专利名称：一种用于颗粒物采样的流量控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体流量控制装置，特别是公开一种用于颗粒物采样的流量控制装置。
背景技术：
颗粒物采样器是开展空气质量监测的主要设备，它主要采集空气中的悬浮颗粒物，为获得空气中的悬浮颗粒物含量提供数据分析基础。流量控制装置由抽气泵、流量控制器组成，其中由于环境监测需要得到比较精确的空气中细颗粒物的含量，这就要求在采样过程中，保持采样气体流量恒定。即采集空气中颗粒物的同时，保持采样气体流速的恒定， 以得到准确的采样空气量。但由于多种因素的影响，切割器内的阻力会发生变化，从而使气流的流速相应变化，所以在采样器的设计过程中把稳定空气采样速度放在一个极为重要的地位。采样装置本身引起流量变化的主要因素是采样滤膜阻力的变化，随着滤膜上集聚的样品量增加，阻力增大。如果不加控制，采样气体流量就会降低。目前，大气采样器多采用限流孔(管)来控制采样流量。其原理是，在采样主气路中人为串联限流孔，增加很大的阻力，其数值远大于滤膜阻力变化值。这样可使由于滤膜阻力变化引起的流量变化处于允许范围。但这种方法的动力消耗较大，大部分能量用于于克服限流孔阻力，需要的抽气泵压头较高，多用于小流量采样器。而对于中流量或大流量采样器来说，由于单位时间内采样量成级数上升，滤膜阻力的变化很大，如果继续采用限流孔法，对电机的要求就很高，动力浪费十分严重，而且直接影响电机的使用寿命。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、安装维护方便、能耗低、控制精度高的用于颗粒物采样的流量控制装置。本实用新型是这样实现的一种用于颗粒物采样的流量控制装置，包括采样器、抽气泵、与抽气泵通过导线相连的流量控制器，其特征在于还包括静压室，所述静压室上设有入气口，所述入气口与抽气泵相连，所述静压室上还设有出气口、静压孔，所述静压孔通过气压测量管与流量控制器相连。所述气压测量管由相连的气压导压管和差压传感器组成，所述气压导压管与静压孔相连，所述差压传感器与流量控制器相连。所述出气口位于静压室的底部，所述出气口直径小于入气口直径。还包括远程计算机控制器，所述流量控制器通过通过RS232接口与远程计算机控制器相连。所述静压室位于抽气泵下方并通过支架固定。所述抽气泵为带调速控制的吸尘器电机。[0012]本实用新型的有益效果是结构简单，安装维护方便。采用静压反馈法控制流量具有能耗低、对泵的压头要求低、控制精度高等优点；静压室本身是很好的消声器，可有效降低采样泵运转的噪声。
图1是本实用新型结构示意图。图2是本实用新型的原理框图。图中:1、采样器；2、抽气泵；3、静压室；4、支架；5、流量控制器；6、出气口 ；7、静压
孔；8、入气口 ；9、气压导压管；10、差压传感器。
具体实施方式
根据图1，本实用新型包括依次由上往下安装相连的采样器1、抽气泵2、静压室3， 所述静压室3通过静压室3下方的支架4固定。所述抽气泵2还通过导线与流量控制器5 相连。所述抽气泵2为带调速控制的吸尘器电机。所述静压室3上设有入气口 8，所述入气口 8与抽气泵2相连，所述静压室3上还设有位于静压室3底部的出气口 6和位于静压室3 —侧的静压孔7 ；所述静压孔7通过气压测量管与流量控制器5相连，所述气压测量管由相连的气压导压管9和差压传感器10组成，所述气压导压管9与静压孔7相连，所述差压传感器10与流量控制器5相连。所述出气口 6的直径小于入气口 8的直径。本实用新型还包括远程计算机控制器，所述流量控制器5通过通过RS232接口与远程计算机控制器相连。本实用新型采用静压反馈法控制采样流量，差压传感器10将静压值转换成电压信号送入流量控制器5，再由流量控制器5输出控制电平信号，控制抽气泵2的转速达到控制采样流量的目的。根据图1、图2，本实用新型采样器1工作时，流量控制器5通过内置的调速板控制抽气泵2工作，空气在抽气泵2的作用下通过入气口 8进入静压室3，并从静压室3底部的出气口 6中流出。当采样器1未工作时，静压室3内外压力平衡，没有静压差，而采样器 1工作后，由于气体流动使静压室3内压力与大气压之间产生微小静压差，气体流速越快静压差越大，流速恒定，则静压差也处于稳定状态。这个静压差通过差压传感器10传递到流量控制器5，流量控制器5根据静压差值计算出采样器1内的空气流量。流量控制器5就可以根据需要调整抽气泵2的转速，流量不足则提高抽气泵2转速，流量过大则降低抽气泵2 转速，使采样流量保持在所需空气流量附近的一个范围内。具体使用时应按照以下步骤( 1)使用前必须标定静压室3的静压力差P与采样流量Q的关系曲线，通过变化抽气泵2的工作电压调节抽气泵2转速，利用差压传感器10监控静压室3与外界的静压差P 变化，同时记录不同P下的流量值；(2)利用P、关系曲线，通过实时调节工作电压可得到对应的流量值；(3)当滤膜积尘以后，压力损失增大，采样流量减小，则通过控制程序实时增高控制电压，加大抽气泵2转速，使采样流量始终维持在在工作点附近。[0025](4)同理，当更换新的滤膜后，压力损失减小，采样流量瞬时偏大，则通过控制程序实时降低控制电压，减小抽气泵的转速，使采样流量恢复到工作点附近。本实用新型的流量控制器5是以CPU为核心的单片机小系统，运行控制系统，除了可以实时控制采样器1的采样流量之外，还具备环境温湿度实时监测、采样时间控制、采样状态设置、实时采样数据记录等功能，通过RS232接口可以与远程计算机控制器实现数据传输。本实用新型的静压室3的出气口 6直径应小于入气口 8，如果出气口 6直径发生改变，应重新标定P、曲线。
权利要求1.一种用于颗粒物采样的流量控制装置，包括采样器、抽气泵、与抽气泵通过导线相连的流量控制器，其特征在于还包括静压室，所述静压室上设有入气口，所述入气口与抽气泵相连，所述静压室上还设有出气口、静压孔，所述静压孔通过气压测量管与流量控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于颗粒物采样的流量控制装置，其特征在于所述气压测量管由相连的气压导压管和差压传感器组成，所述气压导压管与静压孔相连，所述差压传感器与流量控制器相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于颗粒物采样的流量控制装置，其特征在于所述出气口位于静压室的底部，所述出气口直径小于入气口直径。
4.根据权利要求1所述的一种用于颗粒物采样的流量控制装置，其特征在于还包括远程计算机控制器，所述流量控制器通过通过RS232接口与远程计算机控制器相连。
5.根据权利要求1所述的一种用于颗粒物采样的流量控制装置，其特征在于所述静压室位于抽气泵下方并通过支架固定。
6.根据权利要求1所述的一种用于颗粒物采样的流量控制装置，其特征在于所述抽气泵为带调速控制的吸尘器电机。
专利摘要本实用新型为一种用于颗粒物采样的流量控制装置。它包括采样器、抽气泵、与抽气泵通过导线相连的流量控制器，包括静压室，所述静压室上设有入气口，所述入气口与抽气泵相连，所述静压室上还设有出气口、静压孔，所述静压孔通过气压测量管与流量控制器相连。本实用新型的优点是结构简单，安装维护方便。采用静压反馈法控制流量具有能耗低、对泵的压头要求低、控制精度高等优点；静压室本身是很好的消声器，可有效降低采样泵运转的噪声。
文档编号G01N1/24GK201974320SQ20102069000
公开日2011年9月14日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者吴维华, 郭佳伟, 陶俊杰 申请人:上海仪器仪表研究所