[实用新型]带有隔离罩的振荡天平

说明书

技术领域

本实用新型涉及大气颗粒物质量浓度测量领域，特别是涉及带有隔离罩的振荡天平。

背景技术

大气颗粒物质量浓度是评价大气颗粒物污染程度的重要指标，所以颗粒物质量浓度的监测工作一直受环境保护者的高度重视，现有技术中，一般采用振荡天平法测量大气颗粒物的质量浓度，其工作原理是振荡天平利用其在弹性质量系统中，随着质量的增加，振荡天平的振荡频率下降，只要通过精确测量振荡天平的振荡频率就可以测出目标物体的质量，从而可以测量大气颗粒物质量浓度，因此，振荡频率的精确度直接决定了测量结果的精确度，而在实际测量过程中，振荡天平很容易受到外界环境对其振荡频率的影响，目前振荡天平的核心元件振荡管是刚性固定在底座上，而底座又刚性连接到机箱上，虽然在底座与机箱之间增加了减震材料，但是此种方法只是减小了底座振动对振荡管频率的影响，不能解决外界环境变化对振荡管的影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、通过将振荡管安装在隔离罩内，并使隔离罩上的扭转杆轴心位置与振荡管的瞬心位置在同一水平连接线上，有效隔离外界环境变化对振荡管的影响，保证了振荡天平测量数据的稳定性与准确性的带有隔离罩的振荡天平。

本实用新型一种带有隔离罩的振荡天平，包括支撑架、隔离罩和振荡管，所述隔离罩为开口的腔体结构，所述振荡管位于所述腔体内，所述支撑架的内侧设有安装孔，所述隔离罩的外侧两端分别设有与安装孔配合连接的扭转杆，所述扭转杆的轴心与所述振荡管的瞬心在同一水平连接线上；

还包括谐振式传感器和数据处理装置，所述数据处理装置与谐振式传感器连接，所述谐振式传感器与所述隔离罩连接。

本实用新型带有隔离罩的振荡天平，其中所述数据处理装置包括依次连接的数据采集模块和数据存储与显示模块，所述数据采集模块与谐振式传感器连接。

本实用新型带有隔离罩的振荡天平，其中所述腔体为圆柱形腔体。

本实用新型带有隔离罩的振荡天平，其中所述扭转杆为空心金属杆。

本实用新型带有隔离罩的振荡天平，其中所述振荡管的截面为椭圆形。

本实用新型带有隔离罩的振荡天平，其中所述振荡管的顶端设有滤膜。

与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：本实用新型通过将振荡管放置在隔离罩的空腔内，并使隔离罩上的扭转杆轴心位置与振荡管的瞬心位置在同一水平连接线上，可以使振荡传到支撑架上的能量降到最低，同时也阻止外界能量进入天平，有效隔离外界环境变化对振荡管的影响，保证了振荡天平测量数据的稳定性与准确性。

下面结合附图对本实用新型的带有隔离罩的振荡天平作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型带有隔离罩的振荡天平的结构示意图；

图2、3和4均为本实用新型中振荡管受力图；

1、支撑架；2、隔离罩；201、扭转杆；3、振荡管；301、滤膜；4、谐振式传感器；5、数据处理装置。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种带有隔离罩的振荡天平，包括支撑架1、隔离罩2和振荡管3，振荡管3的顶端设有滤膜301，隔离罩2为开口的腔体结构，腔体为圆柱形腔体，振荡管3位于腔体内，支撑架1的内侧设有安装孔，隔离罩2的外侧两端分别设有与安装孔配合连接的扭转杆201，扭转杆201为空心金属杆；

基于上述结构，振荡管3的截面从自由端开始就为椭圆形，而且延伸到振荡管3的全长，振荡主要在两个方向上，短轴方向，振荡易于激励.而长轴方向则相反。

如图1所示，扭转杆201的轴心与振荡管3的瞬心S在同一水平连接线上，瞬心S是指振荡管3长轴上的一点，它在振荡过程中无位移，即为纯振荡；瞬心S与重心CG之间的距离为L2，则：

L2＝I/ML1(1)

式中：I一质量惯性矩，M一天平的总质量，L1一M到重心CG之问的距离。

因为L1和M是可以测量得到的，而I也可以通过试验来确定，所以L2的值可以由上式得到。

由公式(1)可推导，如图2所示，天平总质量为M，振荡管3顶部到重心CG的距离为L1，惯性力F作用于质量体m上，垂直于振荡管3的纵轴LA。如图3，力F可以分解为作用于重心上的两个力+F和一F。如图4所示，而力的作用等效于力和力矩的乘积F L1。

下一步，S点距离重心CG的位移可以计算出来。有两个相对的位移同时作用于S：一个是向左边的LD，它是力F作用的结果；另一个是向右边的RD，是由腔体振荡引起的，力矩为F L1。满足下式：