β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及大氣環(huán)境監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置。其中，該裝置包括：檢測部、紙帶、紙帶傳動部和位移測定部。本發(fā)明的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置的檢測部將采樣和檢測的功能集于一體，實現(xiàn)了連續(xù)監(jiān)測，降低了測量的響應時間；本發(fā)明的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置在紙帶傳動部設置了檢測輪，并于檢測輪上設置了用于檢測紙帶移動距離位移測定部，實現(xiàn)了紙帶的高精度移動，進而實現(xiàn)了樣品距離的控制和調(diào)節(jié)，降低了故障率，提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。
【專利說明】β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大氣環(huán)境監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]大氣污染是由存在于大氣中的一種或多種氣態(tài)、氣溶膠或顆粒狀態(tài)的污染物引起的，可對人和其他生物造成傷害或反常的作用。大氣污染來源廣泛、影響范圍大，目前已成為世界性問題。
[0003]大氣污染物主要通過呼吸道進入人體。粒徑的大小不同，被吸入并沉積在呼吸系統(tǒng)的部位不同，對機體的危害也有差異。大于5μπι的多滯留在上部氣道，小于5μπι的多滯留在細支氣管和肺泡。顆粒物越小，進入的部位越深。近年研究發(fā)現(xiàn)，微粒子(ΡΜ2.5)對人體健康的影響嚴重，這里所說的微粒子是直徑< 2.5 μ m的顆粒物，由直接排入空氣中的一次微粒和空氣中的氣態(tài)污染物通過化學轉(zhuǎn)化生成的二次微粒組成。微粒子與煙塵一樣可以到達肺部末端，并且沉降后穩(wěn)定。
[0004]在我國大城市，室外大環(huán)境的PM2.5主要來源于燃料燃燒的煙霧和機動車尾氣等，近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、工業(yè)化進程的加快、機動車數(shù)量急劇的增加，使得我國大氣污染特別是微粒子(PM2.5)的污染已越來越嚴重，對人民健康、氣象產(chǎn)生了嚴重的影響。
[0005]按照國家行業(yè)標準，β射線法為大氣環(huán)境顆粒物濃度的連續(xù)自動監(jiān)測儀的主要測量。而β射線法的測量精度的關(guān)鍵在于檢測器、氣路結(jié)構(gòu)和紙帶傳動精度等因素?，F(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)監(jiān)測儀器的采樣和檢測裝置精度還有待提高，長期運行有紙帶偏離和斷裂、采樣和檢測不在同一通道，需要兩點走紙，樣品距離不可調(diào)節(jié)，氣路結(jié)構(gòu)和紙帶傳動裝置還有待改進。
[0006]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測裝置響應時間長、精度低的技術(shù)問題。
[0008]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，該裝置包括:
具有一用于容納待測大氣樣本的內(nèi)腔的檢測部，所述檢測部具有相對設置的β射線發(fā)射單元和β射線強度檢測單元，以及與所述內(nèi)腔連通的進氣管和抽氣管；
貫穿所述內(nèi)腔設置的紙帶，所述紙帶位于β射線發(fā)射單元和β射線強度檢測單元之間，當待測大氣樣本經(jīng)過所述紙帶時，樣本中的顆粒物集中至所述紙帶上；
紙帶傳動部，包括供帶輪、擺輪、壓帶輪、檢測輪和收帶輪，所述紙帶由供帶輪經(jīng)過擺輪進入所述內(nèi)腔，貫穿內(nèi)腔后依次經(jīng)過壓帶輪和檢測輪，最終進入收帶輪；以及設于所述檢測輪上用于檢測所述紙帶移動距離的位移測定部。
[0009]優(yōu)選地，β射線強度檢測單元和β射線發(fā)射單元相對設置于所述內(nèi)腔的上下兩端。
[0010]優(yōu)選地，所述進氣管傾斜設置。
[0011]優(yōu)選地，所述紙帶平行貫穿于所述內(nèi)腔設置。
[0012]優(yōu)選地，該裝置還設有驅(qū)動所述供帶輪旋轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動部，及驅(qū)動所述收帶輪旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動部。
[0013]優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部均為交流減速電機。
[0014]優(yōu)選地，所述β射線強度檢測單元包括閃爍體計數(shù)器，所述閃爍體計數(shù)器包括閃爍體和光電倍增管。
[0015]優(yōu)選地，該裝置還設有與所述抽氣管相連的真空泵。
[0016]優(yōu)選地，所述位移測定部包括光電編碼器。
[0017]優(yōu)選地，所述擺輪的兩邊分別設有兩個用于限位的光電開關(guān)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置的檢測部將采樣和檢測的功能集于一體，實現(xiàn)了連續(xù)監(jiān)測，降低了測量的響應時間；本發(fā)明的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置在紙帶傳動部設置了檢測輪，并于檢測輪上設置了用于檢測紙帶移動距離位移測定部，實現(xiàn)了紙帶的高精度移動，進而實現(xiàn)了樣品距離的控制和調(diào)節(jié)，降低了故障率，提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0022]請參閱圖1所示，通過附圖1以舉例的方式示意性的示出了 β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置一個實施例的基本結(jié)構(gòu)，該監(jiān)測裝置包括:檢測部12、紙帶4、紙帶傳動部和位移測定部，下面對這些組成部分進行詳細說明。
[0023]檢測部12具有一內(nèi)腔12a，用于容納待測大氣樣本，檢測部12具有相對設置的β射線發(fā)射單元7和β射線強度檢測單元6，該檢測部12還設有與內(nèi)腔12a連通的進氣管5和抽氣管8;紙帶4位于β射線發(fā)射單元7和β射線強度檢測單元6之間，貫穿內(nèi)腔12a設置。由進氣管5進入內(nèi)腔12a的待測大氣樣本，經(jīng)過紙帶4時，樣本中的顆粒物集中至紙帶4上，β射線發(fā)射單元7發(fā)出的β射線穿透收集顆粒物的紙帶4后，其強度有所衰減，顆粒物的量與強度衰減程度呈現(xiàn)正比，β射線強度檢測單元6對穿透紙帶4的β射線的強度進行測定，該所得值用于間接反應顆粒物的量，最終計算得到待測大氣樣本中顆粒物的濃度。紙帶4由紙帶傳動部進行傳動，收卷收集了顆粒物的紙帶，供應未收集顆粒物的紙帶。
[0024]上述的檢測部12將采樣及檢測的功能集于一體，實現(xiàn)了連續(xù)監(jiān)測，降低了測量的響應時間。在本發(fā)明的一個較佳實施方式中，β射線強度檢測單元6和β射線發(fā)射單元7相對設置于內(nèi)腔12a的上下兩端；進氣管5傾斜設置；紙帶4平行貫穿于內(nèi)腔12a設置；另夕卜，β射線強度檢測單元7只要能夠檢測射線強度即可，在一個優(yōu)選方案中，其包括閃爍體計數(shù)器，閃爍體計數(shù)器包括閃爍體和光電倍增管。
[0025]為了增加測量精度，本發(fā)明的監(jiān)測裝置對紙帶傳動部也進行了改進。紙帶傳動部包括供帶輪10、擺輪9、壓帶輪3、檢測輪2和收帶輪1，紙帶4由供帶輪10經(jīng)過擺輪9進入內(nèi)腔12a，貫穿內(nèi)腔12a后依次經(jīng)過壓帶輪3和檢測輪2，最終進入收帶輪1，位移測定部設于檢測輪2上，用于檢測紙帶4的移動距離。檢測輪2和位移測定部的設置實現(xiàn)了紙帶的高精度移動，進而實現(xiàn)了樣品距離的控制和調(diào)節(jié)，降低了故障率，提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。位移測定部優(yōu)選為光電編碼器，更優(yōu)選為分辨率小于0.1毫米的光電編碼器。
[0026]進一步地，該裝置還設有驅(qū)動供帶輪10旋轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動部16，及驅(qū)動收帶輪I旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動部15，在一個優(yōu)選實施例中，第一驅(qū)動部16和所述第二驅(qū)動部15均為交流減速電機。
[0027]未經(jīng)采樣的空白紙帶4放在供帶輪10上，紙帶4經(jīng)過擺輪9，進入檢測部12，再經(jīng)過壓帶輪3，經(jīng)由檢測輪2檢測移動距離，再環(huán)繞在收帶輪I上。進一步地，如圖1所示，擺輪9的兩邊分別設有兩個用于限位的第一光電開關(guān)13和第二光電開關(guān)14，需要移動紙帶4時，第二驅(qū)動部15帶動收帶輪I轉(zhuǎn)動，紙帶4開始向左移動，壓帶輪3、檢測輪2和擺輪9也一起轉(zhuǎn)動，當檢測輪2檢測到移動距離達到設定值時，收帶輪I停止旋轉(zhuǎn)。這時，抽氣管8開始抽氣,將待測大氣樣本吸入檢測部12中進行檢測。
[0028]擺輪9隨紙帶4向左移動，當移動到第一光電開關(guān)13的位置時，第一驅(qū)動部16開始順時針旋轉(zhuǎn)，擺輪9將會向右移動,若移動到第二光電開關(guān)14的位置時,第一驅(qū)動部16開始逆時針旋轉(zhuǎn)，直到擺輪9的位置在第一光電開關(guān)13和第二光電開關(guān)14之間時，第一驅(qū)動部16停止旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)的紙帶移動的全自動和高精度控制。
[0029]進一步地，該裝置還設有與抽氣管8相連的真空泵，以及與β射線強度檢測單元6相連的計算部11，計算部11優(yōu)選為嵌入式計算機，對β射線強度檢測單元6所得數(shù)據(jù)進行計算。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置包括: 具有一用于容納待測大氣樣本的內(nèi)腔的檢測部，所述檢測部具有相對設置的β射線發(fā)射單元和β射線強度檢測單元，以及與所述內(nèi)腔連通的進氣管和抽氣管； 貫穿所述內(nèi)腔設置的紙帶，所述紙帶位于β射線發(fā)射單元和β射線強度檢測單元之間，當待測大氣樣本經(jīng)過所述紙帶時，樣本中的顆粒物集中至所述紙帶上； 紙帶傳動部，包括供帶輪、擺輪、壓帶輪、檢測輪和收帶輪，所述紙帶由供帶輪經(jīng)過擺輪進入所述內(nèi)腔，貫穿內(nèi)腔后依次經(jīng)過壓帶輪和檢測輪，最終進入收帶輪；以及 設于所述檢測輪上用于檢測所述紙帶移動距離的位移測定部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，β射線強度檢測單元和β射線發(fā)射單元相對設置于所述內(nèi)腔的上下兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述進氣管傾斜設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述紙帶平行貫穿于所述內(nèi)腔設置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置還設有驅(qū)動所述供帶輪旋轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動部，及驅(qū)動所述收帶輪旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部均為交流減速電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述β射線強度檢測單元包括閃爍體計數(shù)器，所述閃爍體計數(shù)器包括閃爍體和光電倍增管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置還設有與所述抽氣管相連的真空泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述位移測定部包括光電編碼器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β射線大氣顆粒物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述擺輪的兩邊分別設有兩個用于限位的光電開關(guān)。
【文檔編號】G01N15/06GK104359816SQ201410661894
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】代波華, 郭婷, 郭鵬 申請人:武漢怡特環(huán)保科技有限公司