔;330、定位件;400、滤膜；500、光电传感器。
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0036]结合图2和图3所示，根据本发明的实施例，提供了一种颗粒物监测仪，该颗粒物监测仪为步进式Beta射线法颗粒监测仪。该步进式Beta射线法颗粒物监测仪包括安装架100、卷膜组件110、夹持牵引组件120以及采样检测组件130。其中，安装架100上具有采样位置和检测位置，卷膜组件110设置在安装架100上，该卷膜组件110包括第一卷筒111和第二卷筒112，第二卷筒112上卷设有采样用的滤膜400，第一卷筒111用于裹卷从第二卷筒112传递来的经采样并检测后的滤膜400 ;夹持牵引组件120设置在安装架100上，该夹持牵引组件120包括夹持部件121，该夹持部件121可往复运动地设置在第一卷筒111和第二卷筒112之间以夹持并驱动第一卷筒111和第二卷筒112之间的滤膜400，并使滤膜400在采样位置和所述检测位置之间往复运动；采样检测组件130设置在安装架100上，在夹持部件121夹持驱动滤膜400往复移动至采样位置及检测位置时，相应地对滤膜400进行采样和检测。工作时，采样检测组件130在检测位置先检测采样前穿过滤膜400的Beta射线强度，设此时检测到的穿过滤膜400的Beta射线强度值为Itl，然后通过夹持部件121夹紧滤膜400，使滤膜400从第二卷筒112到第一卷筒111的方向运行一段距离，此时，滤膜400位于采样位置，当滤膜400位于采样位置时，通过采样检测组件130的作用，使滤膜400对空气进行采样，然后通过夹持部件121的夹持驱动作用，使滤膜400从第一卷筒111到第二卷筒112的方向运动一段距离，并使滤膜400还原至检测位置，此时，再次检测穿过滤膜400的Beta射线强度，设此时检测到的Beta射线强度值为I1，这样采样前后的Itl值和I1值的改变反映了滤膜400上吸附颗粒物的质量，结合相同时段内采集的样品体积，即可得出采样时段的颗粒物浓度，采样并检测之后，夹持部件121从检测位置向靠近第二卷筒112的方向移动一段距离，采样并检测之后的滤膜400通过第一卷筒111裹卷起来，下次需要检测空气中的颗粒物浓度时，重复上述过程。在本实施例中，由于滤膜400的往复移动是通过夹持部件121夹紧滤膜并移动实现，使得滤膜400在往复运动的过程中不会出现偏移，保证了步进式Beta射线法颗粒监测仪的检测精度，解决了现有技术中使用滚压碾动方式易产生偏差累积效应而造成滤膜400不断偏离原方向直至断裂损坏的问题，同时还能够解决由于滤膜400强度很低，极易断裂，难以对滤膜400本体的往复移动以机械导向方式加以控制的问题。
[0037]再次参见图2和图3所示，本实施例的步进式Beta射线法颗粒物监测仪还包括两个涨紧轮113，第一卷筒111和第二卷筒112之间的滤膜400通过涨紧轮113绷紧，保证滤膜400传输过程中的稳定性。在夹持部件121的两端还分别设置了固定轮114，夹持部件121两端的固定轮114与夹持部件121处于同一水平面上，使滤膜400在采样检测的过程保持水平运动状态，进而避免滤膜400被损坏。
[0038]在本实施例中，安装架100包括采样检测部101，该采样检测部101设置在两个固定轮114之间，且该采样检测部101具有安装凹槽102，该安装凹槽102的凹陷方向与第一卷筒111的轴线方向一致，采样位置和检测位置位于采样检测部101上并位于安装凹槽102的两端。而夹持部件121包括上半夹持部1212和下半夹持部1211，上半夹持部1212和下半夹持部1211均设置在安装凹槽102内，且上半夹持部1212和下半夹持部1211的第一端铰接在一起。工作过程中，夹持部件121具有使上半夹持部1212和下半夹持部1211贴合在一起的夹持状态，和使上半夹持部1212和下半夹持部1211分离的非夹持状态。优选地，夹持部件121采用金属材料制造，其表面坚硬且光滑，故不会产生粘附现象。
[0039]优选地，步进式Beta射线法颗粒物监测仪还包括撞钩组件140，该撞钩组件140设置在安装架100上并位于采样检测部101上，该撞钩组件140可勾起上半夹持部1212以使上半夹持部1212和下半夹持部1211分离并处于非夹持状态，当夹持部件121处于非夹持状态时，可以更换检测仪上的滤膜400，结构简单，操作方便。
[0040]具体来说，撞钩组件140包括撞钩141和第一定位螺钉142。其中，撞钩141可旋转地设置在安装架100上并悬吊在安装凹槽102的上部，撞钩141的勾挂部位于安装凹槽102内，便于将安装在安装凹槽102内的上半夹持部1212勾起以使整个夹持部件121处于非夹持状态。优选地，撞钩141可从下垂状态开始沿顺时针方向旋转O度至180度，为撞钩141实现其勾挂功能和自动复位提供必要的结构基础。而第一定位螺钉142将撞钩141固定设置在安装架100上，结构简单，易于实现。
[0041]优选地，上半夹持部1212上设置与撞钩141相适配凸块1213，便于将上半夹持部1212勾起。更优选地，凸块1213设置在上半夹持部1212的远离安装凹槽102的槽底的边缘处，便于与撞钩141配合，且凸块1213的靠近第二卷筒112的端部的厚度从第一卷筒111到第二卷筒112的方向逐渐变小而形成一个倾斜面，当夹持部件121位于撞钩141的靠近第一卷筒111的一端并从第一卷筒111到第二卷筒112的方向运动时，由于撞钩141从下垂状态不能逆时针旋转，此时，通过凸块1213上的倾斜面与撞钩141的作用而将上半夹持部1212勾起。凸块1213移过撞钩141的勾挂部时，在伸缩组件123的作用下夹持部件121的上半夹持部1212与下半夹持部1211瞬间重新贴合并恢复夹持状态。需要说明的是，本实施例的凸块1213的长度较小，是整个上半夹持部1212的长度的1/5至1/7，凸块1213的长度确定了夹持部件121处于非夹持状态时的移动距离，该作用使夹持部件121与滤膜400之间产生了一段相对位移，该位移保证了每次采样和检测时都将使用新的一段滤膜400。
[0042]在本发明的其他实施例中，撞钩141的旋转角度还可以是从下垂状态开始沿逆时针方向旋转O度至180度，凸块1213的靠近第二卷筒112的端部的厚度从第一卷筒111到第二卷筒112的方向逐渐变小。
[0043]在本实施例中，夹持牵引组件120还包括伸缩组件123，该伸缩组件123设置在夹持部件121的上方以对夹持部件121施加压力，保证夹持部件121在往复运动的过程中能够夹紧滤膜400，进一步保证滤膜400在往复运动的过程中不会出现偏移。
[0044]优选地，安装架100包括安装孔103，该安装孔103设置在夹持部件121的上方并与安装凹槽102连通。而伸缩组件123包括弹簧1231和施压件1232，其中，弹簧1231设置在安装孔103内；施压件1232设置在安装孔103内并在弹簧1231的作用下对夹持部件121施加压力，在本实施例中，施压件1232可以是任何能够安装在安装孔103内固体结构。在本发明的其他实施例中，伸缩组件123还可以设置为气缸，弹性压块等伸缩结构。
[0045]在本实施例中，采样检测组件130包括采样泵接口 131和Beta射线检测器132，其中，采样泵接口 131设置在安装架100上以使滤膜400对空气进行采样；Beta射线检测器132设置在安装架100上以对滤膜400进行检测。
[0046]如图2和图3所示，采样泵接口 131和Beta射线检测器132均设置在安装架100的采样检测部101上，并位于采样检测部101的下方，在其他实施例，也可以设置在采样检测部101的上方。工作时，当夹持部件121将滤膜400移动至采样泵接口 131接口的上方时，采样泵接口 131进行抽气采样，使大气中的悬浮颗粒物穿过滤膜400时被滤膜400过滤而吸附在滤膜400的表面，而当夹持部件121将滤膜400移动至Beta射线检测器132上方时，Beta射线检测器132检测Beta射线源发出的射线穿过滤膜400后的Beta射线强度值，从而实现采样检测组件130的采样检测功能。
[0047]优选地，本实施例中的采样泵接口 131设置在采样检测部101的靠近第一卷筒111的一侧，Beta射线检测器132设置在采样检测部101的靠近第二卷筒112的一侧，使得步进式Beta射线法颗粒监测仪的检测过程能够更加顺畅地进行，减少滤膜400在采样检测部101上往复运动的次数，进而防止滤膜400在运动过程中损坏。同时，还能够防止滤膜400与外界接触时间过长而影响颗粒物浓度检测的准确性。
[0048]在本发明中，夹持牵引组件120还包括驱动组件122，驱动组件122与夹持部件121驱动连接以使在夹持部件121夹持住第一卷筒111和第二卷筒112之间的滤膜400进行往复运动，进而实现滤膜400的采样检测过程，完成对空气中颗粒物浓度的检测。在本发明的优选实施例中，驱动组件122包括驱动块1214，该驱动块1214由双环槽驱动组件驱动，在本发明的其他实施例中，驱动组件122的驱动块1214还可以由驱动气缸，驱动电机等驱动。
[0049]参见图4至图9所示，在本发明的一种优选的实施例中，驱动组件122的驱动块1214由双环槽驱动组件驱动。该双环槽驱动组件包括安装架100、双环槽部件210、刚性传送带220、驱动件230以及导向部件240。其中，安装架100上设置有被驱动物体300，当将本实施例的双环槽驱动组件使用在Beta射线法颗粒物监测仪上时，被驱动物体300为驱动块1214 ;双环槽部件210包括依次固定连接第一盘体211、第二盘体212以及第三盘体213，第一盘体211和第二盘体212之间形成第一环槽214，第二盘体212与第三盘体213之间形成第二环槽215 ;刚性传送带220穿过第二盘体212并嵌设在第一环槽214和第二环槽215内，且刚性传送带220的两端分别固定在被驱动物体300的两端；驱动件230与双环槽部件210固定连接以驱动双环槽部件210正转或反转；导向部件240设置在安装架100上，对刚性传送带220的传输方向进行引导。工作时，驱动件230带动双环槽部件210正转或反转，从而带动从第二盘体212两侧环槽引出的刚性传送带220缠绕和释放，然后通过导向部件240的引导作用带动被驱动物体300做往复运动。本实施例中的传送带为刚性传送带220，能够有效防止被驱动物体300在往复运动过程出现位移偏差。此外，在本实施例中，导向部件240的设置使得整个双环槽驱动组件的安装方便、灵活，尤其适用在安装空间较小的结构上。
[0050]需要说明的是，本实施例中所述的刚性传送带220是指可任意折弯但不能够伸缩、不具备弹性的传送带。
[0051]为了形成第一环槽214和第二环槽215，第一盘体211的靠近第二盘体212的端面上设置两个半圆弧凸条2111,两个半圆弧凸条2111对接形成一个圆,两个半圆弧凸条2111对接位置处设置有第一让位凹槽2112，当第一盘体211与第二盘体212贴合时，两个半圆弧凸条2111对接形成的圆的外周形成第一环槽214 ;而第二盘体212的靠近第三盘体213的端面上设置有圆形凸块2121，且圆形凸块2121上设置有让位孔(图中未标出)，圆形凸块2121上还设置有与让位孔连通的第二让位凹槽2122，第二盘体212与第三盘体213贴合时，圆形凸块2121的外周形成第二环槽215。为了保证驱动件230驱动双环槽部件210正转或反转的过程中能够带动被驱动物体300进行往复运动，本实施例的刚性传送带220的设置如下:
[0052]刚性传送带220穿过第二盘体212上的让位孔，此时，位于让位孔的靠近第一盘体211 一侧的刚性传送带220穿过第一让位凹槽2112，并绕设在第一环槽214内，位于让位孔靠近第三盘体213 —侧的刚性传送带220穿过第二让位凹槽2122，并绕设在第二环槽215内，且第一环槽214和第二环槽215中的刚性传送带220的绕设方向相反，并使刚性传送带220的从双环槽部件210引出端相互平行，第一环槽214和第二环槽215均为圆环槽，并保证第一环槽214和第二环槽215的半径相等。
[0053]在将本实施例的双环槽驱动组件与被驱动物体300连接的过程中，被驱动物体300的第一端至第二端设置有至少一个第一通孔310，且被驱动物体300上还设置有至少一个与第一通孔310连通的第二通孔320，刚性传送带220的两端分别穿设在第一通孔310内，并通过穿设在第二通孔320内的定位件330固定在第一通孔310内。如图8所示，本实施例中设置了四个第一通孔310，刚性传送带220的第一端和第二端分别绕过其中的两个，并通过定位件330固定在第一通孔310内，可靠性高，结构简单且易于实现。需要说明的是，在固定过程中，需要将刚性传送带220拉紧，避免双环槽部件210转动时，由于刚性传送带220在双环槽内的收放长度不同而造成损坏，同时还可提高被驱动物体300在运动过程中的稳定性。
[0054]优选地，第二通孔320为螺纹孔，定位件330为锁紧螺钉，安装方便快捷，易于调
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[0055]优选地,本实施例中的第一盘体211、第二盘体212以及第三盘体213通过锁紧组件250锁紧，保证双环槽驱动组件在驱动过程中的稳定性和可靠性。更优选地，锁紧组件250包括锁紧螺钉251，第一盘体211、第二盘体212以及第三盘体213上均设置有与锁紧螺钉251相适配的螺纹孔252。在本发明的其他实施例中，还可将锁紧组件250设置为销钉和将销钉的两端锁紧以固定第一盘体211、第二盘体212以及第三盘体213的结构。[0056]优选地，本实施例中的驱动件230为驱动电机。为了将驱动电机与双环槽部件210连接起来，第一盘体211或第三盘体213的远离第二盘体212的端面设置有连接凸台216，连接凸台216的中心设置有与驱动电机的轴配合连接孔217，连接时，驱动电机与连接凸台216之间通过锁紧件(图中未示出)锁紧。
[0057]在本实施例中，导向部件240包括多个导向轮241，该多个导向轮241固定在安装架100上，刚性传送带220的从双环槽部件210引出的部分搭设在导向轮241上，通过导向轮241的作用以改变刚性传送带220的传输方向。
[0058]在本实施例中，双环槽部件210设置在被驱动物体300的下方；多个导向轮241为四个，四个导向轮241中的第一个和第二个设置在双环槽部件210的第一侧，且第一个导向轮241与双环槽部件210在同一水平面上，第二个导向轮241与被驱动物体300位于同一水平面上，双环槽部件210第一侧的刚性传送带220依次套设在第一个导向轮241和第二个导向轮241上，以改变刚性传送带220的传输方向；同样地，四个导向轮241中的第三个和第四个设置在双环槽部件210的第二侧，且第三个导向轮241与双环槽部件210在同一水平面上，第四个导向轮241与被驱动物体300位于同一水平面上，双环槽部件210第二侧的刚性传送带220依次套设在第三个导向轮241和第四个导向轮241上，以改变刚性传送带220的传输方向。在本发明的其他实施例中，导向轮241的个数和设置位置可以根据具体的结构要求和驱动方向而设置，只要是在本发明的构思下的设置方式均在本发明的保护范围之内。优选地，本实施中的刚性传送带220为钢丝绳，钢丝绳横截面小，且没有方向性约束，占用空间小，强度高，不易损坏且成本低廉。
[0059]根据上述的实施例可以知道，双环槽驱动组件的结构紧凑并有利于光电传感器500的集中布局及仪器体积的减小。
[0060]结合图10和图11所示，本实施例中，驱动组件122包括驱动块1214，夹持部件121的上半夹持部1212与下半夹持部1211的铰接端与驱动块1214连接。而步进式Beta射线法颗粒物监测仪还包括调整装置150，该调整装置150包括固定板151和调整板152，其中，固定板151固定在驱动块1214上，且驱动块1214的长度方向与夹持部件121的运动方向一致；调整板152设置在固定板151上，且调整板152与驱动块1214可相对移动。在颗粒物监测仪工作的过程中，检测位置和采样位置处均设置有光电传感器500，当驱动组件122驱动夹持部件121往复运动的过程中，通过固定板151的两端触发光电传感器500以控制驱动块1214的移动位置。然而，由前述光电传感器500所控制的驱动块1214的移动距离与检测位置和采样位置之间的实际距离通常会由于制造误差而存在偏差，使驱动块1214无法准确定位，此时，可以通过调整板152的调整作用对驱动块1214的移动距离进行微调，使驱动块1214准确定位,进而带动夹持部件121准确定位,保证步进式Beta射线法颗粒物监测仪的检测精度。
[0061]优选地，本实施例的驱动组件122还包括导向体1217，该导向体1217设置在安装架100上，驱动块1214可移动地套设在导向体1217上，当双环槽驱动组件驱动驱动块1214运动时，驱动块1214沿导向体1217的长度方向运动，进而带动夹持部件121运动，防止夹持部件121运动方向不确定而影响颗粒物浓度的检测精度。更优选地，本实施例中的导向体1217为固定设置在安装架100上的导向柱，结构简单，易于实现。
[0062]具体来说，驱动块1214的第一侧设置有悬空部1215 ;调整板152的长度方向与固定板151的长度方向一致，且调整板152的远离驱动块1214端部伸出于固定板151，调整板152第一端位于悬空部1215的下方,调整板152的第一端设置有第一腰形孔1521,该第一腰形孔1521的长度方向垂直于调整板152的长度方向；调整板152的第二端设置有第二腰形孔1522，第二腰形孔1522的长度方向与调整板152长度方向一致，调整板152通过设置在第二腰形孔1522内的螺钉155限定在固定板151上；调整装置150还包括偏心调整轴153，悬空部1215上设置有安装偏心调整轴153的光滑圆孔1216，偏心调整轴153的第一端设置有偏心块1531，且偏心块1531位于在所述第一腰形孔1521内。在调整驱动块1214与调整板152的相对位置的过程中，只需要直接旋转偏心调整轴153，就可以使调整板152来回移动。优选地，调整板152和偏心调整轴153之间还设置有弹性挡圈154，以避免偏心调整轴153脱离悬空部1215上的光滑圆孔1216。
[0063]下面结合上述实施例的具体结构介绍步进式Beta射线法颗粒物监测仪的工作过程如下:
[0064](I)参见图2和图3所示，夹持牵引组件120由驱动组件122的驱动块1214驱动移至换膜位置A，在此过程中，由于夹持牵引组件120上半夹持部1212的凸块1213的底面位置低于撞钩141的勾挂部，且撞钩141在逆时针方向被限制不能转动，所以夹持牵引组件120的上半夹持部1212已被撞钩141的勾挂部抬起，在此位置可更换一卷新滤膜400 ；
[0065](2)更换滤膜400后重新启动仪器，夹持牵引组件120向靠近第二卷筒112的方向移动至退膜位置B，此时由于夹持牵引组件120上半夹持部1212的凸块1213脱离撞钩141的勾挂部，在弹簧1231的作用下夹持牵引组件120上半夹持部1212向下闭合将滤膜400压紧；
[0066](3)夹持牵引组件120在弹簧1231的作用下处于将滤膜400压紧的状态并拖动滤膜400由退膜位置B向靠近第一卷筒111的方向移动到达检测位置C ;在此位置Beta射线检测器132检测到Beta射线源发出的射线穿过清洁滤膜400后的Beta射线强度Itl值；由于撞钩141在顺时针方向小于180度的范围内没有限位，可自由转过一定角度，所以在此过程中夹持牵引组件120上部凸块1213会将撞钩141推开而自身不会被抬起；
[0067](4)夹持牵引组件120在弹簧1231的作用下处于将滤膜400压紧的状态并拖动滤膜400由检测位置C向靠近第一卷筒111的方向移动到达采样位置D ;在此位置仪器利用接通恒流采样泵的采样泵接口 131进行抽气采样，大气中的悬浮颗粒物穿过滤膜时被滤膜400过滤而吸附在滤膜400表面；在此过程中撞钩141在自重作用下已逆时针自动返回其初始位置；
[0068](5)夹持牵引组件120在弹簧1231的作用下处于将滤膜400压紧的状态并拖动滤膜400由采样位置D向靠近第二卷筒112的方向移动至检测位置C ;在此位置Beta射线检测器132检测到Beta射线源发出的射线穿过吸附有颗粒物的滤膜400后的Beta射线强度I1值；采样前后Itl值和I1值的改变反映了滤膜400上吸附颗粒物的质量，结合相同时段内采集的样品体积，即可得出采样时段的颗粒物浓度；
[0069](6)夹持牵引组件120由检测位置C向靠近第二卷筒112的方向移动，此时由于夹持牵引组件120上半夹持部1212的凸块1213的底面位置略低于撞钩141的勾挂部，且撞钩141在逆时针方向被挡住不能转动，所以当夹持牵引组件120上半夹持部1212的凸块1213移过撞钩141的勾挂部时会被抬起，此时夹持牵引组件120失去对滤膜400的压力，在夹持牵引组件120上半夹持部1212的凸块1213移过撞钩141的勾挂部的过程中，滤膜400将不会随夹持牵引组件120移动，因此夹持牵引组件120与滤膜400之间将产生一定的相对位移，其位移量取决于夹持牵引组件120上半夹持部1212的凸块1213的长度；
[0070](7)夹持牵引组件120到达退膜位置B，此时由于夹持牵引组件120上半夹持部1212的凸块1213脱离撞钩141的勾挂部，在弹簧1231的作用下夹持牵引组件120上半夹持部1212向下瞬间闭合重新将滤膜400压紧，此时夹持牵引组件120与滤膜400之间产生的相对位移已为下一检测周期准备了新一段滤膜400，本检测周期完成；
[0071](8)下一检测周期将重复(3)?(7)的过程。
[0072]根据上述的实施例，本发明实现了如下技术效果:
[0073](I)提高滤膜往复移动的稳定性，降低仪器的平行性误差；
[0074](2)提闻滤I旲往复移动的定位精度，由此提闻仪器的检测精度；
[0075](3)方便设置调整装置以对移动部件的定位进行微调消除定位误差；
[0076](4)结构紧凑并有利于光电传感器500的集中布局及仪器体积的减小。
[0077](5)结构简单，制造成本低廉；
[0078](6)结构布局灵活，不易受空间位置约束。
[0079]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，包括: 安装架(100)，所述安装架(100)上具有采样位置和检测位置； 卷膜组件(110)，所述卷膜组件(110)设置在所述安装架(100)上，所述卷膜组件(110)包括第一卷筒(111)和第二卷筒(112)，所述第二卷筒(112)上卷设有采样用的滤膜(400)，所述第一卷筒(111)用于裹卷从第二卷筒(112)传递来的经采样并检测后的滤膜(400)； 夹持牵引组件(120)，所述夹持牵引组件(120)设置在所述安装架(100)上，所述夹持牵引组件(120)包括夹持部件(121)，所述夹持部件(121)可往复运动地设置在所述第一卷筒(111)和所述第二卷筒(112)之间以夹持并驱动所述第一卷筒(111)和所述第二卷筒(112)之间的滤膜(400)，并使所述滤膜(400)在所述采样位置和所述检测位置之间往复运动； 采样检测组件(130)，所述采样检测组件(130)设置在所述安装架(100)上，在所述夹持部件(121)夹持并驱动所述滤膜(400)往复移动至所述采样位置及所述检测位置时，相应地对所述滤膜(400)进行采样和检测。
2.根据权利要求1所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述夹持牵引组件(120)还包括驱动组件(122)，所述驱动组件(122)与所述夹持部件(121)驱动连接以使所述夹持部件(121)夹持住所述第一卷筒(111)和所述第二卷筒(112)之间的所述滤膜(400)进行往复运动。
3.根据权利要求2所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述安装架(100)包括: 采样检测部(101)，所述采样检测部(101)具有安装凹槽(102)，所述安装凹槽(102)的凹陷方向与所述第一卷筒(111)的轴线方向一致，所述采样位置和所述检测位置均设置在所述采样检测部(101)上并分别位于所述安装凹槽(102)的两端； 所述夹持部件(121)包括: 上半夹持部(1212)，所述上半夹持部(1212)设置在所述安装凹槽(102)内； 下半夹持部(1211)，所述下半夹持部(1211)设置在所述安装凹槽(102)内，所述下半夹持部(1211)与所述上半夹持部(1212)的第一端铰接在一起，所述夹持部件(121)具有使所述上半夹持部(1212)和所述下半夹持部(1211)贴合在一起的夹持状态，和使所述上半夹持部(1212)和所述下半夹持部(1211)分离的非夹持状态。
4.根据权利要求3所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述步进式Beta射线法颗粒物监测仪还包括: 撞钩组件(140)，所述撞钩组件(140)设置在所述安装架(100)上，所述撞钩组件(140)可勾起所述上半夹持部(1212)以使所述夹持部件(121)处于所述非夹持状态。
5.根据权利要求4所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述撞钩组件(140)包括: 撞钩(141)，所述撞钩(141)可旋转地设置在所述安装架(100)上，所述撞钩(141)的钩挂部位于所述安装凹槽(102)内，且所述撞钩(141)可从下垂状态开始沿顺时针方向旋转O度至180度； 所述上半夹持部(1212)上设置与所述撞钩(141)相适配凸块(1213)；第一定位螺钉(142)，所述第一定位螺钉(142)将所述撞钩(141)固定设置在所述安装架(100)上。
6.根据权利要求5所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述凸块(1213)设置在所述上半夹持部(1212)的远离所述安装凹槽(102)的槽底的边缘处，且所述凸块(1213)的靠近所述第二卷筒(112)的端部的厚度从所述第一卷筒(111)到所述第二卷筒(112)的方向逐渐变小。
7.根据权利要求3所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述夹持牵引组件(120)还包括: 伸缩组件(123)，所述伸缩组件(123)设置在所述夹持部件(121)的上方以对所述夹持部件(121)施加压力。
8.根据权利要求7所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述安装架(100)包括安装孔(103)，所述安装孔(103)设置在所述夹持部件(121)的上方并与所述安装凹槽(102)连通，所述伸缩组件(123)包括: 弹簧(1231)，所述弹簧(1231)设置在所述安装孔(103)内； 施压件(1232)，所述施压件(1232)设置在所述安装孔(103)内并在所述弹簧(1231)的作用下对所述夹持部件(121)施加压力。
9.根据权利要求5所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述采样检测组件(130)包括: 采样泵接口(131)，所述采样泵接口(131)设置在所述安装架(100)上以使所述滤膜(400)对空气进行采样； Beta射线检测器(132)，所述Beta射线检测器(132)设置在所述安装架(100)上以对所述滤膜(400)进行检测。
10.根据权利要求9所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述采样泵接口(131)与所述Beta射线检测器(132)均设置在所述采样检测部(101)的下方，且所述采样泵接口(131)设置在所述采样检测部(101)的靠近所述第一卷筒(111)的一侧，所述Beta射线检测器(132)设置在所述采样检测部(101)的靠近所述第二卷筒(112)的一侧。
11.根据权利要求3所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述驱动组件(122)包括驱动块(1214)，所述上半夹持部(1212)与所述下半夹持部(1211)的铰接端与所述驱动块(1214)连接； 所述步进式Beta射线法颗粒物监测仪还包括调整装置(150)，所述调整装置(150)包括: 固定板(151)，所述固定板(151)固定在所述驱动块(1214)上，且所述固定板(151)的长度方向与所述夹持部件(121)的运动方向一致； 调整板(152)，所述调整板(152)设置在固定板(151)上，且所述调整板(152)与所述驱动块(1214)可相对移动地设置。
12.根据权利要求11所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述驱动块(1214)的第一侧设置有悬空部(1215)，所述调整板(152)的长度方向与所述固定板(151)的长度方向一致，且所述调整板(152)的远离所述驱动块(1214)的端部伸出于所述固定板(151)；所述调整板(152)的第一端位于所述悬空部(1215)的下方，所述调整板(152)的第一端设置有第一腰形孔(1521)，所述第一腰形孔(1521)的长度方向垂直于所述调整板(152)的长度方向； 所述调整板(152)的第二端设置有第二腰形孔(1522)，所述第二腰形孔(1522)的长度方向与所述调整板(152)长度方向一致，所述调整板(152)通过设置在第二腰形孔(1522)内的螺钉(155)限定在所述固定板(151)上； 所述调整装置(150)还包括偏心调整轴(153)，所述悬空部(1215)上设置圆孔(1216)所述偏心调整轴(153)设置在所述圆孔(1216)内，所述偏心调整轴(153)的第一端设置有偏心块(1531)并位于所述第一腰形孔(1521)内。
13.根据权利要求11所述的步进式Beta射线法颗粒物监测仪，其特征在于，所述驱动组件(122)还包括导向体(1217)，所述导向体(1217)设置在所述安装架(100)上，所述驱动块(1214) 可移动地套设在所述导向体(1217)上。
【文档编号】G01N15/06GK104007048SQ201410251436
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】郭俊锋 申请人:北京中晟泰科环境科技发展有限责任公司