[实用新型]一种恒流个体空气粉尘采样器教学演示仪

说明书

本实用新型公开了一种恒流个体空气粉尘采样器教学演示仪，包括采样头、连接胶管及个体采样器，采样头设置于个体采样器的一侧，连接胶管设置于个体采样器的上方，采样头通过连接胶管与个体采样器连通；个体采样器包括机壳、转子流量计装置、过滤进气嘴、抽气泵、缓冲滤波器、气容、柔性气室、电器盒、按键盒及报警装置，转子流量计装置与连接胶管连通，且通过连接胶管与采样头连通，过滤进气嘴一端与转子流量计装置连接，另一端与抽气泵连接，缓冲滤波器一端与抽气泵连接另一端与气容连接，气容、柔性气室分别与气容及电器盒连接，按键盒与报警装置和电器盒电连接，本实用新型体积小，重量轻，易于佩戴、实用性强。

技术领域

本实用新型涉及粉尘采样器技术领域，更具体地说，它涉及一种恒流个体空气粉尘采样器教学演示仪。

背景技术

粉尘采样器广泛应用于劳动保护，职业卫生技术服务机构部门，用于各种有害气体及粉尘浓度的监测。在环保、冶金、建材、化工、职业病防治等行业中，通常是用粉尘采样器采集空气中粉尘，从而评价粉尘作业场所环境，并衡量一个劳动作业班粉尘对人体健康的影响，对职业病防治的研究、生产环境、设备的改造提供理论依据。粉尘采样器测量空气中粉尘质量浓度的方法是计重法，其原理是用粉尘采样器抽取一定体积的含尘空气，粉尘被捕集在质量已知的滤膜上，然后在实验室称量出含尘滤膜的质量，根据下列公式计算出粉尘的质量浓度：

式中：ρ----------粉尘的质量浓度,mg/m³；

m1-----------滤膜采集粉尘前的质量，mg；

m2-----------滤膜采集粉尘后的质量，mg；

q-----------采样流量，L/min；

t-----------采样时间，min；

由上式可知，准确测量粉尘质量浓度，在于控制好采样流量和采样时间，采样时间控制不存在大的问题，关键在于控制采样流量，采样流量的波动，必然导致采气累计体积的误差，由此导致粉尘质量浓度的误差，为了精确计量累计采气体积，仪器设计了闭环控制系统，可克服采样头滤膜随着采样时间的增长，滤膜上粉尘增多，采样气路负载阻力增大，导致采样流量下降带来的误差，采样器可在闭环控制系统作用下自动跟踪设定采样流量进行采集粉尘。带有闭环控制系统设计的粉尘采样器在正常情况下，是具有恒流采样功能的。但个体粉尘采样器，是人体佩戴型采样器，它要求体积小，重量轻，易于佩戴，满足采样流量准确度要求。这就需要仪器微型化、集成化，以满足实际需要。个体粉尘采样器人体佩戴时，采样头佩戴于胸前，个体采样器主机佩戴于腰间，二者之间有连接胶管，用于导气，构成采样气路。当劳动者佩戴上个体采样器在劳动作业场所劳作时，人体会有弯腰、扭动等肢体动作，有时会通过肢体、手持工具、外部接触体对连接胶管产生挤压，带来气路阻力的变化，采样流量带来相应的波动，若流量波动在准确度范围内，仪器可自动追踪恒流正常采样；当连接胶管挤压程度较大，或采样头被异物阻挡时，气路阻力会增大，超过了采样器抽气泵的负载能力时，流量大幅降低，就会出现采样流量准确度超差，这时仪器会发出声光报警，告知佩戴者排除故障。当连接胶管脱落、破损漏气时，气路稳定的负载减轻，采样流量突然增大，也会使采样流量超出准确度要求，发出声光报警，告知佩戴者，按下暂停键，及时排除故障；待排除故障后，按确认键，继续完成采样。若不及时排除连接胶管的脱落、破损漏气故障，仪器会在气路负载阻力减轻或空载的情况下，继续追踪设定采样流量恒流抽气，这时采样器是未经过或部分经过采样头滤膜恒流抽气的气体体积，计入总采气体积，应捕集的粉尘未捕集到滤膜上，在计算粉尘浓度时，采气体积增大，滤膜捕尘量减少，计算粉尘浓度结果与真实粉尘浓度相差很大，导致采样样品作废。可见正确使用个体粉尘采样器，及时解决采样过程中遇到问题的重要性。加之个体粉尘采样器的集成化、微型化，在仪器内部由于多个部件集成寓一体及其它零部件密度高，学员对仪器的原理、构造不易理解，不便于教学、维修、使用人员的培训学习、应用和维护，不利于个体粉尘采样器的推广应用。为此，提出开发并成功研制了一款个体粉尘采样器教学演示仪，有效地解决了上述存在的问题。