[发明专利]适用于中小流量环境空气颗粒物滤膜的自动称重系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种称重系统，特别是涉及适用于中小流量环境空气颗粒物（PM2.5）滤膜的自动称重系统。

背景技术

随着当今经济的发展，工业水平的不断提升，人类对环境的影响也越来越大，致使人们赖以生存的大气污染严重。大气污染致使大气中的固体颗粒物的含量急剧增加，而直径小于2.5μm的悬浮颗粒物更会被人入肺部和支气管中，直接危害了人体的健康，因此PM2.5的监控测量及有效解决就显得十分迫切。

目前对大气的PM2.5的监控测量的一个重要方法是重量法，而重量法中对滤膜样本的称重又是一个极为关键的步骤。传统的滤膜样本称重主要是依靠人工，该过程称量人员的工作量大，称重效率和称重精度低，称重的效果十分不理想。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能够实现高效、稳定、自动化地对中小流量的PM2.5滤膜样本进行称量的装置。

为解决上述目的，本发明提供了一种适用于中小流量PM2.5滤膜的自动称重系统，用来实现对中小尺寸的圆形的滤膜片的称量。所述装置包括恒温恒湿箱1，支撑底座2，存储架3，机械手4，称重装置5。其中支撑底座2、存储架3、机械手4、称重装置5均布置在恒温恒湿箱1的内部。支撑底座2布置在恒温恒湿设备1内部的最下面，底座2的上面后部左侧安装存储架3，支撑底座2的上面后部右侧安装称重装置5，底座2的上面前部安装机械手4。

存储架3由电机座3-1，驱动电机3-2，联轴器3-3，连接轴3-4，轴固定器3-5，连接盘3-6，支撑轴3-7，托盘3-8，定位锥3-9，卡子3-10等组成。其中，驱动电机3-2通过电机座3-1安装在支撑底座2的下侧，驱动电机3-2轴的前端安装有联轴器3-3，并通过联轴器3-3将动力传递给连接轴3-4。轴固定器3-5安装在支撑底座2的上侧，其里面安装有一套轴承组，可实现其内部的连接轴3-4的轴向定位和自由的转动。这样，连接轴3-4就通过轴固定器3-5实现了与支撑底座2的相对转动。连接轴3-4上部的末端安装有连接盘3-6，连接盘3-6可随连接轴3-4同步的转动。连接盘3-6的上侧安装有三根成120度角的支撑轴3-7，支撑轴3-7每隔一定的高度通过卡子3-10固定一个托盘3-8，支撑轴3-7上可依实际需要固定有多个托盘3-8。托盘3-8的形状为总体为圆形，在其边缘上有交替布置的心形的边缘支撑架和矩形的支撑柱，支撑架和支撑柱用于实现对滤膜样本的支撑。在每个支撑架的两个心形凸缘和支撑柱的两端均布置1个定位锥3-9，支撑柱上面的2个定位锥和相邻两个支撑架上面的各1个定位锥共4个定位锥3-9可实现对1个滤膜样本的定位。

机械手4是由机械手驱动电机4-1，机械手电机座4-2，机械手联轴器4-3，机械手支撑轴4-4，机械手轴固定器4-5，线性模组4-6，手爪4-7，机械手定位锥4-8等组成。其中，机械手驱动电机4-1通过机械手电机座4-2安装在支撑底座2的下侧，机械手驱动电机4-1轴的前端安装有机械手联轴器4-3，并通过机械手联轴器4-3将动力传递到机械手支撑轴4-4上。机械手轴固定器4-5安装在支撑底座2的上侧，其里面安装有一套轴承组，可实现其内部的机械手支撑轴4-4自由的转动。这样，机械手支撑轴4-4就通过机械手轴固定器4-5实现了与支撑底座2的相对转动。机械手支撑轴4-4的末端圆盘上安装有线性模组4-6，线性模组4-6上安装有手爪4-7，通过线性模组4-6的运动实现了手爪4-7的上下移动。手爪4-7的前端开有与托盘3-8相应的缺口，用于实现对滤膜样本的支撑，手爪4-7的前端关于其中心轴线对称布置4个机械手定位锥4-8，实现对1个滤膜样本的定位。

称重装置5是由连接器5-1，天平座5-2，天平5-3，称重支架5-4，滤膜托盘架5-5，称重支撑锥5-6，扫码器5-7，扫码器支撑杆5-8，称重线性模组5-9，防扰罩5-10，称重连杆5-11等组成。其中，称重线性模组5-9通过连接器5-1安装在支撑底座2上，称重线性模组5-9上安装有称重连杆5-11，称重连杆5-11的末端安装有防扰罩5-10，防扰罩5-10通过称重连杆5-11可随着称重线性模组5-9上下运动。在称重线性模组5-9的右前端是天平5-3，天平5-3安装在天平座5-2上，并通过天平座5-2固定在支撑底座2上。天平5-3上安装有称重支架5-4，称重支架5-4上安装有滤膜托盘架5-5，滤膜托盘架5-5上安装有称重支撑锥5-6，用以放置和定位中小流量的滤膜样本。扫码器支撑杆5-8安装在天平5-3外侧的天平座5-2上，扫码器支撑杆5-8的末端安装有扫码器5-7，用以对滤膜样本进行扫码。