专利名称：粉尘浓度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪器仪表领域，特别涉及一种测量空气中所含粉尘浓度的测量仪器。
传统的粉尘浓度测量分成几个环节，由几种仪表分步测量，最终完成。大体上是这样进行的，首先测量滤膜重量；其次将滤膜放在风泵的入口处，用肉眼观测浮子流量计流量，过一段时间后停机，计算出流过滤膜的空气流量，然后从风泵入口处取下滤膜放入干燥箱内干燥24小时；最后再由分析天平测出含尘滤膜重量，从而计算出粉尘浓度。此种方法测量需要使用几种仪表分步骤进行，测量周期长，且滤膜多次移动造成粉尘丢失，致使测量结果失真。
本实用新型的目的在于提供一种测量准确，能快速测量空气中所含粉尘浓度的仪器。
本实用新型由对盘、电子天平、离合器、抽气系统和控制显示系统等五部分组成。抽气系统由风泵和流量计构成，控制显示系统由计算机及外部设备组成，通过接口电路与仪器其它部分相接。
以下结合附图对本实用新型进行描述。
图1为原理框图图2为整机结构示意图图3为电子天平系统的示意图图4为干燥栅的构造示意图。
图2中(1)对盘或接大粒子粉尘沉降盒、(2)电子天平称重臂、(3)吊钩、(4)滤纸、(5)干燥栅、(6)离合器、(7)风泵、(8)电机、(9)流量计、(10)霍尔传感器。对盘(1)与大气相通、与对盘(1)相对的是离合器(6)，离合器(6)内装有干燥栅(5)，离合器(6)与风泵(7)相接，风泵(7)上装有电机(8)，风泵(7)的出气口与流量计(9)相接，流量计(9)的外面装有霍尔传感器(10)，滤纸(4)悬吊在电子天平称重臂(2)上面的吊钩(3)上，处在对盘(1)和离合器(6)之间，吊钩(3)固定在电子天平的称重臂(2)上。
图3中(11)永磁体、(12)扭力元件、(13)矩形线圈、(14)红外线发射二极管、(15)红外线接收三极管。将矩形线圈(13)置于永磁体(11)的N、S两极之间，矩形线圈由扭力元件(12)或轴支持，扭力元件(12)为张丝、游丝或吊带。当用轴支撑时，扭力元件(12)为游丝。在张丝上或线圈一侧固定电子天平称重臂(2)，臂后有配重，臂前有吊钩(3)，吊钩(3)上吊有滤纸(4)。电子天平称重臂(2)前放置红外线发射二极管(14)和红外线接收三极管(15)。电子天平的工作原理是吊钩(3)上吊有滤纸(4)，产生一个顺时针重力矩，迫使线圈(13)转动，扭力元件(12)发生扭转变形，其扭转力矩与重力矩相平衡。计算机送出PWM矩形脉冲，该脉冲经滤波后变成平滑直流电，电压大小与PWM的占空比有关。直流电送入矩形线圈，产生与重力矩相反的电磁力矩，迫使称重臂反时针转动。计算机不停地增加PWM的占空比，直至称重臂回到平衡位置，此时红外线被挡住，红外线接收三极管(15)发出信号，计算机停止增加占空比。由于占空比与滤纸重量成线性关系，故很容易称定出滤纸重量。
图4中(16)电阻丝、(17)绝缘垫圈。在绝缘垫圈(17)上钻8－20个直径为1mm的小孔，孔中穿过电阻丝(16)，形成栅网。干燥栅置于离合器(6)的内孔中，离合器(6)可作成各种形式，其动力来源可分人工、电机、电磁或永磁铁。当离合器(6)闭合时，对盘(1)将滤纸(4)紧压在干燥栅(5)之上。在这个密闭的空间内，极易升高温度到100℃，将滤纸烘干。其温度是由计算机的PWM占空比控制的。计算机根据霍尔传感器送回信号，不断改变PWM的占空比，以控制直流电机转数，使流量锁定在预先确定好的流量上。
以下结合附图2以及实施例进一步阐述本实用新型。
对盘(1)内径为∮30mm，电子天平线圈(13)内阻为3KΩ，扭力元件(12)采用游丝，扭距为10μg／度。离合器(6)为手动离合器，内径∮30mm，干燥栅(5)电阻为16Ω，温度传感器为三极管PN结。风泵(7)流量为5－50l／min，电机(8)为3W电机，流量计(9)选浮子流量计，浮子流量计的外面装有霍尔传感器(10)。干燥栅与滤膜间距10mm，控制电子天平的PWM频率为50HZ，占空比0－99％；控制干燥栅和电机的PWM频率为2KHZ，占空比为0－99％。
使用本实用新型进行粉尘浓度测量时，测前，离合器(6)处于分离状态，将滤纸(4)悬挂在吊钩(3)上，滤纸自由悬垂；电子天平自动称出滤纸(4)重量(皮重)；闭合离合器(6)与对盘(1)相接，将滤纸(4)压在对盘(1)与离合器(6)之间；启动风泵(7)吸气，由计算机根据传感器(10)输出的电压，将风量控制在预定的流量上；风泵(7)吸气达预定时间后，自动关掉风泵电机(8)，同时供给干燥栅(5)电流；计算机控制干燥栅温度100℃达一定时间后，自动停止干燥，并发出声音信号，通知工作人员；打开离合器(6)，对盘(1)复位，滤纸(4)又处于自由悬垂状态，电子天平自动称重，并自动记录。最后，计算机计算出粉尘浓度，结果显示在数码管上。
本实用新型集采样、干燥、称重于一机进行，具有准确、快速测量等优点。
权利要求1.一种粉尘浓度测量仪，其特征在于该测量仪由对盘、电子天平、离合器、抽气系统和控制显示系统构成，对盘与大气相通，离合器与对盘相对，与抽气系统中的风泵相接，滤纸悬吊在电子天平称重臂的吊钩上，处于对盘和离合器之间，控制显示系统由计算机及外部设备组成，通过接口电路与仪器其它各部分相接。
2.如权利要求1所述的粉尘浓度测量仪，其特征在于该仪器中的电子天平由永磁体、扭力元件、矩形线圈、红外线发射二极管、红外线接收三极管组成，矩形线圈置于永磁体的N、S两极之间，线圈由扭力元件或轴支持，在线圈一则固定电子天平称重臂，臂后有配重，臂前有吊钩，称重臂前放置红外线发射二极管和红外线接收三极管。
3.如权利要求1所述的粉尘浓度测量仪，其特征在于所说的抽气系统由风泵和流量计构成，风泵上装有电机、风泵的出气口与流量计相接，流量计的外面装有霍尔传感器。
4.如权利要求1所述的粉尘浓度测量仪，其特征在于所说的离合器内装有干燥栅，干燥栅是在绝缘垫圈上钻有8－20个小孔，孔中穿过电阻丝形成栅网，干燥栅置于离合器的内孔中。
5.如权利要求1、2所述的粉尘浓度测量仪，其特征在于所说的电子天平中的扭力元件为张丝、游丝或吊带。
专利摘要粉尘浓度测量仪，由对盘、电子天平、离合器、抽气系统和控制显示系统构成。对盘与大气相通、离合器与对盘相对、与抽气系统中的风泵相接、抽气系统由风泵和流量计构成，控制显示系统由计算机及外部设备组成，通过接口电路与仪器各部相接，该仪器操作由计算机控制、计算机自动称出测量结果，自动记录并显示。该测量仪集采样、干燥、称重于一机进行，具有准确、快速测量等优点。
文档编号G01N5/00GK2205003SQ94229018
公开日1995年8月9日 申请日期1994年6月28日 优先权日1994年6月28日
发明者李锡润 申请人:李锡润