一种滤膜自动称重设备的制作方法

本实用新型主要涉及大气环境科学、环境监测技术领域，尤其涉及一种滤膜自动称重设备。

背景技术：

目前，空气中颗粒物浓度的测定方法可分为手动监测法和自动监测法，手动监测法又称为重量法，对于重量法来说，其原理最为直接和直观，能够较为准确的反映出颗粒物的浓度，也是判断自动监测法准确性的主要依据。

重量法就是将滤膜在取样前后的重量做比较分析，得出该区域空气中PM2.5颗粒物浓度值，其中的关键步骤是对滤膜的称重。

一般对“空白滤膜”和“标准滤膜”进行称重对比，为滤膜采样和称重提供质量保证与质量控制。空白滤膜应与采样滤膜一起进行恒重、称量，并记录相关数据。空白滤膜应和采样滤膜一起被运送至采样地点，不采样并保持和采样滤膜相同的时间，与采样后的滤膜一起运回实验室，空白滤膜前、后两次称量质量之差应远小于采样滤膜上的颗粒物负载量，否则此批次采样监测数据无效。

目前对于滤膜的称重过程还是需要人员全程操作，如果需要对几个或多个监测点的数据同时进行分析时，滤膜的数量会比较多，称重的工作就更加繁重。同时由于滤膜的平衡和称重对环境和工作人员要求很高，而且过程繁琐、工作量大，滤膜的称重过程很容易失败，无法精确测出滤膜重量。

技术实现要素：

本实用新型提供一种滤膜自动称重设备，实现自动化称重，减少人为接触影响测量精度，且通过对各设备的改进减小对滤膜的干扰，提高其测量精度，为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：本实用新型包括有：称重天平4、滤膜塔2、位于称重天平4和滤膜塔2之间的滤膜输送装置3，所述称重天平4、滤膜塔2以及滤膜输送装置3设置于称重室1内，还包括有控制单元，所述控制单元与称重天平4、滤膜输送装置3连接；所述称重天平4安装于防震装置5上，所述称重天平4包括有：滤膜放置板401、位于滤膜放置板401下方的称重传感器402；所述滤膜输送装置3包括有：输送叉301、与输送叉301连接的驱动装置303。

优选的，所述滤膜放置板401为梳齿状。

优选的，还包括有：滤膜编码装置8和读码装置7，所述滤膜编码装置8与控制单元连接，所述读码装置7也与控制单元连接。

优选的，所述称重室1内还安装有风机过滤系统，在称重室1的外部还设置有与称重室1连通的空调室，所述空调室内安装有空调机组6。

优选的，所述防震装置5位于称重室1的下方，所述防震装置5为具有一定重量，且防震装置5的弹性形变低。

优选的，所述防震装置5可为叠加的砖块，还可为沙桶。

优选的，所述滤膜编码装置8包括有：用于定位旋转滤膜的上夹板801和下夹板802、用于切割滤膜的切割头807以及切割平台805。

优选的，所述读码装置7可采用OCR技术实现读码，所述读码装置7包括有：滤膜托架701、位于读码装置7正上方或正下方的光学摄像头702。

优选的，所述滤膜塔2包括有至少两组叠加的滤膜存储盘201，所述滤膜存储盘201的外周圈为均匀分布的滤膜叉座202，所述滤膜存储盘201的上表面设置有定位锥203。

优选的，所述输送叉301安装于驱动装置303的旋转轴302上。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用控制单元控制滤膜的输送、滤膜所处的恒温恒湿环境、滤膜的编码，且利用控制单元实现滤膜读码、滤膜称重以及数据的记录，实现自动化控制连续性操作，减少人工成本、提高工作效率，在滤膜叉和滤膜叉座上涂覆有防静电颗粒层，以及将称重天平固定于有一定质量、硬度的防震装置上，用于避免外界因素对滤膜数据测量、分析的干扰，提高测量精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型关于称重天平的局部结构示意图；

图3为本实用新型关于滤膜输送装置的局部结构示意图；

图4为本实用新型关于滤膜塔的局部结构示意图；

图5为本实用新型关于防震装置的局部结构示意图；

图6为本实用新型另一种实施案例的结构示意图；

图7为本实用新型关于滤膜编码装置的局部结构示意图；

图8为本实用新型关于图7中编码切割的局部结构示意图；

图9为本实用新型读码装置的局部结构示意图；

图10为本实用新型的系统连接示意图；

图中，1、称重室；2、滤膜塔，201、滤膜存储盘，202、滤膜叉座，

203、定位锥；3、滤膜输送装置，301、输送叉，302、旋转轴，

303、驱动装置；4、称重天平，401、滤膜放置板，402、称重传感器；

5、防震装置；6、空调机组；7、读码装置,701、滤膜托架，

702、光学摄像头；8、滤膜编码装置，801、上夹板，802、下夹板，803、下旋转电机，804、上旋转电机，805、切割平台，

806、切割臂，807、切割头,808、上下电机；9、温湿度传感器。

具体实施方式

由图1至图5所示可知，本实用新型包括有：称重天平4、滤膜塔2、位于称重天平4和滤膜塔2之间的滤膜输送装置3，所述称重天平4、滤膜塔2以及滤膜输送装置3设置于称重室1内，还包括有控制单元，所述控制单元与称重天平4、滤膜输送装置3连接；所述称重天平4安装于防震装置5上，所述称重天平4包括有：滤膜放置板401、位于滤膜放置板401下方的称重传感器402；所述滤膜输送装置3包括有：输送叉301、与输送叉301连接的驱动装置303。

优选的，所述滤膜塔2包括有：底盘204、底盘204上层叠有至少两组滤膜存储盘201，所述滤膜存储盘201的外周圈为均匀分布的用于放置滤膜的滤膜叉座202，所述滤膜存储盘201的上表面设置有定位锥203，利用定位锥203支撑上一层的滤膜存储盘201，并在最上层上方用定位销205进行固定，使用过程中，滤膜存储盘201在底盘204做围绕定位销205的旋转，便于滤膜叉进行滤膜的取放。

优选的，所述输送叉301安装于驱动装置303的旋转轴302上，滤膜叉301在旋转轴302的动作下进行旋转，能够将滤膜从滤膜叉座202位置输送至称重天平4位置进行称重。

优选的，所述滤膜放置板401为梳齿状，输送叉301输送滤膜至滤膜放置板401后从梳齿状缝隙中向下运动，不接触滤膜放置板401，采用此结构的好处是：支撑滤膜使避免滤膜下坠，且便于输送叉301从梳齿状中间上下运动，防止输送叉301碰触到滤膜放置板401引起称重天平4的误差，且采用此结构便于输送叉301与滤膜的分离。

优选的，所述防震装置5位于称重室1的下方，使用过程中，将称重天平4固定于防震装置5上，采用此装置的好处是，防止工作台受到外力时引起称重天平4的震颤，影响测量精度，所以防震装置5为具有一定重量，且防震装置5的弹性形变低，优选的，所述防震装置5可为叠加的砖块，还可以为沙桶。

由图6至图9所示可知，称重室1内还设置有：滤膜编码装置8和读码装置7。

优选的，所述滤膜编码装置8包括有：用于定位旋转滤膜的上夹板801和下夹板802、用于切割滤膜的切割头807以及切割平台805，所述上夹板801与上旋转电机804连接，所述下夹板802与下旋转电机803连接，上旋转电机804和下旋转电机803工作带动上夹板801和下夹板802旋转，带动位于上夹板801和下夹板802之间的滤膜旋转进入到切割平台805上方，切割臂806安装于上下电机808的驱动轴上，切割臂的端部安装有切割头807，切割臂806上下运动带动切割头807运动，切割头807运动至切割平台805时进行滤膜的切割编码。

优选的，所述读码装置7可采用OCR技术实现读码，所述读码装置7包括有：滤膜托架701、位于读码装置7正上方或正下方的光学摄像头702，采用光学摄像头702对位于滤膜托架701上的滤膜进行读码，确切的说是进行图像提取，提取后采用OCR技术对图像上的编码进行读取、匹配。

优选的，所述称重室1内还安装有风机过滤系统，在称重室1的外部还设置有与称重室1连通的空调室，所述空调室内安装有空调机组6。

优选的，所述滤膜叉座202和输送叉301的表层涂覆有防静电颗粒层，防止静电干扰使滤膜上颗粒物发生点解或其他反应，影响其测量精度。

由图10所示可知，还设置有控制单元，用于实现对自动称重设备中各个工作单元的自动化电气控制，所述控制单元与空调机组6连接，实现称重室1内温度、湿度的控制，使滤膜处于恒温恒湿的环境下，防止颗粒物的挥发影响测量精度，优选的，在称重室1设置有与控制单元连接的温湿度传感器，可以为dht11、JCJ175系列温湿度传感器。

所述控制单元与驱动装置303连接，控制其工作来驱动旋转轴302和输送叉301旋转，进行滤膜的输送。

所述控制单元与下旋转电机803、上旋转电机804连接，控制其工作进行旋转带动滤膜旋转。

所述控制单元与上下电机808连接，用于驱动切割臂806与切割头807的上下运动，对进入到切割平台805上的滤膜进行切割，切割臂上下运动的频率与下旋转电机803、上旋转电机804的旋转速度有关，便于在规定的位置进行切割。

优选的，控制单元还与称重传感器402，读取存储其重量信息。

所述控制单元还与光学摄像头702进行电连接，利用OCR分析软件进行编码的识别、读取和匹配。

优选的，所述控制单元为工控机，也可以为51系列单片机，所述51系列单片机与PC机通讯，进行软件控制以及数据的存储分类以及图像显示等工作。

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