一种粉尘测量传感器的制作方法

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种粉尘测量传感器。

背景技术：

近几十年来工业飞速发展，生产型企业不断增加，排放烟气中含有大量粉尘，致使空气中悬浮颗粒物过高，造成雾霾天气频发，不同程度的污染了空气、水、土地，危及着人们的身体健康。粉尘测量仪就是检测企业生产过程中粉尘排放含量的设备，广泛用于多种领域，能有效的监控粉尘颗粒的排放，成为蓝天白云的守护卫士。

现有技术中，粉尘浓度测量装置主要采用的是光学方法，需要将烟气通过抽气泵抽到相应的气室，然后通过分析光通过烟气后的变化，分析烟气中的粉尘浓度，光学原理的检测方法主要问题探测器部分易受粉尘污染，在使用一段时间后，因零点飘移严重、灵敏度降低等问题，需要经常进行标定，增加劳动强度。为了克服光学方法的不足，cn204705569u专利公开了一种粉尘浓度测量装置，该装置传感器部分包括探杆、绝缘部和套筒，利用上述传感器能够实时监测排烟管道内的粉尘浓度，该方案存在以下不足，第一，由于传感器器结构简单，探杆容易产生松动，导致传给信号处理电路的电荷信号不准确；第二，传感器安装过程中容易松动，特别是在烟道气流的作用下，导致探杆在气流中摆动，从而影响粉尘与探杆之间的摩擦和撞击，进而影响产生电荷的数量，导致测量精度下降；第三，因烟气管道内烟气中粉尘不均匀，所以需要探杆能够从上向下探到烟道的下部，针对不同的烟道使用环境，采用整体探杆不能完全适应各种探测，整个传感器定制化又不容易实现工业生产，因而会产生探测器与探测烟道不匹配导致测量精度差的问题。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种粉尘测量传感器，其目的在于，提供一种高精度、稳定可靠的、探杆长度可变的粉尘测量传感器，通过该传感器，解决了静电式粉尘测量传感器的测量精度问题。

本发明提供一种粉尘测量传感器，用于粉尘测量仪，粉尘测量传感器由内到外依次为探杆、绝缘管、卡盘管；

所述探杆为圆柱形，沿粉尘测量传感器的底端到顶端由一体成型的细探杆和粗探杆组成，所述细探杆的直径小于所述粗探杆的直径；

所述绝缘管为空心圆管，套设在所述探杆外侧，沿粉尘测量传感器的底端到顶端由一体成型的细绝缘管和粗绝缘管组成，所述细绝缘管的外径小于所述粗绝缘管的外径，所述绝缘管的内壁设有第一限位卡，所述第一限位卡到所述绝缘管底端的部分与所述细探杆螺纹连接，所述第一限位卡到所述绝缘管顶端的部分与所述粗探杆套合，所述探杆的两端均伸出所述绝缘管的两端；

所述卡盘管为空心圆管，套设在所述绝缘管外侧，沿粉尘测量传感器的底端到顶端由一体成型的细卡盘管和粗卡盘管组成，所述细卡盘管的外径小于所述粗卡盘管的外径，所述卡盘管的内壁设有第二限位卡，所述第二限位卡到所述卡盘管底端的部分与所述细绝缘管套合且长度相同，所述第二限位卡到所述卡盘管顶端的部分与所述粗绝缘管套合，且所述粗绝缘管伸出所述卡盘管的顶端；

所述细探杆伸出所述绝缘管底端的部分与第一螺母螺纹连接，且通过所述第一螺母与所述绝缘管和所述卡盘管连接，所述第一螺母与所述绝缘管的底端和所述卡盘管的底端之间设有绝缘垫片。

作为本发明进一步的改进，还包括所述粉尘测量仪的外壳和壳盖；

所述外壳设有与所述细卡盘管螺纹连接的通孔，所述细卡盘管的底部伸出通孔，且通过第二螺母与所述外壳紧固。

作为本发明进一步的改进，所述细探杆的底部设有信号线连接孔，所述信号线连接孔为内螺纹孔。

作为本发明进一步的改进，在所述粗卡盘管的顶部设有圆形凸台。

作为本发明进一步的改进，所述细卡盘管底端内侧设有凹槽，所述第一螺母和所述绝缘垫片位于所述凹槽内。

作为本发明进一步的改进，所述粗探杆包括：

探测粗探杆，其伸出所述绝缘管的顶部；

传导粗探杆，其位于所述绝缘管内，所述传导粗探杆与所述探测粗探杆螺纹连接。

作为本发明进一步的改进，所述绝缘管的粗绝缘管包括：

外置粗绝缘管，其伸出所述卡盘管的顶部；

内置粗绝缘管，其位于所述卡盘管内，所述外置粗绝缘管与内置粗绝缘管螺纹连接。

作为本发明进一步的改进，所述绝缘管、所述绝缘垫片为绝缘材料。

作为本发明进一步的改进，所述绝缘管为耐高温绝缘材料，所述绝缘垫片为氟塑料垫片。

作为本发明进一步的改进，所述探杆为304不锈钢或206不锈钢。

本发明具有如下有益效果：传感器设计合理、结构紧凑，保证传感器在测试环境中稳定，进而保证测量精度，同时探杆更换简单，能够根据测试要求随时更换探杆的长度，探杆可以实现更换维修，减少维修操作难度和维修时间。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的粉尘测量传感器的结构示意图。

图2为图1中探杆的结构示意图。

图3为图2中传导粗探杆和细探杆的结构示意图。

图4为图2中探测粗探杆的结构示意图。

图5为图1中绝缘管的结构示意剖面图。

图6为图5中内置粗绝缘管和细绝缘管的结构示意剖面图。

图7为图5中外置粗绝缘管的结构示意剖面图。

图8为图1中卡盘管的结构示意剖面图。

图中，1、探杆；121、信号线连接孔；3、绝缘管；4、卡盘管；5、外壳；6、绝缘垫片；7、第一螺母；8、第二螺母；9、壳盖；11、粗探杆；12、细探杆；31、粗绝缘管；32、细绝缘管；41、粗卡盘管；42、细卡盘管；43、圆形凸台；44、凹槽；111、探测粗探杆；112、传导粗探杆；311、外置粗绝缘管；312、内置粗绝缘管。

具体实施方式

下面结合附图，及具体实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例1，如图1、2、5和8所示，一种粉尘测量传感器，用于粉尘测量仪，

由内到外依次为探杆1、绝缘管3、卡盘管4；

探杆1为圆柱形，沿粉尘测量传感器的底端到顶端由一体成型的细探杆12和粗探杆11组成，细探杆12的直径小于粗探杆11的直径；细探杆12的底部设有信号线连接孔121，信号线连接孔121为内螺纹孔，探杆1为304不锈钢或206不锈钢，因为检测环境中成分杂，存在各种腐蚀性强的物质，为了保证测量精度，需要使用耐腐蚀性的材料，在实际烟道测试环境中，使用304不锈钢或206不锈钢能够满足耐腐蚀性的要求；

绝缘管3为空心圆管，套设在探杆1外侧，沿粉尘测量传感器的底端到顶端由一体成型的细绝缘管32和粗绝缘管31组成，细绝缘管32的外径小于粗绝缘管31的外径，绝缘管3的内壁设有第一限位卡，第一限位卡到绝缘管3底端的部分与细探杆12螺纹连接，螺纹连接能够保证探杆1在绝缘管3中不产生晃动，从而提高测量精度，第一限位卡到绝缘管3顶端的部分与粗探杆11套合，探杆1的两端均伸出绝缘管3的两端；绝缘管3为绝缘材料，如果使用环境属于高温，绝缘管3应选用耐高温绝缘材料，优选聚酰亚胺，热塑性聚酰亚胺是一种有着广泛用途的新材料，与传统热固性聚酰亚胺树脂相比，显示出绝对的加工优势，耐高温性能：玻璃化温度高达143c，熔点为343c，经gf或cf填充后，热变形温度高达315c以上，优异的机械性能，具体高强度的韧性和刚性，在高温、高压、高速、高湿等环境下仍然具有优异的绝缘性和稳定的电性能。

卡盘管4为空心圆管，套设在绝缘管3外侧，沿粉尘测量传感器的底端到顶端由一体成型的细卡盘管42和粗卡盘管41组成，细卡盘管42的外径小于粗卡盘管41的外径，卡盘管4的内壁设有第二限位卡，第二限位卡到卡盘管4底端的部分与细绝缘管32套合且长度相同，保证绝缘垫片6的平面同时接触卡盘管4的底端端面和绝缘管3的底端端面，在第一螺母7紧固作用下，保证卡盘管4和绝缘管3不产生松动，第二限位卡到卡盘管4顶端的部分与粗绝缘管31套合，且粗绝缘管31伸出卡盘管4的顶端；在粗卡盘管41的顶部设有圆形凸台43，凸台43用于与测试环境中的装置通过卡箍连接，且凸台43的端面设有环形凹槽，以放置环形密封圈。

细探杆12伸出绝缘管3底端的部分与第一螺母7螺纹连接，且通过第一螺母7与绝缘管3和卡盘管4连接，第一螺母7与绝缘管3的底端和卡盘管4的底端之间设有绝缘垫片6。从而保证探杆1在测试环境中的稳定，以保证测量的一致性、准确性，绝缘垫片6为绝缘材料，优选氟塑料垫片，保证探杆1与卡盘管4之间是绝缘的，以免电荷通过卡盘管4传输给测试环境的装置，影响测试精度。

实施例2，如图1所示，与第一实施例所述的粉尘测量传感器的不同之处在于，还包括粉尘测量仪的外壳5和壳盖9；

外壳5设有与细卡盘管42螺纹连接的通孔，细卡盘管42的底部伸出通孔，且通过第二螺母8与外壳5紧固，解决了卡盘管与外壳的松动问题。

外壳5和壳盖9对传感器起到保护作用，同时能够防止外界环境对探杆的影响，从而保证测量的精度。

实施例3，如图8所示，与第一实施例所述的粉尘测量传感器的不同之处在于，细卡盘管42底端内侧设有凹槽44，第一螺母7和绝缘垫片6位于凹槽44内。

设置凹槽44目的是使探杆1、第一螺母7位于外壳5的通孔内，方便布置安装粉尘测量仪内部的其他部件。

实施例4，如图2-4所示，与第一实施例所述的粉尘测量传感器的不同之处在于，粗探杆11包括：

探测粗探杆111，其伸出绝缘管3的顶部；

传导粗探杆112，其位于绝缘管3内，传导粗探杆112与探测粗探杆111螺纹连接。

将粗杆段11分成两段的目的是容易更换探杆，一方面容易变换探杆1的长度，以适应不同的测试环境的要求，因为烟道截面形状不同对探杆1的长度要求也不同，另一方面如果探杆精度变差，也更加容易更换探杆。

实施例5，如图5-7所示，与第一实施例所述的粉尘测量传感器的不同之处在于，绝缘管3的粗绝缘管31包括：

外置粗绝缘管311，其伸出卡盘管4的顶部；

内置粗绝缘管312，其位于卡盘管4内，外置粗绝缘管311与内置粗绝缘管312螺纹连接。

由于绝缘管3的管孔又细又长，加工难度大，将绝缘管3分成两段，更加容易加工，同时如果伸出段31损坏，减少更换的部件尺寸，进而减少维修成本。

安装点选在直烟道处，应该避免将传感器安装在烟道拐弯、烟道汇合处。并且保证探杆1插入烟道内是悬空的，不会碰到内部的支撑或者其他设备。如果可能的话尽量安装在气流分布均匀的点位上，能够获得更好的测量效果。

本发明具有如下有益效果：传感器设计合理、结构紧凑，保证传感器在测试环境中稳定，进而保证测量精度，同时探杆更换简单，能够根据测试要求随时更换探杆的长度，探杆可以实现更换维修，减少维修操作难度和维修时间。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。