专利名称：一种滤纸带及应用该滤纸带的预警装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滤纸带及一种滤纸带预警装置，尤其是一种带有定位用的标记物 的滤纸带及应用该滤纸带的预警装置。
背景技术：
请参阅图1，一种用于测量大气环境中颗粒物的Beta射线粉尘仪，包括收集单元 及检测单元。收集单元包括滤纸带2及滤纸带传动单元3、切割器1、空气流量控制单元7、 采样泵8，其中，滤纸带用于收集被测粉尘。所述检测单元包括Beta射线源4、探测器5、分 析装置6。图2示意了一种常用的滤纸带，滤纸带2可以使用玻璃纤维、聚合物等材料。所述Beta射线粉尘仪的工作过程为Beta射线源4发出的射线穿过空白滤纸带 2被探测器接收，得到空白滤纸带对应的信号，作为参比信号，其强度为参比强度；采样泵8 工作，空气以一定的流量通过切割器1，被切割器1选择后的粉尘附着在滤纸带2上；Beta 射线源4发出的射线穿过附着有粉尘的滤纸带2，之后被探测器5接收，经过分析装置的处 理后得到粉尘的含量。在测量过程中，滤纸带传动单元3带动滤纸带2移动，每个周期内滤 纸带2向前输送一个单元，用于一次新的测量。等滤纸带耗尽后，需要及时更换滤纸带，使 测量正常进行。这种颗粒物测量分析装置通常设置在野外，分布也比较广，维护不方便；同时为了 连续测量大气环境中的固体颗粒物含量，需要不间断地提供滤纸带，即需要监控粉尘仪中 的滤纸带是否用完。通常的做法是由于每卷滤纸带的长度都是相对固定的，每个测量周期 内滤纸带向前输送一个单元，利用更换滤纸带后粉尘仪的工作时间可知滤纸带的耗费量， 从而得到滤纸带相应的剩余量以及剩余使用时间。工作人员根据滤纸带的剩余使用时间， 安排更换滤纸带。这种做法虽然能监控滤纸带的使用情况，但在测量过程中仍有许多不确 定因素会导致对滤纸带使用时间的监控不准确。这些不确定因素有1、滤纸带实际使用量的不确定滤纸带在使用过程中经常会有断纸发生，续接时会有一段不定长度的滤纸带被废 弃，同时在仪器的日常维护调试中也会有滤纸带被废弃，这使真正用于测量的滤纸带的长 度无法确定；2、不同测量周期内滤纸带移动长度的不确定测量过程中不同测量周期的设置，使每个测量周期内滤纸带移动的单元数即长度 也是不确定的。这样就无法准确确定滤纸带的耗尽时间，给系统维护带来极大地不便。目前，工作人员采用大致估计的方法来预估滤纸带的耗尽时间，即目测滤纸带剩 余量来估计剩余使用时间，进而预估换纸时间。这种做法很难准确估计换纸时间，同时又会 带来以下问题和不便1、当工作人员根据估计时间去更换滤纸带时，滤纸带已经耗尽，测量即被告耽误， 可能会给环境的连续监测带来极大的缺失；[0012]2、当工作人员根据估计时间去更换滤纸带时，滤纸带尚未用尽，如果更换就会增 加浪费；如果不换就要增加维护频次；这样就会增加维护工作量或运行成本。
发明内容为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种滤纸带，尤其是一种带有定 位用的标记物的滤纸带及应用该滤纸带的预警装置。为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案一种滤纸带，包括滤纸本体，其特点是在滤纸本体特定位置设置标记物，所述标 记物能够引起检测信号的异常。作为优选，所述标记物为特定信号的吸收体或发射体。作为优选，所述特定信号为电磁波或放射线或磁场。本发明还提供了一种滤纸带预警装置，包括滤纸带、滤纸带传动单元、检测单元及 分析单元；所述滤纸带包括滤纸本体，其特点是在所述滤纸本体的特定位置设置标记物， 所述标记物能够引起检测信号的异常。作为优选，所述标记物为特定信号的吸收体或发射体。作为优选，所述特定信号为电磁波或放射线或磁场。作为优选，所述检测单元为特定信号的发射和接收的组合单元，或者为单独的特 定信号的接收单元。作为优选，所述标记物设置在滤纸本体的末端。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果1、预警准确。只有当设置在特定位置的标记物随滤纸带运动到检测区域时才发出预警，排除了 一些不确定性因素如滤纸带在使用和维护过程中断裂等对滤纸带耗尽预警的影响。2、工作量小。无需工作人员经常去查看，而是在设有标记物的目标滤纸带到达检测区域时自动 地给出报警信号，提醒工作人员进行相关操作。3、节约成本。当把标记物添加到滤纸本体上，且离末端有一固定距离时，只有在检测到该标记 物时才提示报警，而此时剩余的滤纸带已经真正很少了，需要及时更换。4、功能多。工作人员可以根据工作需要在滤纸带的不同位置设置不同的标记物，以便达到不 同的操作目的，同时操作简便。
图1为现有技术中Beta射线粉尘仪的结构简图；图2为现有技术中滤纸带的结构简图；图3为实施例1中的滤纸带的结构简图；图4为实施例1中的滤纸带预警装置的结构简图；图5为实施例2中的滤纸带预警装置的结构简图；[0037]图6为实施例3中的滤纸带预警装置的结构简图；图7为实施例4中的滤纸带预警装置的结构简图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作更详细说明。实施例1如图3所示，一种滤纸带12，包括滤纸本体及标记物121。所述滤纸本体采用玻璃纤维，在离滤纸本体末端30cm处设置标记物121，标记物 121为铝膜，铝膜的长度为3cm。如图4所示，一种滤纸带预警装置，包括所述滤纸带12、滤纸带传动单元13、检测 单元以及分析单元16。所述检测单元为Beta射线的发射单元和接收单元的组合，即发射单 元14为Beta射线源，接收单元15为盖革计数器，并且Beta射线源与盖革计数器相应分别 设置在滤纸带12的两侧。上述预警装置应用在Beta射线粉尘仪中，用于判断滤纸带12是否将要耗尽，同时 提示工作人员更换滤纸带，从而使粉尘仪连续工作。标记物121设置在离滤纸本体末端的 距离为30cm处，用于吸收Beta射线；滤纸带12上的标记物121铝膜的长度为3cm，以确保 标记物121能够完全移动到Beta射线源和盖革计数器之间。在测量过程中，滤纸带传动单元13带动滤纸带12移动，每个周期内滤纸带向前输 送一个单元；系统测量周期为一个小时，每个单元滤纸带长度为1. 5cm ；标记物离滤纸带末 端的距离为30cm，则30cm的滤纸带用于系统测量还有20个周期即20小时。所述粉尘仪当然还包括粉尘切割器等装置，这些都是现有技术，在此不再赘述。本实施例还揭示了一种滤纸带预警方法，应用在Beta射线粉尘仪中，所述方法包 括以下步骤a、提供上述滤纸带预警装置；b、粉尘仪在工作过程中，经过切割器选择的固体颗粒物附着在滤纸带12上，滤纸 带12被传动单元13拖动着向前运动；Beta射线源发出的Beta射线穿过附着有颗粒物的滤纸带12，被盖革计数器接收， 分析单元16处理接收到的信号；C、当分析单元16判断得到的信号异常时，提示报警如粉尘仪每次测量时的参比强度为Itl,正常工作时Itl的大小一般在3000 4000cps ；由于铝膜对Beta射线有吸收，经过反复实验测试，Beta射线穿过铝膜后探测器接 收得到的信号强度I大约为正常工作时Itl的十分之一左右。本实施例设置滤纸带的报警阈
值为Itl的八分之一，即倘若接收到的信号强度/S·^·/。，则判断为异常，表明带有标记物121
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的滤纸带12运动到检测区域，即Beta射线源和盖革计数器之间，此时提示报警，提醒此时 滤纸带离耗尽仅有30cm，还能用于20个测量周期，即20个小时内需要更换滤纸带；预警信 号可以为声控信号，发出警示性的声音引起工作人员的注意，或系统将预警信号通过短信 或网络等形式传递给工作人员。本实施例只有当设置在特定位置的标记物随滤纸带运动到检测区域时才发出预警，排除了滤纸带在使用和维护过程中断裂等一些不确定性因素对滤纸耗尽预警的影响； 同时，无需工作人员经常去查看，减小了工作量，节省了人力。实施例2一种滤纸带，与实施例1所述的滤纸带不同的是其标记物为带有放射性的荧光 粉。如图5所示，本实施例还提供了一种滤纸带预警装置，与实施例1中预警装置不同 的是检测单元25为荧光探测器。本实施例还提供了一种应用上述预警装置的滤纸带预警方法，所述方法包括以下 步骤a、提供上述滤纸带预警装置；b、附着有带有放射性的荧光粉的滤纸带22被传送带13拖动着向前运动；光谱仪接收滤纸带发出的荧光信号，分析单元处理接收到的信号；C、当分析单元26判断得到的信号异常时，如在滤纸带向前移动的过程中，荧光探 测器基本没响应或测得的荧光信号很小，若测得的荧光信号突然增大，则判断为异常，表明 此段滤纸带标记有荧光粉，此时提示报警，表明此段滤纸带为目标滤纸带。实施例3一种滤纸带，与实施例2不同的是其标记物为钕铁硼永磁粉。本实施例还提供了一种滤纸带预警装置，与实施例2中预警装置不同的是检测单 元为霍尔效应传感器。本实施例还提供了一种应用上述预警装置的滤纸带预警方法，所述方法包括以下 步骤a、提供上述滤纸带预警装置；b、带有钕铁硼永磁粉的滤纸带被传送带拖动着向前运动；霍尔效应传感器接收滤纸带发出的磁场信号，分析单元处理接收到的信号；C、当分析单元判断得到的信号异常时，如在滤纸带向前移动的过程中，霍尔效应 传感器基本没响应或测得的磁场信号很小，若测得的磁场信号突然增大，则判断为异常，表 明此段滤纸带标记有钕铁硼永磁粉，此时提示报警，表明此段滤纸带为目标滤纸带。实施例4在野外测量时，当用粉尘切割器及滤纸带对大气中的粉尘进行采样时，要记录采 样地点和时间，并将滤纸带上的采集点与采样地点和时间相对应，这就需要在滤纸带上作 标记，然后将滤纸带进行后续处理。本实施例在滤纸带上的采集点处涂一层光致储能荧光粉。如图6所示，本实施例还提供了一种应用上述滤纸带的预警装置，包括所述滤纸 带32、滤纸带传动单元13、第一信号检测单元、第二信号检测单元及分析单元36。所述第 一信号检测单元为Beta射线发射和接收的组合，即第一信号发射单元314Beta射线源和 第一信号接收单元315盖革计数器；所述第二信号检测单元325为能够接收荧光的光谱仪； 采用日光灯324来激发标记物光致储能荧光粉。本实施例还提供了一种应用上述预警装置的滤纸带预警方法，所述方法包括以下 步骤[0075]a、提供上述滤纸带预警装置；用日光灯324照射滤纸带一段时间以后，关闭日光 灯 324 ；b、附着有光致储能荧光粉的滤纸带32被传送带13拖动着向前运动；光谱仪接收滤纸带32发出的荧光信号，分析单元36处理接收到的信号；Beta射线源发出的Beta射线穿过附着有颗粒物及标记物的滤纸带12，被盖革计 数器接收，分析单元36处理接收到的信号；C、当分析单元36判断得到的信号异常时，如在滤纸带向前移动的过程中，光谱仪 基本没响应或测得的荧光信号很小，若测得的荧光信号突然增大，则判断为异常，表明此段 滤纸带标记有荧光粉，此时提示报警，表明此段滤纸带为目标滤纸带；从而得知与该段滤纸 段相对应的采样地点和时间。同时通过盖革计数器得到相应的粉尘信息。实施例5一种滤纸带，所述滤纸带的标记物为金属铝膜，金属铝膜设置在滤纸带的特定位 置，本实施例设置在离尾端很近的位置，即金属铝膜与滤纸带末端的距离为15cm。同时，本实施例还在野外测量时在滤纸带的起始采集点处涂油墨。如图7所示，本实施例还提供了一种滤纸带预警装置，与实施例4中所述滤纸带预 警装置不同的是本实施例的滤纸带有两种标记物金属铝膜和油墨。所述第一信号检测单元为Beta射线发射和接收的组合，即第一信号发射单元 414Beta射线源和第一信号接收单元415盖革计数器；所述第二信号检测单元为激光信号 的发射和接收单元的组合，即第二信号发射单元为424激光器和第二信号接收单元425激 光光谱仪。油墨对激光有吸收，激光穿过滤纸带后的光强会因为油墨的吸收而减小，所以可 以通过检测透过滤纸带的激光光强，判断滤纸带上是否有油墨。本实施例还提供了一种应用上述预警装置的滤纸带预警方法，所述方法包括以下 步骤a、提供上述滤纸带预警装置；b、附着有金属铝膜和油墨的滤纸带42被传送带13拖动着向前运动；激光器发出的激光穿过附着有颗粒物及标记物的滤纸带42，被激光光谱仪接收， 分析单元46处理接收到的信号；Beta射线源发出的Beta射线穿过附着有颗粒物及标记物的滤纸带42，被盖革计 数器接收，分析单元46处理接收到的信号；C、当分析单元46判断得到的信号异常时，如在滤纸带向前移动的过程中，激光光 谱仪测得的激光强度信号比较稳定，若测得的激光强度信号突然减小，如强度变为初始值 的三分之一及以下，则判断为异常，表明滤纸带42带有标记物油墨的一段移动至激光器和 激光光谱仪之间，此时提示报警，表明此段滤纸带为目标滤纸带；从而得知与该段滤纸段相 对应的采样地点和时间；同时通过盖革计数器得到相应的粉尘信息；如粉尘仪盖革计数器每次测量时的参比信号为Itl，倘若接收到的信号，则
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判断为异常，表明滤纸带42带有标记物金属铝膜的一段移动到Beta射线源和盖革计数器 之间，此时用另一种形式提示报警，如提示声音的不同等，表明滤纸带离耗尽仅有15cm，需要及时更换，程序计算出的更换时间为10小时之内。 上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是在滤纸带 特定位置设置定位用的标记物，并将这种带有标记物的滤纸带应用于滤纸带预警中。在不 脱离本发明精神的情况下，对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之 内。
权利要求一种滤纸带，包括滤纸本体，其特征在于在滤纸本体上设置标记物，所述标记物能够引起检测信号的异常。
2.根据权利要求1所述的滤纸带，其特征在于所述标记物为特定信号的吸收体或发 射体。
3.根据权利要求2所述的滤纸带，其特征在于所述特定信号为电磁波或放射线或磁场。
4.一种滤纸带预警装置，包括滤纸带、滤纸带传动单元、检测单元及分析单元；所述滤 纸带包括滤纸本体，其特征在于在所述滤纸本体上设置标记物，所述标记物能够引起检测 信号的异常。
5.根据权利要求4所述的预警装置，其特征在于所述标记物为特定信号的吸收体或 发射体。
6.根据权利要求5所述的预警装置，其特征在于所述特定信号为电磁波或放射线或 磁场。
7.根据权利要求5所述的预警装置，其特征在于所述检测单元为特定信号的发射和 接收的组合单元，或者为单独的特定信号的接收单元。
8.根据权利要求4所述的预警装置，其特征在于所述标记物设置在滤纸本体的末端。
专利摘要本实用新型公开了一种滤纸带，包括滤纸本体，在滤纸本体特定位置设置标记物，所述标记物能够引起检测信号的异常。本实用新型还公开了应用上述滤纸带的预警装置，本实用新型具有工作量小、预测准确、成本低等优点。
文档编号G01N15/10GK201688995SQ20092029556
公开日2010年12月29日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者佘检求, 俞大海, 齐宇 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司