基于pm10在線監測的氣體流量調節裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于氣體測試領域，提供了一種基于PM10在線監測的氣體流量調節裝置，包括：進氣管路、流量傳感器、步進電機、流量調節器以及控制器；所述流量傳感器設置在所述進氣管路上，所述流量傳感器采集進氣管路內的氣體流量值并發送給所述控制器；所述流量調節器的輸出端連接所述進氣管路，控制端連接所述步進電機的輸出軸，所述流量調節器調節所述進氣管路內的氣體流量；輸出端連接所述步進電機的控制端，所述控制器根據所述流量傳感器采集的氣體流量值通過控制所述步進電機轉動調整所述流量調節器使進氣管路輸送氣體的流量在預設范圍內，本實用新型在提高自動氣體流量調節的精度的同時降低了成本，并降低了操作者的工作強度。
【專利說明】 基于PM10在線監測的氣體流量調節裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于氣體測試領域，尤其涉及一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置。
【背景技術】
[0002]β射線法PMlO在線監測儀是目前測量空氣質量中可吸入顆粒物物的主要監測儀器之一。在監測儀正常工作條件下，對采樣流量的穩定性、準確度及流量偏差有嚴格的要求，而這些指標直接取決于采樣的流量控制裝置。現有的流量控制裝置大體有兩類:一類是手動控制的流量調節器，通過手動調節流量調節器改變氣路系統阻力，將流量調節至所需的流量大小，成本雖低，但無法根據氣路系統的阻力改變自動調節流量，當氣體流量變動頻繁，需要花費大量的人力，同時操作中還需要依賴操作者的經驗，容易造成操作的失誤對整體儀器的測量精度產生無法消除的影響；另一類是可改裝成自動調節流量的質子流量計，但價格非常的昂貴，不利用產品的普及和推廣。
實用新型內容
[0003]本實用新型提供了一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置，旨在解決現有技術中手動調節流量容易造成失誤對測量精度產生影響的問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的:
[0005]本實用新型實施例一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置，包括:
[0006]進氣管路、流量傳感器、步進電機、流量調節器以及控制器；
[0007]所述流量傳感器設置在所述進氣管路上，所述流量傳感器的輸出端連接所述控制器，所述流量傳感器的采集進氣管路內的氣體流量值并發送給所述控制器；
[0008]所述流量調節器的輸出端連接所述進氣管路，所述流量調節器的控制端連接所述步進電機的輸出軸，所述流量調節器調節所述進氣管路內的氣體流量；
[0009]所述控制器的輸出端連接所述步進電機的控制端，用于根據所述流量傳感器采集的氣體流量值通過控制所述步進電機轉動調整所述流量調節器使進氣管路輸送氣體的流量在預設范圍內。
[0010]所述流量調節器包括密封罩和位于所述密封罩內的調節閥，所述密封罩上設有進氣口和出氣口，所述調節閥上設有調節所述進氣口進氣面積的遮擋部，所述調節閥安裝在所述步進電機的輸出軸上。
[0011]所述氣體流量調節裝置包括聯軸器，所述步進電機的輸出軸與所述調節閥之間通過所述聯軸器連接。
[0012]所述氣體流量調節裝置還包括電壓信號采集器，所述電壓信號采集器的輸入端與所述流量傳感器的輸出端連接，所述電壓信號采集器的輸出端與所述控制器的輸入端連接。
[0013]所述電壓信號采集器為芯片LTC2440。[0014]所述氣體流量調節裝置還包括邏輯接口電路，所述邏輯接口電路的輸入端與所述電壓信號采集器的輸出端連接，所述邏輯接口電路的輸出端與所述控制器的輸入端連接。
[0015]所述邏輯接口電路的輸入端與所述電壓信號采集器的輸出端之間通過并行總線連接，所述邏輯接口電路的輸出端與所述控制器的輸入端通過串行接口連接。
[0016]所述控制器為PLC、PC機或單片機。
[0017]所述控制器為芯片S3C2440。
[0018]所述控制器與所述步進電機之間設置有步進電機驅動器，所述控制器根據采集的氣體流量發送控制號通過所述步進電機驅動器控制所述步進電機的輸出軸轉動。
[0019]本實用新型實施例提供一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置，通過流量傳感器對氣體流量進行實時檢測，利用控制器讀取氣體流量值并通過變頻器控制真空泵，調節實際氣體流量，提高自動氣體流量調節的精度的同時大大降低了成本，另外自動化調節取代人工操作，可大大降低操作者的工作強度，同時使PMlO在線監測儀器在正常工作條件下，采樣流量保持恒定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例提供的一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置的實施例示意圖；
[0021]圖2是本實用新型實施例提供的一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置中的步進電機和流量調節器的結構不意圖；
[0022]圖3是本實用新型實施例提供的一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置的另一實施例不意圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例提供的一種于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置的另一實施例不意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型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實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]以下結合具體實施例對本實用新型的具體實現進行詳細描述:
[0026]圖1示出了本實用新型實施例提供的一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置的結構示意圖，為了便于說明，僅列出與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下:
[0027]作為本實用新型實施例提供一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置的一個實施例，包括:
[0028]進氣管路101、流量傳感器105、步進電機103、流量調節器102以及控制器104 ；
[0029]所述流量傳感器105設置在所述進氣管路101上，所述流量傳感器105的輸出端連接所述控制器104，所述流量傳感器105采集進氣管路101內的氣體流量值并發送給所述控制器104 ；
[0030]所述流量調節器105的輸出端連接所述進氣管路101，所述流量調節器105的控制端連接所述步進電機103的輸出軸，所述流量調節器105調節所述進氣管路101內的氣體流量；
[0031]所述控制器104的輸出端連接所述步進電機103的控制端，用于根據所述流量傳感器105采集的氣體流量值通過控制所述步進電機103轉動調整所述流量調節器102使進氣管路101輸送氣體的流量在預設范圍內。
[0032]所述流量調節器102包括密封罩201和位于所述密封罩內的調節閥202，所述密封罩201上設有進氣口 203和出氣口 204，所述調節閥202上設有調節所述進氣口 203進氣面積的遮擋部206，所述調節閥202安裝在所述步進電機103的輸出軸上。
[0033]所述調節閥包括圓柱體和設置在圓柱體上的遮擋部，一種實施方式，所述遮擋部為設置在圓柱體上的至少一個凸起，優選的，所述凸起均勻分布在所述圓柱體上。
[0034]另一種實施方式，所述遮擋部為安裝在所述圓柱體上的遮擋片，優選的，所述遮擋片均勻分布在所述圓柱體上。
[0035]所述氣體流量調節裝置還包括聯軸器205，所述步進電機103的輸出軸與所述調節閥202之間通過所述聯軸器205連接。
[0036]所述控制器103 為 PLC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)、PC機或單片機。
[0037]所述流量傳感器實時監測進氣管路中的氣體流量值并發送給所述控制器，當氣體流量值偏離存儲在所述控制器內的預設范圍時，所述控制器向所述步進電機發出控制信號，控制所述步進電機103轉動調整所述流量調節器102，所述步進電機接收到控制指令后，通過轉動輸出軸帶動調節閥轉動，使調節閥上的遮擋部堵塞密封罩上的進氣口的面積不斷改變，從而改變氣路系統的阻力，在抽氣泵功率不改變的情況下，氣路流量隨著氣路阻力的變化而變化，從而調節了氣體流量，所述控制器調節氣體流量直到使進氣管路101輸送氣體的流量在預設范圍內。
[0038]本實用新型實施例提供一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置的另一個實施例:
[0039]所述氣體流量調節裝置還包括電壓信號采集器106，所述電壓信號采集器106的輸入端與所述流量傳感器105的輸出端連接，所述電壓信號采集器106的輸出端與所述控制器104的輸入端連接。
[0040]所述電壓信號采集器106用于采集流量傳感器106發出的電壓信號，并發送給控制器103，優選的，所述電壓信號采集器為芯片LTC2440。
[0041]所述氣體流量調節裝置還包括邏輯接口電路107，所述邏輯接口電路107的輸入端與所述電壓信號采集器106的輸出端連接，所述邏輯接口電路107的輸出端與以及所述控制器104的輸入端連接。
[0042]所述邏輯接口電路107用于將電壓信號采集器106發出的電壓信號發送給控制器104，優選的，所述邏輯接口電路為芯片A3P250。
[0043]所述邏輯接口電路107的輸入端與所述電壓信號采集器106的輸出端之間通過并行總線連接，所述邏輯接口電路107的輸出端與所述控制器104的輸入端通過串行接口連接。
[0044]優選的，所述控制器104為芯片MSC1213Y5。
[0045]所述控制器104與所述步進電機103之間設置有步進電機驅動器109，所述控制器104根據采集的氣體流量發送控制號通過所述步進電機驅動器109控制所述步進電機103的輸出軸轉動。
[0046]所述控制器104與所述步進電機驅動器109之間還設有固態繼電器108，優選的，所述固態繼電器108為芯片DS2Y-S。
[0047]下面介紹本實用新型實施例的工作過程:所述控制器芯片MSC1213Y5發出控制信號控制所述流量調節器打開時氣體進入進氣管路，所述流量傳感器采集流經所述進氣管路內的氣體流量值并發出電壓信號，所述電壓信號采集器芯片LTC2440采集電壓信號通過并行總線發送給所述邏輯接口電路A3P250，所述邏輯接口電路A3P250將電壓信號發送給控制器芯片MSC1213Y5，控制器芯片S3C2440判斷流量采集器采集的氣體流量值是否在預設范圍內，如果在預設范圍內，不發生動作，如果不在預設范圍內，發出控制信號通過所述固態繼電器DS2Y-S控制所述步進電機驅動器驅動步進電機工作，所述步進電機的輸出軸帶動流量調節器的調節閥開始轉動，使調節閥上的遮擋部堵塞密封罩上的進氣口的面積不斷改變，直到使進氣管路101輸送氣體的流量在預設范圍內。
[0048]本實用新型實施例提供本實用新型實施例提供一種基于PMlO在線監測的氣體流量調節裝置，通過流量傳感器對氣體流量進行實時檢測，利用控制器讀取氣體流量值并通過變頻器控制真空泵，調節實際氣體流量，提高自動氣體流量調節的精度的同時大大降低了成本，另外自動化調節取代人工操作，可大大降低操作者的工作強度，同時使PMlO在線監測儀器在正常工作條件下，采樣流量保持恒定。
[0049]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均包含在本專利的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于PMio在線監測的氣體流量調節裝置，包括:進氣管路、流量傳感器、步進電機、流量調節器以及控制器；其特征在于， 所述流量傳感器設置在所述進氣管路上，所述流量傳感器的輸出端連接所述控制器，所述流量傳感器采集進氣管路內的氣體流量值并發送給所述控制器； 所述流量調節器的輸出端連接所述進氣管路，所述流量調節器的控制端連接所述步進電機的輸出軸，所述流量調節器調節所述進氣管路內的氣體流量； 所述控制器的輸出端連接所述步進電機的控制端，所述控制器根據所述流量傳感器采集的氣體流量值通過控制所述步進電機轉動調整所述流量調節器使進氣管路輸送氣體的流量在預設范圍內。
2.如權利要求1所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，所述流量調節器包括密封罩和位于所述密封罩內的調節閥，所述密封罩上設有進氣口和出氣口，所述調節閥上設有調節所述進氣口進氣面積的遮擋部，所述調節閥安裝在所述步進電機的輸出軸上。
3.如權利要求2所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，包括聯軸器，所述步進電機的輸出軸與所述調節閥之間通過所述聯軸器連接。
4.如權利要求1所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，還包括電壓信號采集器，所述電壓信號采集器的輸入端與所述流量傳感器的輸出端連接，所述電壓信號采集器的輸出端與所述控制器的輸入端連接。
5.如權利要求4所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，所述電壓信號采集器為芯片LTC2440。
6.如權利要求4所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，還包括邏輯接口電路，所述邏輯接口電路的輸入端與所述電壓信號采集器的輸出端連接，所述邏輯接口電路的輸出端與所述控制器的輸入端連接。
7.如權利要求6所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，所述邏輯接口電路的輸入端與所述電壓信號采集器的輸出端之間通過并行總線連接，所述邏輯接口電路的輸出端與所述控制器的輸入端通過串行接口連接。
8.如權利要求1所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，所述控制器為PLC、PC機或單片機。
9.如權利要求8所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，所述控制器為芯片S3C2440。
10.如權利要求1所述的氣體流量調節裝置，其特征在于，所述控制器與所述步進電機之間設置有步進電機驅動器，所述控制器根據采集的氣體流量發送控制號通過所述步進電機驅動器控制所述步進電機的輸出軸轉動。
【文檔編號】G05D7/06GK203799274SQ201320760126
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】史曉光, 馬光明 申請人:宇星科技發展(深圳)有限公司