一种基于压电石英晶体微天平的粉尘检测仪的制作方法

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本实用新型涉及粉尘检测设备，尤其涉及一种基于压电石英晶体微天平的粉尘检测仪。


背景技术：

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pm2.5检测成为我国空气质量检测的一项重大任务。当前空气粉尘检测方法主要以震荡天平法和beta射线法的检测仪表为主。同时，在使用过程中还存在不少问题：一是震荡天平法和beta射线法核心技术均为国际大牌厂商所拥有，国内厂商以仿制为主；二是上述两种检测仪器存在使用复杂、故障率高、维护工作量大等问题。
[0003]
除了以上两种方法之外，粉尘检测方法还有光学散射法和压电石英晶体微天平法。激光散射法由于检测精度差，则基本用于扬尘预警报警场合。压电石英晶体微天平法作为一项新技术，具有使用简单，维护工作量小的特点。


技术实现要素：

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本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种基于压电石英晶体微天平的粉尘检测仪，该装置结构设计合理、使用方便，通过石英晶体微天平的压电谐振现象来检测待测空气中的颗粒含量，具有较高的检测精度。
[0005]
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种基于压电石英晶体微天平的粉尘检测仪，包括颗粒物采样器和通过管路与颗粒物采样器连接的检测装置，所述检测装置包括石英晶体微天平和底座，所述底座上端中心位置开有安装口，所述安装口内侧固定连接有石英晶体微天平，所述石英晶体微天平的两级连接有检测电路，所述底座上端固定连接有壳体，所述壳体内侧固定连接有导向部，所述导向部内侧左端开有通道孔，所述通道孔左侧连接有开在所述壳体上的安装孔，所述安装孔通过管路与颗粒物采样器的输出端连接，所述通道孔下端中心位置设有固定连接在所述导向部下端的电离管，所述电离管位于所述石英晶体微天平正上方，所述电离管内侧左右两端设有放电电极，所述电离管右端设有开在所述壳体上的出气孔，所述出气孔内固定连接有出气管，所述出气管密封连接有抽气泵的吸气端，通过导向部将颗粒物采样器采集的待检测空气吹向石英晶体微天平并吸附在石英晶体微天平表面，通过石英晶体微天平的晶体振荡频率变化来检测待测空气中的相应大小的粉尘颗粒含量，使得检测精度高，检测结果准确。
[0006]
为了进一步完善，颗粒物采样器包括筒体，筒体上端内侧密封连接有分隔板，所述筒体上端内侧固定连接有若干个均匀设置的第一通道管，若干个所述第一通道管之间设有固定连接在所述分隔板上端内侧的第二通道管，所述筒体中端内侧固定连接有过滤层，所述过滤层下端外侧设有位于筒体内的收集漏斗，所述收集漏斗下端密封连接有第一连接管的一端，所述第一连接管的另一端密封连接有旋转壳体的左端，所述旋转壳体内侧设有通过电机带动的旋转叶片，所述旋转壳体右端上侧密封连接有第二连接管的一端，所述第二连接管的另一端固定连接在所述筒体右端内侧，所述第二连接管通过管路与安装孔连接，
设有带有过滤层的颗粒物采样器，使得进入颗粒物采样器的空气先经过过滤层过滤，将直径大于待测粒径的大颗粒物进行过滤，过滤后的空气进入旋转壳体内，作用是利用大颗粒物与小颗粒物的惯性或离心力不同的原理，空气动力学直径小于待测粒径的小颗粒物就会在离心力的作用下截留在旋转壳体内，而待测粒则会在离心力的作用下通过第二连接管从筒体内吹出。
[0007]
进一步完善，颗粒物采样器和检测装置之间设有加热装置，所述加热装置左端设有与所述第二连接管密封连接的第三连接管，所述加热装置右端设有与所述安装孔连接的第四连接管，所述加热装置包括加热管，所述加热管密封连接在所述第三连接管和第四连接管之间，所述加热管外侧固定连接有加热层，所述加热层内侧设有缠绕在加热管外侧的电加热丝，所述第四连接管内侧固定连接有温度传感器，设有加热装置和温度传感器，使得吹入检测装置的待检测空气的温度保持恒定，避免空气温度的变化对石英晶体微天平的检测结果造成影响。
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进一步完善，加热层外侧设有固定连接在所述加热管上的保护壳，所述保护壳和加热层之间填充有保温隔热棉，设有保护壳和隔热棉，减少热量的散失，更加节约能源，且避免保护壳发烫，在使用时的安全性更好。
[0009]
进一步完善，收集漏斗下端设有安装在所述第一连接管上的流量传感器，所述旋转壳体右端上侧设有安装在所述第二连接管上的流量控制器，设有流量传感器和流量控制器，实时监测当前流速流量，并根据设定流量值动态调整流量控制器的输出，从而实现流速的动态稳定，使得该装置的检测结果更加的准确。
[0010]
进一步完善，所述筒体上端固定连接有若干个均匀设置的支撑杆，所述支撑杆上端固定连接有遮挡盖，设有遮挡盖，避免空气中的大颗粒物质掉入筒体内，影响检测结果的准确性。
[0011]
本实用新型有益的效果是：本实用新型结构设计合理、使用方便，通过导向部将颗粒物采样器采集的待检测空气吹向石英晶体微天平并吸附在石英晶体微天平表面，通过石英晶体微天平的晶体振荡频率变化来检测待测空气中的相应大小的粉尘颗粒含量，使得检测精度高，具有较高的检测精度，通过加热装置和流量传感器对通入检测气体的温度和流量进行控制，使得检测结果更加的准确。
附图说明
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图1为本实用新型的结构示意图。
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附图标记说明：1、颗粒物采样器，2、石英晶体微天平，3、底座，4、安装口，5、测电路，6、壳体，7、导向部，8、通道孔，9、安装孔，10、电离管，11、放电电极，12、出气孔，13、出气管，14、抽气泵，15、筒体，16、分隔板，17、第一通道管，18、第二通道管，19、过滤层，20、收集漏斗，21、第一连接管，22、旋转壳体，23、旋转叶片，24、第二连接管，25、第三连接管，26、第四连接管，27、加热管，28、加热层，29、电加热丝，30、温度传感器，31、保护壳，32、保温隔热棉，33、流量传感器，34、流量控制器，35、支撑杆，36、遮挡盖。
具体实施方式
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下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
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参照附图：本实施例中一种基于压电石英晶体微天平的粉尘检测仪，包括颗粒物采样器1和通过管路与颗粒物采样器1连接的检测装置，所述检测装置包括石英晶体微天平2和底座3，所述底座3上端中心位置开有安装口4，所述安装口4内侧固定连接有石英晶体微天平2，所述石英晶体微天平2的两级连接有检测电路5，所述底座3上端固定连接有壳体6，所述壳体6内侧固定连接有导向部7，所述导向部7内侧左端开有通道孔8，所述通道孔8左侧连接有开在所述壳体6上的安装孔9，所述安装孔9通过管路与颗粒物采样器1的输出端连接，所述通道孔8下端中心位置设有固定连接在所述导向部7下端的电离管10，所述电离管10位于所述石英晶体微天平2正上方，所述电离管10内侧左右两端设有放电电极11，所述电离管10右端设有开在所述壳体6上的出气孔12，所述出气孔12内固定连接有出气管13，所述出气管13密封连接有抽气泵14的吸气端，通过导向部将颗粒物采样器采集的待检测空气吹向石英晶体微天平并吸附在石英晶体微天平表面，通过石英晶体微天平的晶体振荡频率变化来检测待测空气中的相应大小的粉尘颗粒含量，使得检测精度高，检测结果准确。
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颗粒物采样器1包括筒体15，筒体15上端内侧密封连接有分隔板16，所述筒体15上端内侧固定连接有若干个均匀设置的第一通道管17，若干个所述第一通道管17之间设有固定连接在所述分隔板16上端内侧的第二通道管18，所述筒体15中端内侧固定连接有过滤层19，所述过滤层19下端外侧设有位于筒体内的收集漏斗20，所述收集漏斗20下端密封连接有第一连接管21的一端，所述第一连接管21的另一端密封连接有旋转壳体22的左端，所述旋转壳体22内侧设有通过电机带动的旋转叶片23，所述旋转壳体22右端上侧密封连接有第二连接管24的一端，所述第二连接管24的另一端固定连接在所述筒体15右端内侧，所述第二连接管24通过管路与安装孔9连接，设有带有过滤层的颗粒物采样器，使得进入颗粒物采样器的空气先经过过滤层过滤，将直径大于待测粒径的大颗粒物进行过滤，过滤后的空气进入旋转壳体内，作用是利用大颗粒物与小颗粒物的惯性或离心力不同的原理，空气动力学直径小于待测粒径的小颗粒物就会在离心力的作用下截留在旋转壳体内，而待测粒则会在离心力的作用下通过第二连接管从筒体内吹出。
[0017]
颗粒物采样器1和检测装置之间设有加热装置，所述加热装置左端设有与所述第二连接管24密封连接的第三连接管25，所述加热装置右端设有与所述安装孔9连接的第四连接管26，所述加热装置包括加热管27，所述加热管27密封连接在所述第三连接管25和第四连接管26之间，所述加热管27外侧固定连接有加热层28，所述加热层28内侧设有缠绕在加热管27外侧的电加热丝29，所述第四连接管26内侧固定连接有温度传感器30，设有加热装置和温度传感器，使得吹入检测装置的待检测空气的温度保持恒定，避免空气温度的变化对石英晶体微天平的检测结果造成影响。
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加热层28外侧设有固定连接在所述加热管27上的保护壳31，所述保护壳31和加热层28之间填充有保温隔热棉32，设有保护壳和隔热棉，减少热量的散失，更加节约能源，且避免保护壳发烫，在使用时的安全性更好。
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收集漏斗20下端设有安装在所述第一连接管21上的流量传感器33，所述旋转壳体22右端上侧设有安装在所述第二连接管24上的流量控制器34，实时监测当前流速流量，并根据设定流量值动态调整流量控制器的输出，从而实现流速的动态稳定，使得该装置的检测结果更加的准确。
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筒体15上端固定连接有若干个均匀设置的支撑杆35，所述支撑杆35上端固定连接
有遮挡盖36，设有遮挡盖，避免空气中的大颗粒物质掉入筒体内，影响检测结果的准确性。
[0021]
本实用新型在使用是，通过颗粒物采样器1将待测空气吸入，待测空气通过过滤层19和旋转叶片23的离心作用后将直径大于和小于待测颗粒物筛除，带有待测颗粒物的空气通过第三连接管25经过加热装置加热后从第四连接管26进入检测装置内，待测通过通道孔8的导向作用后将待测颗粒物带向石英晶体微天平2上端，从而使得石英晶体微天平2上端吸附的物质质量增加，从而通过石英晶体微天平的振荡频率变化得到待测颗粒物在空气中的含量。
[0022]
虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。