一种ccd在线监测气溶胶装置制造方法
【专利摘要】一种CCD在线监测气溶胶装置，属于电子领域。它主要解决的技术问题是克服现有的在线监测PM2.5装置不能直接观测PM2.5粒径分布情况的不足。由取样管、硅油玻璃纸转轴、CCD、光学腔、显微镜、硅油玻璃纸带、步进电机、风速传感器、单片机组成，其特征是：风速传感器位于主烟道内，硅油玻璃纸带同硅油玻璃纸转轴相连，硅油玻璃纸带经过取样管下方，硅油玻璃纸带经过显微镜下方，显微镜、CCD都位于光学腔内，显微镜位于CCD下方，硅油玻璃纸带同步进电机相连；风速传感器同单片机相连，步进电机通过电阻、光电耦合器、三极管、反相器同单片机相连。它主要用于大气环境治理领域。
【专利说明】一种CCD在线监测气溶胶装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子领域，尤其是指一种(XD在线监测气溶胶装置。
【背景技术】
[0002]化石类燃料是现在的主要能源提供者。钢铁冶炼、燃煤发电、民生取暖主要依靠它。在化石燃料燃烧过程中产生的烟尘对环境的破坏是非常严重的，特别是研究表明它是气溶胶(PM2.5)的主要来源。PM2.5是指空气动力学直径小于2.5 μ m的颗粒，它能吸附各种有毒物质，然后直接进入人体的下呼吸道。PM2.5的危害已被医学研究证明同多种呼吸疾病有关。对它的监测已经是研究热点。目前石英微量震荡天平法是最常用的方法。优点是定量关系明确，缺点是无法解决样品加热后挥发性和半挥发性物质的损失，导致测定结果被认为偏低；如果增加膜动态校准系统，则会因技术不成熟造成成本大幅度增高、操作复杂化，最关键的是仪器故障率大幅度升高，难以获得高质量数据，且石英微量震荡天平法不适合南方潮湿地区和污染过于严重城市用于PM2.5在线测定。β射线法居于两个假设:一是仪器的石英采样滤膜条带均一 ；二是采集下来的ΡΜ2.5粒子物理特性均一。上述两个假设往往并不成立，因此测定数据一般被认为偏高，这种检测方法在相对干净和干燥的地区故障率低，在潮湿高温区域故障率较高。以ΡΜ2.5粒子光散射为基本原理的仪器，准确测算质量浓度的前提是粒子的密度不变，但这一前提并不成立，因此，所得到的ΡΜ2.5数值浓度相对可靠，但若将其转化为质量浓度，数据的准确度则会大幅下降。环保部门很少采用这种方法来测定质量浓度。除了实时的监测方法外，测量ΡΜ2.5还可用经典的滤膜采样一一天平称重法。这种方法只需要一个ΡΜ2.5切割头、一台栗、膜架及滤膜，采集24小时样品后，取下滤膜称重即可。这种方法也有缺点，气流长时间不断通过采样滤膜，滤膜上采集到的物质随着气流和温度的变化会造成挥发性和半挥发性物质损失。同时，一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜造成结果偏低；相反，气态物质也可能被滤膜吸附，造成结果偏高。但这种方法节省经费，容易实施。截至目前，实际上没有一种仪器设备能够准确无误地测定大气中的ΡΜ2.5质量浓度。
[0003]为了能够直观的在线监测ΡΜ2.5，特别是研究化石燃料污染物的产生及排放细节，对其进行实时监测更为重要。如上分析现有的设备还不能对颗粒的粒径分布情况进行观测，本实用新型提出一种可以直接观测ΡΜ2.5的粒径分布情况的在线监测ΡΜ2.5装置，以克服现有的装置不能直接观测ΡΜ2.5粒径分布情况的不足。
【发明内容】
[0004]为了克服现有的在线监测ΡΜ2.5装置不能直接观测ΡΜ2.5粒径分布情况的不足，本实用新型提供一种在线监测ΡΜ2.5装置，该装置能够直接观测ΡΜ2.5粒径情况。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:本实用新型装置由取样管、硅油玻璃纸转轴、CCD、光学腔、显微镜、硅油玻璃纸带、步进电机、风速传感器、单片机组成，其特征是:风速传感器位于主烟道内，硅油玻璃纸带同硅油玻璃纸转轴相连，硅油玻璃纸带经过取样管下方，桂油玻璃纸带经过显微镜下方，显微镜、C⑶都位于光学腔内，显微镜位于(XD下方，硅油玻璃纸带同步进电机相连；风速传感器同单片机相连，步进电机通过电阻、光电耦合器、三极管、反相器同单片机相连。
[0006]本实用新型的工作原理为:经过高压静电处理及相连的布袋处理后，大颗粒基本被处理掉。取样管同经过静电及布袋处理后的排烟道相连，一部分烟尘通向取样管，此时烟尘中的主要颗粒物为PM2.5。硅油玻璃纸带在步进电机牵引下从取样管下方沿取样管滑过，其速度受步进电机控制。桂油玻璃纸带是在玻璃纸带上均勻涂抹桂油制成。涂抹桂油的目的是为了增加对颗粒物的吸引。利用硅油吸附颗粒物的方法为手工观测的常规方法。手工操作时，是在玻璃皿底部涂抹硅油，然后在显微镜下观察。
[0007]步进电机的速度由单片机控制，单片机根据风速传感器测得的烟道内烟尘的速度调整步进电机的速度，使得硅油玻璃纸带通过取样管的速度同烟尘的速度相同，这样取样能够反映主烟道截面颗粒物的情况。
[0008]硅油玻璃纸带从取样管下滑过，其上的硅油吸附了取样管内烟尘截面的颗粒物，硅油玻璃纸带在步进电机的牵引下经过显微镜，显微镜将此图像放大，在光学腔内(XD将此图像摄录。经过图像处理软件分析，则此时的PM2.5颗粒分布情况被获得。
[0009]本实用新型的有益效果是，可以在线监测PM2.5并直接观测PM2.5粒径情况。它主要用于大气环境治理领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]图1是一种(XD在线监测气溶胶装置的纵剖面构造图。
[0012]图2是本实用新型的电路原理图。
[0013]图中1.取样管，2.硅油玻璃纸转轴，3.(XD，4.光学腔，5.显微镜，6.硅油玻璃纸带，7.步进电机，8.主烟道，9.风速传感器，10.单片机，11.反相器a，12.反相器b。
【具体实施方式】
[0014]在图1中，取样管I同主烟道8相连，风速传感器9位于主烟道8内，硅油玻璃纸带6同硅油玻璃纸转轴2相连，硅油玻璃纸带6经过取样管I下方，硅油玻璃纸带6经过显微镜5下方，显微镜5、CCD3都位于光学腔4内，显微镜5位于CCD3下方，桂油玻璃纸带6同步进电机7相连。
[0015]在图2所示实施例中，风速传感器9同单片机10相连，步进电机7通过电阻R3、R4、光电耦合器U1、三极管Tl、反相器all同单片机10相连，步进电机7通过电阻R10、R9、光电稱合器U2、三极管T4、反相器bl2同单片机10相连。
【权利要求】
1.一种(XD在线监测气溶胶装置，由取样管、硅油玻璃纸转轴、(XD、光学腔、显微镜、硅油玻璃纸带、步进电机、风速传感器、单片机组成，其特征是:风速传感器位于主烟道内，硅油玻璃纸带同硅油玻璃纸转轴相连，硅油玻璃纸带经过取样管下方，硅油玻璃纸带经过显微镜下方，显微镜、CCD都位于光学腔内，显微镜位于CCD下方，硅油玻璃纸带同步进电机相连。
2.根据权利要求1所述的(XD在线监测气溶胶装置，其特征是:风速传感器同单片机相连，步进电机通过电阻、光电耦合器、三极管、反相器同单片机相连。
【文档编号】G01M15/06GK203606135SQ201320799246
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】魏胜非 申请人:东北师范大学