一种具有加热除湿功能的扩散式扬尘监测装置的制作方法

本实用新型涉及一种可以自动加热除湿的扬尘监测装置，属于环境监测技术领域。

背景技术：

随着社会经济的发展，城市化进程的加剧，大气污染治理也被推到了前所未有的高度，扬尘污染是大气污染的主要因素之一。扬尘来源众多，包括道路交通、建筑工地、工矿企业堆场等，而且扬尘有不确定性、移动性、临时性等特点，大多扬尘属于无组织排放。扬尘的这些特点给扬尘治理带来很多挑战，要做好扬尘治理，首先要做好扬尘监测，传统的扬尘监测方法有β射线、震荡天平方法和滤膜称重法，β射线方法和震荡天平方法的仪器价格昂贵，不适宜大量布点，滤膜称重法需要采样、手工称重，耗时耗力，也不适应当今社会需求。

随着技术的发展，人们发明了利用激光散射原理测扬尘的仪器，由于其巨大的成本优势，激光散射法迅速被大量推广、应用。以激光散射原理为基础的扬尘在线监测系统又分为扩散式采样和泵吸式采样两种类型，由于扩散式仪器结构简单，成本最低，故障率最低，最适合大量布点，应用最为广泛。但在实际应用当中，也出现了很多问题：扩散式仪器的数据不稳定，受湿度影响大，尤其在北方的冬天，传感器周围易结露，数据严重失真。市场上主流的扩散式扬尘监测仪是把光散射传感器装在一个小百叶盒里，靠空气的流动，直接测量扬尘，因为光散射传感器不能区分粉尘颗粒物和水气凝结的微小水滴，会把直径相当的水气凝结物质误判为粉尘颗粒物，所以在阴雨天、潮湿的夜晚，尤其冬天的夜晚，光散射传感器的测量值会严重偏高。

技术实现要素：

针对扩散式扬尘检测仪检测数据不稳定、受湿度影响大的问题，本实用新型提出了一种具有加热除湿功能的扩散式扬尘监测装置，利用风扇提供动力促使空气流动，在光散射传感器测量之前，先将空气加热除湿，降低空气中的含湿量，避免湿度影响光散射传感器的测量精度，提高扩散式扬尘监测装置的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术手段：

一种具有加热除湿功能的扩散式扬尘监测装置，其特征在于，包括测量室、控制室和加热室，所述测量室包括进气口、出气口、风扇和光散射传感器，所述进气口设置在测量室一侧且靠近测量室底部，所述出气口设置在测量室另一侧且靠近测量室顶部，所述光散射传感器设置在测量室中心位置，所述风扇设置在所述出气口内侧；所述加热室包括进气通道、伴热带、保温套和温湿度传感器，所述进气管道的一端与所述测量室的进气口连接，所述温湿度传感器安装在所述进气管道的内侧，所述伴热带缠绕在进气管道上，所述保温套套设在伴热带和进气管道外侧；所述控制室包括开关电源和主控制器，所述开关电源分别连接风扇、光散射传感器和主控制器，所述主控制器分别连接风扇、光散射传感器、温湿度传感器和伴热带。

进一步的，所述测量室通过密封板和密封垫密封。

进一步的，所述进气口设置在距离测量室底部1/3的位置，所述出气口设置在距离测量室顶部1/3的位置。

进一步的，所述加热室还包括安装在所述进气管道另一端的过滤网。

进一步的，所述过滤网为不锈钢过滤网，过滤网的孔径范围为1～2mm。

进一步的，所述伴热带为自限温伴热带，所述自限温伴热带的温度范围为55～60℃。

进一步的，所述保温套采用阻燃材料制作，保温套的厚度不小于5mm。

进一步的，所述加热室还包括设置在进气管道内部的风速仪。

进一步的，所述扬尘监测装置还包括led显示屏，所述led显示屏连接所述主控制器。

采用以上技术手段后可以获得以下优势：

本实用新型提出了一种具有加热除湿功能的扩散式扬尘监测装置，加热室和测量室密封连接在一起，安装在测量室出风口处的风扇向外排风，在测量室内形成负压，促使空气在装置内流动，装置外的空气经过过滤网过滤掉飞虫、大颗粒杂质后进入加热室的进气管道，当温湿度传感器测量的数值过大，打开伴热带给进气管道内的空气加热除湿，降低空气含湿量，没有空气中的水滴影响，可以大大提高光散射传感器的测量准确性。本实用新型装置利用风扇提供动能可以使空气的自然扩散变成主动扩散，整个测量环境和暴露在空气当中自然扩散的测量环境是一样的，但是可以有效提高扬尘监测的效率。伴热带和保温套的组合可以在耗费较少电量的情况下尽可能长时间的保持空气温度，节能环保，有利于扬尘监测。风扇和扩散式光散射传感器的价格都比较低廉，整个装置的结构简单，成本较低，与现有的扬尘监测装置相比，在基本没有增加成本的基础上大大提高了测量准确性。

附图说明

图1为本实用新型一种具有加热除湿功能的扩散式扬尘监测装置的结构示意图。

图中，1是测量室，2是控制室，3是加热室，4是进气管道，5是伴热带，6是保温套，7是温湿度传感器，8是过滤网，9是密封板，10是进气口，11是出气口，12是风扇，13是光散射传感器，14是开关电源，15是主控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种具有加热除湿功能的扩散式扬尘监测装置，如图1所示，主要包括测量室1、控制室2和加热室3，可以将测量室、控制室和加热室共同安装在一个方形箱体内，然后将箱体放在需要测量扬尘的环境中进行扬尘监测，也可以将测量室、控制室和加热室分开安装在不同位置，但是测量室和加热室必须要密封连通。

加热室是本实用新型扬尘监测装置的入口，用于测量进入装置内的空气的温湿度，并在温湿度过高时给空气加热祛湿。加热室主要包括进气通道4、伴热带5、保温套6、温湿度传感器7和过滤网8，过滤网固定安装在进气管道的进气端接口处，为了提高过滤网的寿命，过滤网优选不锈钢过滤网，过滤网的孔径范围为1～2mm，优选2mm，过滤网可以过滤掉空气中的飞虫和大颗粒杂质，提高整个监测装置的安全性和精准度。本实施例中进气管道是l型不锈钢管道，管道内径约为50mm，管道的长边侧的开口是进气端接口，短边侧的开口是出气端接口，出气端接口与测量室的进气口密封连接，密封处设置有密封垫。温湿度传感器固定安装在进气管道的内侧，实时检测进气管道内气体的温湿度。伴热带均匀缠绕在进气管道的长边上，伴热带选用自限温伴热带，本实施例中设置自限温伴热带的温度范围为55～60℃，即伴热带通电后可以将空气加热到55～60℃，该温度范围可以很好的实现除湿效果。保温套套设在伴热带和进气管道外侧，保温套采用阻燃材料制作而成，保温套的厚度不小于5mm，确保在伴热带不加热后进气管道的温度不会快速下降。加热室还包括设置在进气管道内部的风速仪，风速仪与控制室的主控制器电连接，用于测量进气管道内空气的流速、流向。

测量室是整个监测装置的核心部分，用于测量空气中的扬尘浓度，测量室是一个由密封板9密封起来的方形腔室，在密封板的连接处还设置有密封垫，以确保整个测量室的密封效果。测量室主要包括进气口10、出气口11、风扇12和光散射传感器13，进气口设置在测量室右侧距离测量室底部1/3的位置，进气口与加热室的进气管道密封连接，出气口设置在测量室左侧距离测量室顶部1/3的位置，在出气口的内侧固定安装了风扇，风扇的直径略小于出气口的内直径。光散射传感器设置在测量室的中心位置，本实施例中光散射传感器选用pms5003颗粒物传感器。经过加热室加热祛湿的空气从靠近测量室底部的进气口进入测量室，在风扇提供的动力下，向上扩散，位于测量室中心位置的光散射传感器实时检测空气中的扬尘浓度，空气继续上升，经过靠近测量室顶部的出气口排出到装置外部。

控制室主要包括led显示屏、开关电源14和主控制器15，led显示屏固定在控制室箱体的表面，开关电源和主控制器安装在控制室箱体内部，开关电源通过电线分别连接风扇、光散射传感器、led显示屏和主控制器，为风扇、光散射传感器、led显示屏和主控制器提供24v电源，主控制器分别连接风扇、光散射传感器、温湿度传感器和伴热带等设备，为这些设备提供电源并进行数据信号交互，主控制器还与led显示屏连接，将采集到的数据显示在显示屏上。

本实用新型具有加热除湿功能的扩散式扬尘监测装置的工作原理如下：接通电源后，风扇工作，向测量室外部排风，测量室内部形成负压，带动监测装置(加热室)外部的空气从进气管道进入加热室，空气流经进气管道从进气口进入测量室，再从出气口排出到测量室外，形成一个完整的空气流通通道。进气管道内侧的温湿度传感器和风速仪分别测量空气的温湿度、空气的流速、流向，并将测量到的数据信号传输给主控制器，当空气的湿度过大，主控制器打开伴热带，伴热带通电加热，为进气管道内的空气祛湿，伴热带温度到达设置温度后停止加热，进气管道在保温套的作用下继续保持稳定温度。光散射传感器实时测量流经测量室的空气中的颗粒物浓度，并将检测到的浓度信号传输到主控制器，led显示屏显示颗粒物浓度、空气流向、流速、空气温湿度等信息。

本实用新型扬尘监测装置的结构简单，采用的零部件成本低廉，整体造价较低，适合推广使用，风扇促进空气流动，测量更加高效便捷，加热室的设计可以很好解决天气潮湿造成的测量误差，提高装置的安全性和测量的准确性。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细地说明，但是本实用新型并不局限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。