一种超大流量气溶胶检测采集装置的制作方法

本发明属于辐射防护与环境保护方面的检测设备，具体涉及一种超大流量气溶胶检测采集装置。

背景技术：

1、现有辐射环境监测站难以实现全程无人化的自动采样、制样、测量、分析、数据存储与传输，技术人员需要频繁前往现场查看。为解决无人值守场地的空气质量检测问题，实现所有操作全部自动化控制，完成气溶胶自动更换滤膜、采样、分析和上报数据功能，减少技术人员前往现场的次数，亟需设计一种气溶胶自动检测采集装置。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种超大流量气溶胶检测采集装置，能自动完成对采样滤纸的来料放置、气溶胶的负压采集、采样后滤纸的剪裁、装盒、放射性检测，以及检测后样品盒的规整放置，整套过程自动完成，并带有全程各工序监视功能。

2、本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。

3、一种超大流量气溶胶检测采集装置，包括架体、吸盘组、采集组、剪裁组、检测组、样品盒组、样品转运模组，所述吸盘组由滤纸盒、两轴模组、吸盘支架、真空吸盘组成，吸盘组安装于架体上；来料滤纸提前裁剪成指定大小并存放在滤纸盒中，真空吸盘安装在吸盘支架上，吸盘支架和两轴模组的z轴连接，并通过两轴模组的运动来实现对滤纸的转移，所述采集组由负压机底座、负压机、连接管、下腔体、上腔体、气缸安装板、直线轴承、导向杆、锁紧环、气缸组成，采集组通过气缸安装板和下腔体固定在架体上，通过直线轴承和导向杆的配合提高上腔体上下运动的平稳性，锁紧环起限位作用，气缸提供上腔体上下运动的动力，负压机提供负压环境，利于滤纸对气溶胶的吸附，采集组完成滤纸对气溶胶的吸附采集，并反馈压力信号来控制何时更换滤纸，所述剪裁组由安装板、一次裁剪进给模组、推板、推片、轴固定座、直线轴承、槽板、进给导向杆、一次裁剪无杆气缸、导槽板、斜板、二次裁剪进给模组、二次裁剪支座、一次裁剪盒、梳板、剪刀、二次裁剪气缸、样品盒一次定位气缸、样品盒二次定位气缸、定位板、下压导向杆、直线轴承、缓冲器、气缸支座、升降气缸、小刀安装板、弹簧、小刀、压纸气缸组成，剪裁组通过安装板固定在支架上，一次裁剪进给模组配合进给导向杆，利用推片将放在槽板上的滤纸推动进给指定距离，便于后面一次裁剪，滤纸进给指定距离后压纸气缸动作，利用导槽板将滤纸压住固定在斜板上，此时一次裁剪无杆气缸工作点待定在右侧，随后升降气缸缩回带动小刀与斜板接触，弹簧提供小刀与斜板之间的接触力，并使小刀能自适应斜板的表面运动，随后一次裁剪无杆气缸动作到左侧的工作点随即将滤纸切下指定的宽度，被切掉的部分会自动掉落到一次裁剪盒中，待整张滤纸全部被切割成指定长条滤纸于一次裁剪盒中后，二次裁剪进给模组运动，利用梳板将一次裁剪后的滤纸推动前进指定距离，二次裁剪气缸动作带动剪刀将滤纸移动出一次裁剪盒的部分裁剪掉，裁剪掉落的部分将会落在定位板上的样品盒中，循环此动作滤纸将被完全裁剪完毕，所有裁剪部分将落入样品盒中，样品盒一次定位气缸、样品盒二次定位气缸两个气缸配合样品转运模组转运样品盒；所述检测组完成对放入的样品盒中放射剂量的检测；所述样品转运模组由三轴模组、夹爪、旋转夹取组、安装板组成，旋转夹取组实现旋转和夹取动作，并控制输出扭矩大小和夹爪开口大小，配合夹爪对样品盒进行抓取。

4、在上述技术方案中，所述架体由铝合金型材拼接而成，为其他部件提供集成安装的基础。

5、在上述技术方案中，所述样品盒组由支腿、底板、料筒、样品盒盒身、样品盒盒盖组成，用于存放样品盒盒身、样品盒盒盖以及组装并检测过后的样品盒。

6、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

7、1.模组和气缸配合动作实现对滤纸的裁剪和装盒动作，避免了传统方案中利用真空吸盘吸附转运而导致检测值偏低的情况，提高了检测精度；

8、2.小刀的滑动对滤纸进行切割，利用弹簧提供合适的压紧力，解决切割掉屑的问题；

9、3.滤纸裁剪成不同尺寸的滤纸大小进行装盒，对采集、剪裁、检测功能进行分离，提高了设备的工作效率；也维护方便。

技术特征：

1.一种超大流量气溶胶检测采集装置，其特征在于：包括架体、吸盘组、采集组、剪裁组、检测组、样品盒组、样品转运模组，所述吸盘组由滤纸盒、两轴模组、吸盘支架、真空吸盘组成，吸盘组安装于架体上；来料滤纸提前裁剪成指定大小并存放在滤纸盒中，真空吸盘安装在吸盘支架上，吸盘支架和两轴模组的z轴连接，并通过两轴模组的运动来实现对滤纸的转移；所述采集组由负压机底座、负压机、连接管、下腔体、上腔体、气缸安装板、直线轴承、导向杆、锁紧环、气缸组成，采集组通过气缸安装板和下腔体固定在架体上，通过直线轴承和导向杆的配合提高上腔体上下运动的平稳性，锁紧环起限位作用，气缸提供上腔体上下运动的动力，负压机提供负压环境，利于滤纸对气溶胶的吸附，所述上腔体上端与大气相通，气缸动作，上腔体下降与下方下腔体紧密对接，两腔体重合面带有密封橡胶，保证两腔形成的内部空间具有密闭性，连接管一端与下腔体连接，连接管另一端与负压机的进气口密封连接，负压机工作，腔体空间形成负压，外界空气从上腔体上端吸入腔体内，待滤纸上的吸附物达到一定程度后滤纸透气性降低，滤纸、下腔体、连接管形成的空间压力达到一定值后表明滤纸吸附工作完成，采集组完成滤纸对气溶胶的吸附采集，并反馈压力信号来控制何时更换滤纸；所述剪裁组由安装板、一次裁剪进给模组、推板、推片、轴固定座、直线轴承、槽板、进给导向杆、一次裁剪无杆气缸、导槽板、斜板、二次裁剪进给模组、二次裁剪支座、一次裁剪盒、梳板、剪刀、二次裁剪气缸、样品盒一次定位气缸、样品盒二次定位气缸、定位板、下压导向杆、直线轴承、缓冲器、气缸支座、升降气缸、小刀安装板、弹簧、小刀、压纸气缸组成，剪裁组通过安装板固定在支架上，一次裁剪进给模组配合进给导向杆，利用推片将放在槽板上的滤纸推动进给指定距离，便于后面一次裁剪，滤纸进给指定距离后压纸气缸动作，利用导槽板将滤纸压住固定在斜板上，此时一次裁剪无杆气缸工作点待定在右侧，随后升降气缸缩回带动小刀与斜板接触，弹簧提供小刀与斜板之间的接触力，并使小刀能自适应斜板的表面运动，随后一次裁剪无杆气缸动作到左侧的工作点随即将滤纸切下指定的宽度，被切掉的部分会自动掉落到一次裁剪盒中，所述升降气缸的输出端与小刀安装板固定连接，小刀铰接在小刀安装板上，弹簧的一端通过螺钉固定在小刀安装板上，弹簧另一端通过螺钉固定在小刀上，所述斜板水平固定安装在安装板上，斜板端面呈现梯形，即斜板两端为斜面，切割动作开始时，一次裁剪无杆气缸缩回在右端工作位置，升降气缸缩回，带动小刀下降接触在斜板的一端斜面上，一次裁剪无杆气缸工作带着小刀向左移动，移动过程中小刀刀尖始终与斜板的上表面接触，此过程中弹簧起着调节小刀位置变动的作用，并可调节小刀于斜板之间的接触力，待整张滤纸全部被切割成指定长条滤纸于一次裁剪盒中后，二次裁剪进给模组运动，利用梳板将一次裁剪后的滤纸推动前进指定距离，二次裁剪气缸动作带动剪刀将滤纸移动出一次裁剪盒的部分裁剪掉，裁剪掉落的部分将会落在定位板上的样品盒中，循环此动作滤纸将被完全裁剪完毕，所有裁剪部分将落入样品盒中，样品盒一次定位气缸、样品盒二次定位气缸两个气缸配合样品转运模组转运样品盒；所述检测组完成对放入的样品盒中放射剂量的检测；所述样品转运模组由三轴模组、夹爪、旋转夹取组、安装板组成，旋转夹取组实现旋转和夹取动作，并控制输出扭矩大小和夹爪开口大小，配合夹爪对样品盒进行抓取。

2.根据权利要求1所述的超大流量气溶胶检测采集装置，其特征在于：所述架体由铝合金型材拼接而成，为其他部件提供集成安装的基础。

3.根据权利要求1所述的超大流量气溶胶检测采集装置，其特征在于：所述样品盒组由支腿、底板、料筒、样品盒盒身、样品盒盒盖组成，用于存放样品盒盒身、样品盒盒盖以及组装并检测过后的样品盒。

4.根据权利要求1所述的超大流量气溶胶检测采集装置，其特征在于：所述检测组完成对放入的样品盒中放射剂量的检测，由高纯锗探测器、屏蔽铅室、数字化多道分析器、能谱分析软件组成，高纯锗探测器探头置于屏蔽铅室内，一体化的数字化多道分析器为高纯锗探测器提供高压，对前放输出信号进行放大处理，形成γ能谱，被测滤纸样品自动传送到铅室内，关闭铅室进行测量分析，测量过程完全自动化。

技术总结
本发明属于辐射防护与环境保护方面的检测设备技术领域，提供一种超大流量气溶胶检测采集装置，包括架体、吸盘组、采集组、剪裁组、检测组、样品盒组、样品转运模组。本发明中采用模组和气缸配合动作实现对滤纸的裁剪和装盒动作，避免了传统方案中利用真空吸盘吸附转运而导致检测值偏低的情况，提高了检测精度；剪裁组中小刀滑动对滤纸进行切割，利用弹簧提供合适的压紧力，解决切割掉屑的问题；滤纸裁剪成不同尺寸的滤纸大小进行装盒，对采集、剪裁、检测功能进行分离，提高了设备的工作效率，也维护方便。

技术研发人员：蔺常勇,章红雨,万新峰,徐江涛,王东芹,胡玉杰,刘永强,吴汪洋,陈祥磊
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7