[發明專利]一種可監測呼吸性粉塵的智能化傳感器

有效

• 申請號: 201210022682.7
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN102654445A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 姚鴻熙;常寧
• 申請（專利權）人: 姚鴻熙
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及的是一種用于高濃度粉塵作業環境中，檢測環境粉塵濃度，實時采集、遠程監控聯網的一種智能化傳感器，屬于工業環境檢測技術領域。

背景技術

近年來，我國的安全生產形勢不容樂觀，重特大事故時有發生，給國家和社會造成巨大的經濟損失和社會影響。然后，在安全生產的另一重災區，職業衛生領域塵肺病的死亡人數，亦出現上升趨勢。塵肺病的危害程度，在某種程度上大于工傷死亡事故。我國的粉塵作業場所十分普遍，特別是礦山企業和建材企業的粉塵危害十分嚴重。塵肺病患者為世界之最。盡管我國制定了相關作業環境粉塵濃度允許衛生標準，但是由于測定方法落后，不能實時掌握作業環境的粉塵濃度信息，因此，難以監管。所以迫切需要解決這一技術難題。

目前，我國制定的作業環境粉塵濃度檢測方法是定時采樣稱重法。采用的儀器主要以粉塵采樣器為主要儀器。而此類一起僅能采集一時段內的粉塵平均數據，而且隨機性很大，不能真實反映作業場所環境粉塵濃度。

國外在作業場所粉塵濃度測定方法主要是兩種方法，一種是采樣計重法，另一種是快速測塵法（測塵儀）。主要儀器有：英國的MRE113型粉塵測定儀，沒過的MSA個體采樣器，德國的TM測塵儀，日本的P-5測塵儀和TR采樣器。由于國外在粉塵作業場所的監控管理相當嚴厲，所以，粉塵的治理和預防措施有效，環境粉塵濃度較低，以上儀器僅適用于低濃度作業環境監測，不適合在我國使用。

我國粉塵作業場眾多，濃度高。特別是礦山企業和建材企業問題更為嚴重。按我國現行的衛生標準去監管企業的作業環境粉塵濃度，應該說是可以控制塵肺病的發生，但是由于監測方法和技術的落后，無法實時采集粉塵作業場所的數據。本發明就是針對我國工業衛生領域粉塵監測的現狀和需求，發明設計了該粉塵傳感器，解決了這一領域的技術空白，為安全監管部門提供了一種先進的檢測技術手段。

發明內容

本發明提供一種可檢測呼吸性粉塵的智能粉塵傳感器一套，它可實時采集工礦企業粉塵作業環境檢測。

本發明采用的技術方案是：

一種可監測呼吸性粉塵的智能化傳感器包括粉塵采樣分離模板，紅外監測模塊、RAM微處理器模塊，通信模塊，電源模塊；

所述的紅外監測模塊由紅外光源，標準檢測室，粉塵檢測室，光電檢測室，及信號調理電路組成；紅外檢測模塊是由光源發出的光被分為能量均等的兩束，一束通過標準檢測室作為基準，另一束通過粉塵檢測室，這兩束光經透鏡聚焦在探測器的接收面上，檢測光電元件將光電信號轉換成電信號；

分離：粉塵采樣分離模塊，將粉塵作業場所環境中的總粉塵進行有效分離；

轉化：將分離后的呼吸性粉塵送入紅外監測模塊，光電檢測室根據光吸收系數的變化，轉化成電信號輸出；

數據處理：電信號經A/D轉換后送入微處理器進行數據處理，微處理器對采集的數據進行統計、計算，并換算成環境的相對粉塵濃度值，送顯示器顯示數值，同時存入存貯器中，微處理器根據系統安排，確定數據的發送方式和傳送時間；

通信模塊根據確定的通信方式進行聯網傳輸數據，監控中心可實時獲取工礦企業作業場所的粉塵濃度情況，便于監管分析。

所述的粉塵采樣分離模塊由模塊由旋風分離器，流量傳感器，抽氣泵，集塵器，流量控制電路，信號調理電路組成；旋風分離器將空氣中得粉塵粒子，分離成兩部分，一部分是呼吸性粉塵，另一部分是非呼吸性粉塵；流量傳感器和流量控制電路穩定采樣流量，保證分離效率和采樣精度，保證恒定采樣流量；流量經信號調理電路處理后，送入A/D轉換，并與RAM微處理器模塊連接，由RAM微處理器模塊對采樣數據進行分析、處理，并輸出相應D/A量給流量控制電路，控制氣泵流量，從而達到恒定流量。

所述的RAM微處理系統模塊由RAM系列處理器、A/D模數轉換器、D/A數模轉換器、LCD彩色顯示屏、鍵盤、通信接口組成；A/D模數轉換器、D/A數模轉換器由RAM微處理器自帶，LCD彩色顯示屏由RAM微處理器直接驅動連接，鍵盤對整個終端進行操作和控制，通信接口利用RAM微處理器自身標準接口。

其工作原理：