[实用新型]粉尘浓度测量仪

说明书

本实用新型属于仪器仪表领域，特别涉及一种测量空气中所含粉尘浓度的测量仪器。

传统的粉尘浓度测量分成几个环节，由几种仪表分步测量，最终完成。大体上是这样进行的，首先测量滤膜重量；其次将滤膜放在风泵的入口处，用肉眼观测浮子流量计流量，过一段时间后停机，计算出流过滤膜的空气流量，然后从风泵入口处取下滤膜放入干燥箱内干燥24小时；最后再由分析天平测出含尘滤膜重量，从而计算出粉尘浓度。此种方法测量需要使用几种仪表分步骤进行，测量周期长，且滤膜多次移动造成粉尘丢失，致使测量结果失真。

本实用新型的目的在于提供一种测量准确，能快速测量空气中所含粉尘浓度的仪器。

本实用新型由对盘、电子天平、离合器、抽气系统和控制显示系统等五部分组成。抽气系统由风泵和流量计构成，控制显示系统由计算机及外部设备组成，通过接口电路与仪器其它部分相接。

下面结合附图对本实用新型进行描述。

图1为原理框图

图2为整机结构示意图

图3为电子天平系统的示意图

图4为干燥栅的构造示意图。

图2中：（1）对盘或接大粒子粉尘沉降盒、（2）电子天平称重臂、（3）吊钩、（4）滤纸、（5）干燥栅、（6）离合器、（7）风泵、（8）电机、（9）流量计、（10）霍尔传感器。对盘（1）与大气相通、与对盘（1）相对的是离合器（6），离合器（6）内装有干燥栅（5），离合器（6）与风泵（7）相接，风泵（7）上装有电机（8），风泵（7）的出气口与流量计（9）相接，流量计（9）的外面装有霍尔传感器（10），滤纸（4）悬吊在电子天平称重臂（2）上面的吊钩（3）上，处在对盘（1）和离合器（6）之间，吊钩（3）固定在电子天平的称重臂（2）上。

图3中：（11）永磁体、（12）扭力元件、（13）矩形线圈、（14）红外线发射二极管、（15）红外线接收三极管。将矩形线圈（13）置于永磁体（11）的N、S两极之间，矩形线圈由扭力元件（12）或轴支持，扭力元件（12）为张丝、游丝或吊带。当用轴支撑时，扭    力元件（12）为游丝。在张丝上或线圈一侧固定电子天平称重臂（2），臂后有配重，臂前有吊钩（3），吊钩（3）上吊有滤纸（4）。电子天平称重臂（2）前放置红外线发射二极管（14）和红外线接收三极管（15）。电子天平的工作原理是：吊钩（3）上吊有滤纸（4），产生一个顺时针重力矩，迫使线圈（13）转动，扭力元件（12）发生扭转变形，其扭转力矩与重力矩相平衡。计算机送出PWM矩形脉冲，该脉冲经滤波后变成平滑直流电，电压大小与PWM的占空比有关。直流电送入矩形线圈，产生与重力矩相反的电磁力矩，迫使称重臂反时针转动。计算机不停地增加PWM的占空比，直至称重臂回到平衡位置，此时红外线被挡住，红外线接收三极管（15）发出信号，计算机停止增加占空比。由于占空比与滤纸重量成线性关系，故很容易称定出滤纸重量。

图4中：（16）电阻丝、（17）绝缘垫圈。在绝缘垫圈（17）上钻8－20个直径为1mm的小孔，孔中穿过电阻丝（16），形成栅网。干燥栅置于离合器（6）的内孔中，离合器（6）可作成各种形式，其动力来源可分人工、电机、电磁或永磁铁。当离合器（6）闭合时，对盘（1）将滤纸（4）紧压在干燥栅（5）之上。在这个密闭的空间内，极易升高温度到100℃，将滤纸烘干。其温度是由计算机的PWM占空比控制的。计算机根据霍尔传感器送回信号，不断改变PWM的占空比，以控制直流电机转数，使流量锁定在预先确定好的流量上。

下面结合附图2以及实施例进一步阐述本实用新型。

对盘（1）内径为∮30mm，电子天平线圈（13）内阻为3KΩ，扭力元件（12）采用游丝，扭距为10μg／度。离合器（6）为手动离合器，内径∮30mm，干燥栅（5）电阻为16Ω，温度传感器为三极管PN结。风泵（7）流量为5－50l／min，电机（8）为3W电机，流量计（9）选浮子流量计，浮子流量计的外面装有霍尔传感器（10）。干燥栅与滤膜间距10mm，控制电子天平的PWM频率为50HZ，占空比0－99％；控制干燥栅和电机的PWM频率为2KHZ，占空比为0－99％。