基于激光等离子体的烟尘多环芳烃在线监测装置的制作方法

本发明属于电子领域，尤其是指基于激光等离子体的烟尘多环芳烃在线监测装置。

背景技术：

燃煤排放的有机物中多环芳烃(PAHs)不易降解，危害大且具有生物累积性，同时是雾霾产生的一个不可忽略的因素。多环芳烃可以被燃烧掉。如果能够精确的在线测量其含量可以通过再次燃烧等方法降低其排放量，因而在线测量非常重要。采用气体传感器法不能精确测得多环芳烃含量，且目前在线测量中存在传感器的污染问题。激光等离子体(激光诱导击穿光谱检测技术)是新型的检测技术，可以在线监测，但是依然存在污染光学检测仪器的问题。为此，本发明提出了基于激光等离子体的烟尘多环芳烃在线监测装置。

技术实现要素：

为了避免烟尘样品污染检测设备且可以精确的在线测量多环芳烃的含量，本发明提出了基于激光等离子体的烟尘多环芳烃在线监测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明装置由抽样烟道、抽样烟道电磁阀、烟道右侧电磁铁、后定位红外光敏二极管、后装样瓶、右拉簧、右固定钉、后定位红外发光二极管、上牵引带、中装样瓶、左固定钉、前定位红外发光二极管、左拉簧、前装样瓶、激光二极管、前定位红外光敏二极管、烟道左侧电磁铁、检测室、下导轨、左下室壁、右下室壁、上室壁、抽样道右侧壁、抽样道左侧壁、后间隔、前间隔、后室门、前室门、后上壁、后下壁、前上壁、前下壁、CCD传感器、透镜、第一壁、第二壁、单片机、导带电机、中瓶电磁阀、后瓶电磁阀、前瓶电磁阀、环形烟道电磁铁线圈、第一继电器、第二继电器、环形烟道电磁铁、后定位红外光敏二极管固定杆、前定位红外光敏二极管固定杆、后定位红外发光二极管固定杆、前定位红外发光二极管固定杆、下导轨中样瓶连接环、激光二极管电源、中瓶环形铁压环组成，其特征是：前瓶电磁阀同前装样瓶相连，前室门同前上壁相连，上室壁同前上壁相连，前室门同前下壁相连，上牵引带同前上壁相连，前装样瓶同上牵引带相连，前定位红外发光二极管通过前定位红外发光二极管固定杆同上室壁相连，后定位红外发光二极管通过后定位红外发光二极管固定杆同上室壁相连，中装样瓶同上牵引带相连，中装样瓶同中瓶电磁阀相连，抽样烟道同抽样烟道电磁阀相连，烟道左侧电磁铁同抽样烟道电磁阀相连，烟道右侧电磁铁同抽样烟道电磁阀相连，前定位红外光敏二极管通过前定位红外光敏二极管固定杆同烟道左侧电磁铁相连，后定位红外光敏二极管通过后定位红外光敏二极管固定杆同烟道右侧电磁铁相连，左固定钉通过左拉簧同中瓶左侧铁压环相连，右固定钉通过右拉簧同中瓶右侧铁压环相连，后装样瓶同后瓶电磁阀相连，后上壁同后室门相连，后下壁同后室门相连，后下壁同右下室壁相连，抽样道右侧壁同右下室壁相连，左下室壁同抽样道左侧壁相连，左下室壁同前下壁相连，下导轨通过下导轨中样瓶连接环同中瓶右侧铁压环相连，后定位红外光敏二极管同单片机相连，前定位红外光敏二极管同单片机相连，CCD传感器同单片机相连，抽样烟道电磁阀和第一继电器相连，环形烟道电磁铁线圈和第一继电器相连，第一继电器通过三极管T1和电阻R1相连，电阻R1同单片机相连，激光二极管电源同第二继电器相连，第二继电器通过三极管T2和电阻R2相连，电阻R2同单片机相连，导带电机同单片机相连，中瓶电磁阀同单片机相连，后瓶电磁阀同单片机相连，前瓶电磁阀同单片机相连；中瓶环形铁压环的面积和环形烟道电磁铁的面积相等且形状相同；激光二极管和CCD传感器以及透镜在一条直线上；后装样瓶和中装样瓶以及前装样瓶均为长方体形状，抽样烟道和抽样烟道电磁阀均为长方体形状；中瓶电磁阀的面积同抽样烟道电磁阀的面积相等且形状相同。

中瓶环形铁压环的面积和环形烟道电磁铁的面积相等且形状相同，以保证二者可以完全结合，防止样品气体外泄；激光二极管和CCD传感器以及透镜在一条直线上，只有这样经过激光激发的等离子体谱线才能被CCD传感器接收；后装样瓶和中装样瓶以及前装样瓶均为长方体形状，采用长方体形状是避免圆形瓶对于光产生的散射；抽样烟道和抽样烟道电磁阀均为长方体形状，是由装样瓶为长方体状，为了避免样品气体的外泄所以必须采用长方体形状；中瓶电磁阀的面积同抽样烟道电磁阀的面积相等且形状相同，这是为了避免在充入样品气体时，气体外泄进入检测室，造成透镜等光学仪器污染。

上牵引带可以牵引许多一样的特制玻璃样品瓶，为了说明问题在此仅列举前装样瓶、中装样瓶、后装样瓶。在导带电机的带动下样品瓶由后室门进入。前定位红外发光二极管和后定位红外发光二极管所发出的红外光频率不同，保证它们的红外光仅被相应的前定位红外光敏二极管和后定位红外光敏二极管接收。当上述两个传感器接收到信号后，将信号送往单片机，单片机发出指令，通过电阻R1、三极管T1、第一继电器，接通环形烟道电磁铁线圈电源，环形烟道电磁铁产生磁性，将中瓶环形铁压环拉下，且两者吸合，防止在向样品瓶充入样品烟尘时外泄，污染检测仪器。单片机发出指令，抽样烟道电磁阀和中瓶电磁阀开启，样品瓶在进入检测室前被抽成真空，抽样烟道电磁阀和中瓶电磁阀开启后，样品烟尘由抽样烟道进入中装样瓶。此时单片发出指令，通过电阻R2、三极管T2，使第二继电器吸合，接通激光二极管电源。发出的激光经过透镜穿透前装样瓶，使瓶内的烟尘发生电离，离子谱线投射到CCD传感器上，并传送单片机，从而可以精确的确定多环芳烃含量。完成前装样瓶样品检测后，单片机发出指令，断开环形烟道电磁铁线圈电源，环形烟道电磁铁失去磁性，在右拉簧和左拉簧的拉力作用下，将中瓶环形铁压环拉起，单片机发出指令，抽样烟道电磁阀和中瓶电磁阀关闭，在导带电机的带动下样品瓶向前依次移动，反复重复上述过程即可实现多环芳烃在线监测。

本发明的有益效果是可以避免烟尘样品污染检测设备且可以精确的在线测量多环芳烃的含量。它主要用于环保领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是基于激光等离子体的烟尘多环芳烃在线监测装置的侧剖面构造图。

图2是前装样瓶俯视图。

图3是环形烟道电磁铁横截面俯视图。

图4是下导轨和中样瓶连接的俯视图。

图5是本发明的电路图。

图中1.抽样烟道，2.抽样烟道电磁阀，3.烟道右侧电磁铁，4.后定位红外光敏二极管，5.后装样瓶，6.右拉簧，7.右固定钉，8.后定位红外发光二极管，9.上牵引带，10.中装样瓶，11.左固定钉，12.前定位红外发光二极管，13.左拉簧，14.前装样瓶，15.激光二极管，16.中瓶左侧铁压环，17.前定位红外光敏二极管，18.烟道左侧电磁铁，19.检测室，20.下导轨，21.左下室壁，22.右下室壁，23.上室壁，24.抽样道右侧壁，25.抽样道左侧壁，26.后间隔，27.前间隔，28.后室门，29.前室门，30.后上壁，31.后下壁，32.前上壁，33.前下壁，34.CCD传感器，35.透镜，36.第一壁，37.第二壁，38.单片机，39.导带电机，40.中瓶电磁阀，41.后瓶电磁阀，42.前瓶电磁阀，43.环形烟道电磁铁线圈，44.第一继电器，45.第二继电器，46.环形烟道电磁铁，47.后定位红外光敏二极管固定杆，48.前定位红外光敏二极管固定杆，49.中瓶右侧铁压环，50.后定位红外发光二极管固定杆，51.前定位红外发光二极管固定杆，52.下导轨中样瓶连接环，53.激光二极管电源，54.中瓶环形铁压环。

图中R1、R2均为电阻；T1、T2均为三极管。

具体实施方式

在图1中，前瓶电磁阀42同前装样瓶14相连，前室门29同前上壁32相连，上室壁23同前上壁32相连，前室门29同前下壁33相连，上牵引带9同前上壁32相连，前装样瓶14同上牵引带9相连，前定位红外发光二极管12通过前定位红外发光二极管固定杆51同上室壁23相连，后定位红外发光二极管8通过后定位红外发光二极管固定杆50同上室壁23相连，中装样瓶10同上牵引带9相连，中装样瓶10同中瓶电磁阀40相连，抽样烟道1同抽样烟道电磁阀2相连，烟道左侧电磁铁18同抽样烟道电磁阀2相连，烟道右侧电磁铁3同抽样烟道电磁阀2相连，前定位红外光敏二极管17通过前定位红外光敏二极管固定杆48同烟道左侧电磁铁18相连，后定位红外光敏二极管4通过后定位红外光敏二极管固定杆47同烟道右侧电磁铁3相连，左固定钉11通过左拉簧13同中瓶左侧铁压环16相连，右固定钉7通过右拉簧6同中瓶右侧铁压环49相连，后装样瓶5同后瓶电磁阀41相连，后上壁30同后室门28相连，后下壁31同后室门28相连，后下壁31同右下室壁22相连，抽样道右侧壁24同右下室壁22相连，左下室壁21同抽样道左侧壁25相连，左下室壁21同前下壁33相连，。

在图2中，激光二极管15和透镜35均位于第一壁36和第二壁37之间，前装样瓶14和CCD传感器34均位于第一壁36和第二壁37之间，上牵引带9同前装样瓶14相连。

在图3中，烟道右侧电磁铁3和抽样烟道电磁阀2相连，烟道左侧电磁铁和抽样烟道电磁阀2相连。

在图4中，下导轨20通过下导轨中样瓶连接环52同中瓶右侧铁压环49相连，中装样瓶10同中瓶右侧铁压环49相连。

在图5中，后定位红外光敏二极管4同单片机38相连，前定位红外光敏二极管17同单片机38相连，CCD传感器34同单片机38相连，抽样烟道电磁阀2和第一继电器44相连，环形烟道电磁铁线圈43和第一继电器44相连，第一继电器44通过三极管T1和电阻R1相连，电阻R1同单片机38相连，激光二极管电源53同第二继电器45相连，第二继电器45通过三极管T2和电阻R2相连，电阻R2同单片机38相连，导带电机39同单片机38相连，中瓶电磁阀40同单片机38相连，后瓶电磁阀41同单片机38相连，前瓶电磁阀42同单片机38相连。