[发明专利]一种可监测呼吸性粉尘的智能化传感器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于高浓度粉尘作业环境中，检测环境粉尘浓度，实时采集、远程监控联网的一种智能化传感器，属于工业环境检测技术领域。

背景技术

近年来，我国的安全生产形势不容乐观，重特大事故时有发生，给国家和社会造成巨大的经济损失和社会影响。然后，在安全生产的另一重灾区，职业卫生领域尘肺病的死亡人数，亦出现上升趋势。尘肺病的危害程度，在某种程度上大于工伤死亡事故。我国的粉尘作业场所十分普遍，特别是矿山企业和建材企业的粉尘危害十分严重。尘肺病患者为世界之最。尽管我国制定了相关作业环境粉尘浓度允许卫生标准，但是由于测定方法落后，不能实时掌握作业环境的粉尘浓度信息，因此，难以监管。所以迫切需要解决这一技术难题。

目前，我国制定的作业环境粉尘浓度检测方法是定时采样称重法。采用的仪器主要以粉尘采样器为主要仪器。而此类一起仅能采集一时段内的粉尘平均数据，而且随机性很大，不能真实反映作业场所环境粉尘浓度。

国外在作业场所粉尘浓度测定方法主要是两种方法，一种是采样计重法，另一种是快速测尘法（测尘仪）。主要仪器有：英国的MRE113型粉尘测定仪，没过的MSA个体采样器，德国的TM测尘仪，日本的P-5测尘仪和TR采样器。由于国外在粉尘作业场所的监控管理相当严厉，所以，粉尘的治理和预防措施有效，环境粉尘浓度较低，以上仪器仅适用于低浓度作业环境监测，不适合在我国使用。

我国粉尘作业场众多，浓度高。特别是矿山企业和建材企业问题更为严重。按我国现行的卫生标准去监管企业的作业环境粉尘浓度，应该说是可以控制尘肺病的发生，但是由于监测方法和技术的落后，无法实时采集粉尘作业场所的数据。本发明就是针对我国工业卫生领域粉尘监测的现状和需求，发明设计了该粉尘传感器，解决了这一领域的技术空白，为安全监管部门提供了一种先进的检测技术手段。

发明内容

本发明提供一种可检测呼吸性粉尘的智能粉尘传感器一套，它可实时采集工矿企业粉尘作业环境检测。

本发明采用的技术方案是：

一种可监测呼吸性粉尘的智能化传感器包括粉尘采样分离模板，红外监测模块、RAM微处理器模块，通信模块，电源模块；

所述的红外监测模块由红外光源，标准检测室，粉尘检测室，光电检测室，及信号调理电路组成；红外检测模块是由光源发出的光被分为能量均等的两束，一束通过标准检测室作为基准，另一束通过粉尘检测室，这两束光经透镜聚焦在探测器的接收面上，检测光电元件将光电信号转换成电信号；

分离：粉尘采样分离模块，将粉尘作业场所环境中的总粉尘进行有效分离；

转化：将分离后的呼吸性粉尘送入红外监测模块，光电检测室根据光吸收系数的变化，转化成电信号输出；

数据处理：电信号经A/D转换后送入微处理器进行数据处理，微处理器对采集的数据进行统计、计算，并换算成环境的相对粉尘浓度值，送显示器显示数值，同时存入存贮器中，微处理器根据系统安排，确定数据的发送方式和传送时间；

通信模块根据确定的通信方式进行联网传输数据，监控中心可实时获取工矿企业作业场所的粉尘浓度情况，便于监管分析。

所述的粉尘采样分离模块由模块由旋风分离器，流量传感器，抽气泵，集尘器，流量控制电路，信号调理电路组成；旋风分离器将空气中得粉尘粒子，分离成两部分，一部分是呼吸性粉尘，另一部分是非呼吸性粉尘；流量传感器和流量控制电路稳定采样流量，保证分离效率和采样精度，保证恒定采样流量；流量经信号调理电路处理后，送入A/D转换，并与RAM微处理器模块连接，由RAM微处理器模块对采样数据进行分析、处理，并输出相应D/A量给流量控制电路，控制气泵流量，从而达到恒定流量。

所述的RAM微处理系统模块由RAM系列处理器、A/D模数转换器、D/A数模转换器、LCD彩色显示屏、键盘、通信接口组成；A/D模数转换器、D/A数模转换器由RAM微处理器自带，LCD彩色显示屏由RAM微处理器直接驱动连接，键盘对整个终端进行操作和控制，通信接口利用RAM微处理器自身标准接口。

其工作原理：