[實用新型]粉塵濃度傳感器

無效

• 申請號: 200620125097.X
• 申請日: 2006-11-15
• 公開（公告）號: CN200972448Y
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 孫強;孫超
• 申請（專利權）人: 南京富鄴科技有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N21/53
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司
• 代理人: 奚勝元

技術領域

本實用新型粉塵濃度傳感器涉及是一種對粉塵濃度進行長時間連續監測并即時顯示粉塵濃度值，同時轉成頻率信號輸出的傳感器，供安全監控系統使用，主要用于各種粉塵作業場所總粉塵連續監測，公共場所等環境監測。

背景技術

目前對于粉塵濃度的測量，主要采用粉塵采樣器和直讀式測塵儀。前者利用濾膜計重法原理：抽取一定體積的含塵空氣，粉塵被捕集在濾膜上，根據濾膜上增加的粉塵質量，再利用公式計算出單位體積空氣中的粉塵質量濃度，具有操作麻煩，粉塵濃度值要通過計算才能出來的缺點；后者利用間接方法如光散射、β源吸收等原理，利用采樣器進行標定，可即時顯示測量出粉塵濃度值來，但工作時間短，測量次數有限，不能夠對粉塵連續監測，只能作為常規便攜式測塵儀使用。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服目前粉塵濃度儀表不能即時顯示和連續監測的問題，提供了一種粉塵濃度傳感器，能夠對粉塵濃度即時測量顯示，并轉換成頻率信號輸出，供安全監測系統使用，而且能夠在粉塵環境條件下長時間連續工作。

粉塵濃度傳感器是采取以下方案實現的：粉塵濃度傳感器的結構由外殼、粉塵采樣頭、粉塵室、風機、光電接受裝置組成。粉塵室裝在外殼內，粉塵采樣頭設置在粉塵室一側，風機安裝在粉塵室另一側，光電接受裝置設置在粉塵室上部。外殼前側設置有顯示操作面板，顯示操作面板上設有數碼顯示屏、工作狀態指示燈、功能操作按鍵。

粉塵采樣頭包括進氣嘴、采樣管、光源、分離器，進氣嘴裝在采樣管前端，采樣管固定在粉塵室上側，分離器裝在采樣管內。光源裝在分離器內部。分離器具有進氣蓋，進氣蓋上設置有若干個進氣孔。分離器前端設有光源安裝座，光源可裝在分離器前部光源安裝座上，光源可采用激光光源。

粉塵室設有隔板，在粉塵室相對于采樣管另一側安裝有光陷，光陷與發光源在同一軸線上。光陷設置有光吸收筒，光吸收筒內壁進行噴黑漆處理。

風機為葉輪式離心風機，風機裝有無刷微型直流電機。風機進風管與粉塵室相連通，風機進風管連接有排塵管，將吸入粉塵室的粉塵排出。

光電接收裝置包括光源座、光源架、光源密封套、光電倍增管。光源座裝在粉塵室上部，光源架裝置在光源座上部，光源架內裝有光電倍增管，光源密封套裝在光電倍增管外部。光源架下部設置有狹縫板，光源座與粉塵室連通。

工作原理：粉塵濃度傳感器外部含塵空氣在風機的吸引下進入粉塵采樣頭的進氣嘴，經分離器遮掉外部光線進入粉塵室(暗室)。在粉塵室(暗室)內，光源發出的平行光與受光部的視野成直角交叉構成靈敏區，粉塵通過靈敏區時，其90℃方向散射光透過狹縫射進來由光電倍增管接收并轉換成光電流，經與粉塵濃度傳感器相配置的傳感器檢測電子線路中的光電流積分電路轉換成與散射光成正比的電信號，通過放大電路和A/D轉換電路輸入單片機，單片機計算出粉塵的質量濃度，并顯示操作面板上設有數碼顯示屏顯示和信號輸出。

粉塵濃度傳感器設計合理，結構緊湊，采用無刷微型直流電機、離心風機組成的抽氣系統，連續不斷地在暗室中形成浮游粉塵。利用在粉塵性質一定的條件下，給暗室里的浮游粉塵照射光時，粉塵的散射光強正比于質量濃度的原理，將散射光強度轉換成電信號，從而計算出粉塵的相對質量濃度。通過預置K值可直接計算出粉塵的質量濃度，計算出的粉塵質量濃度通過數碼管直接顯示并轉換成頻率信號輸出，供礦井監測系統或其他監控系統使用。其測量快速準確、靈敏度高、性能穩定、可預置K值、直接顯示并輸出粉塵質量濃度。

本實用新型的有益效果是：

1、測量范圍大：0.1mg/m³～1000mg/m³；

2、兼容性強：可接入各類煤礦安全監控系統，利于粉塵濃度的監測管理；

3、防爆型式：礦用本質安全型，防爆標志：ExibI，可使用在含有瓦斯或煤塵爆炸危險的煤礦井下；

4、免維護功能：本產品長期使用不用除塵維護，減輕用戶工作量；

5、電機工作壽命長：電機采用進口新型微電機，連續工作時間在三年以上；

6、超限報警：具有粉塵濃度超限報警功能；

7、適用性廣：適用于各種粉塵監測，即時顯示測量值，并輸出標準頻率信號；

8、外形美觀體積小，操作方便，性能穩定，技術指標達到國際標準。

附圖說明

以下將結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是粉塵濃度傳感器結構示意圖。

圖2是粉塵濃度傳感器的顯示操作面板示意圖。