一种粉尘监控装置的制作方法

本发明涉及粉尘监测技术领域，具体涉及一种粉尘监控装置。

背景技术：

一般的矿井下作业通常会伴随着大量粉尘的产生，如果空气中的粉尘颗粒过多，被吸入体内，就会对作业人员的健康造成极大威胁，所以矿井下作业最好能实时监测空气中的粉尘浓度。

对于粉尘浓度的测量，主要有以下几种方式：一种是滤膜测尘，具体操作是将一定体积的含尘空气，通过采样头，全部大小不同的粉尘粒子被阻留于夹在采样头内的滤膜表面，根据滤膜的增重和通过采样头的空气体积，计算出空气中的粉尘浓度。这种方式不仅不便于操作，而且不能连续测量；另一种是直读式测尘仪，主要利用间接方法如白炽灯透射、红外光透光、光散射、激光散射、β射线吸收法等原理，利用采样器进行标定，可即时显示出测量的粉尘浓度值来。

现有的空气粉尘检测装置在矿井下使用时主要存在以下问题：一、矿井下作业环境复杂，而现有的空气粉尘检测装置体积过大，不便于携带和在矿井下直接放置使用；二、现有的空气粉尘检测装置在环境较为复杂的矿井下使用时，其测量精度不高，还需改进；三、在矿井下作业能够携带的资源有限，如果粉尘检测装置只用作粉尘测量使用，发挥的作用就十分有限。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种粉尘监控装置，其应用时，可以很方便地用于矿井下的复杂环境中进行粉尘监测，同时可以有效提高在矿井下对粉尘的测量精度。

本发明通过以下技术方案实现：

一种粉尘监控装置，包括粉尘监测主体，所述粉尘监测主体呈圆柱形，在粉尘监测主体的顶部中间位置设有进气口，在粉尘监测主体的底部中间位置设有出气口，在粉尘监测主体的底部还设有一体式的拱形突出部，拱形突出部位于出气口之前，在粉尘监测主体的底部两侧对称分布有两根支撑主架，两根支撑主架位于出气口之后，在拱形突出部的底部设有一根支撑副架，在粉尘监测主体和拱形突出部内设有粉尘监测系统，粉尘监测系统的进气端与进气口对接，粉尘监测系统的出气端与出气口对接，在粉尘监测主体设有显示屏，显示屏与粉尘监测系统连接，用于显示粉尘监测系统的监测数据。

优选地，支撑副架与两支撑主架所形成平面之间的夹角为45°。

优选地，支撑主架与粉尘监测主体可拆卸式连接，支撑副架与拱形突出部可拆卸式连接。

优选地，支撑主架与支撑副架高度可调节。

优选地，所述粉尘监测系统包括测量腔、入射通道、激光发射器、透射通道、透射感光器和信号处理器，测量腔为球形腔，其顶部与进气口连通，底部与出气口连通，测量腔的两侧分别与入射通道和透射通道连通，入射通道的另一端设置激光发射器，透射通道的另一端设置透射感光器，入射通道、激光发射器、透射通道和透射感光器均处于同一直线上，透射感光器和显示屏均与信号处理器连接。

优选地，所述粉尘监测系统还设有散射通道和散射感光器，散射通道与测量腔连通，散射感光器与信号处理器连接，散射通道和散射感光器均位于拱形突出部内。

优选地，在激光发射器的出光口设有透镜，在粉尘监测主体顶部还设有净化气口，净化气口与入射通道连通，且联通处位于透镜前，在净化气口顶端设有粉尘过滤膜。

优选地，在粉尘监测主体前后两端均设有照明灯盘，且在粉尘监测主体两侧外部设有用于控制照明灯盘开关的控制按钮。

优选地，所述进气口、出气口和净化气口的外部均设有螺纹，且其分别配有通过螺纹啮合的保护盖。

优选地，所述粉尘监测主体的上设有用于提取粉尘监测主体的提手。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种粉尘监控装置，可以很方便地用于矿井下的复杂环境中进行粉尘监测。

2、本发明一种粉尘监控装置，可以有效提高在矿井下对粉尘的测量精度。

3、本发明一种粉尘监控装置，设置双边照明灯盘，产生固定光源，方便人员井下作业。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的外部结构示意图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为光电转换电路图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-粉尘监测主体，2-拱形突出部，3-进气口，4-净化气口，5-出气口，6-支撑主架，7-支撑副架，8-显示屏，9-照明灯盘，10-测量腔，11-入射通道，12-激光发射器，13-透射通道，14-透射感光器，15-散射通道，16-散射感光器，17-信号处理器，18-透镜，19-粉尘过滤膜，20-控制按钮，21-保护盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1-3所示，一种粉尘监控装置，包括粉尘监测主体1，所述粉尘监测主体1呈圆柱形，在粉尘监测主体1的顶部中间位置设有进气口3，在粉尘监测主体1的底部中间位置设有出气口5，在粉尘监测主体1的底部还设有一体式的拱形突出部2，拱形突出部2位于出气口5之前，在粉尘监测主体1的底部两侧对称分布有两根支撑主架6，两根支撑主架6位于出气口5之后，在拱形突出部2的底部设有一根支撑副架7，在粉尘监测主体1和拱形突出部2内设有粉尘监测系统，粉尘监测系统的进气端与进气口3对接，粉尘监测系统的出气端与出气口5对接，在粉尘监测主体1设有显示屏8，显示屏8与粉尘监测系统连接，用于显示粉尘监测系统的监测数据。支撑副架7与两支撑主架6所形成平面之间的夹角为45°。支撑主架6与粉尘监测主体1可拆卸式连接，支撑副架7与拱形突出部2可拆卸式连接。支撑主架6与支撑副架7高度可调节。在使用时，粉尘从进气口3进，经粉尘监测系统监测后，显示屏8实时显示监测结果，最后粉尘从出气口5出，由于矿井下地形复杂，所以设置支撑主架6和支撑副架7的三角支撑结构来适应各种场地，拱形突出部2的存在既是内部设置粉尘监测系统的需要，同时也可以保证支撑副架7与两支撑主架6所形成平面之间的夹角为45°，这个角度经过多次试验证明是起到支撑效果最好的角度，支撑副架7与两支撑主架6高度可调且可拆卸，便于拆卸携带和现场的实地安装。

粉尘监测系统包括测量腔10、入射通道11、激光发射器12、透射通道13、透射感光器14和信号处理器17，测量腔10为球形腔，其顶部与进气口3连通，底部与出气口5连通，测量腔10的两侧分别与入射通道11和透射通道13连通，入射通道11的另一端设置激光发射器12，透射通道13的另一端设置透射感光器14，入射通道11、激光发射器12、透射通道13和透射感光器14均处于同一直线上，透射感光器14和显示屏8均与信号处理器17连接。

粉尘监测系统还设有散射通道15和散射感光器16，散射通道15与测量腔10连通，散射感光器16与信号处理器17连接，散射通道15和散射感光器16均位于拱形突出部2内。

含尘空气从进气口3进入测量腔10内，激光发射器12发射的激光经过测量腔10照射在粉尘上颗粒上时，会被粉尘吸收及散射、透射，透射光和一部分散射光进入到透射感光器14中，而还有一部分散射光会进入到散射感光器16中，透射感光器14及散射感光器16将检测到的光信号转化为电信号后传输到信号处理器17中，经信号处理器17进行数据处理后通过显示屏8显示。

在激光发射器12的出光口设有透镜18，在粉尘监测主体1顶部还设有净化气口4，净化气口4与入射通道11连通，且联通处位于透镜18前，在净化气口4顶端设有粉尘过滤膜19，透镜18可以对激光发射器12的出光口形成防尘保护，同时，从净化气口4进入的含尘空气被粉尘过滤膜19过滤，只剩下干净空气进入入射通道11，干净空气的流动可以起到对透镜18的净化作用，防止其上面沾上粉尘颗粒影响测量结果，提高监测精度。

透射感光器14和散射感光器16均设置如图4所示的光电转换电路，光电转换电路包括光电二极管和运算放大器。通过所述光电转换电路，将透射光信号和散射光信号转换为光脉冲信号，得到时间域上脉冲信号的分布，便于后续信号处理器17进行电信号处理。

在粉尘监测主体1前后两端均设有照明灯盘9，且在粉尘监测主体1两侧外部设有用于控制照明灯盘9开关的控制按钮20，设置照明灯盘9可以充分利用粉尘监测主体1发挥更多的作用，在昏暗的矿井下需要照明时，只需要通过控制按钮20打开对应的照明灯盘9即可进行照明，产生固定光源，方便人员作业。

进气口3、出气口5和净化气口4的外部均设有螺纹，且其分别配有通过螺纹啮合的保护盖21，不使用时，将保护盖21盖上，可以对粉尘监测主体1内部的粉尘监测系统起到保护作用。

粉尘监测系统、显示屏和照明灯盘9的供电方式既可以通过在粉尘监测主体1内部设电池进行连接供电，也可以使用外部电源，并在粉尘监测主体1上设置插口的方式连接供电。

粉尘监测主体1的上设有用于提取粉尘监测主体1的提手，便于携带拿取。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。