一种用于自动监测降尘的装置
技术领域
本发明实施例涉及环境降尘检测设备技术领域，具体涉及一种用于自动监测降尘的装置。
背景技术
降尘监测是研究大气降尘环境影响不可或缺的手段。降尘监测方法对于科学准确的评估区域降尘水平具有决定性作用。国内外大气降尘监测的标准方法在样品采集、点位布设、目标物分类等方面的规定存在明显不同。通过对标准方法间的差异进行比较和探讨,明确降尘监测存在的问题,为后续研究的深入开展提供参考。
现有的降尘自动监测设备中，如公开号为CN207096021U的中国实用新型专利，其公开了一种大气粉尘颗粒监测装置，主机安装有固定架，固定架上安装有开口向下的盒体，盒体的底部安装有盖板，盖板上安装有转轴，转轴上转动安装有换膜盘，盖板的底部还安装有换膜电机，转轴上安装有角度传感器，换膜盘上设置有多个用于放置滤膜的阶梯孔，盒体上安装有膜上固定块，盖板上滑动安装有压膜套，膜上固定块上依次管连接有PM2.5切割器、PM10切割器和采样头，压膜套的底部依次管连接有流量计和采样泵；用于大气粉尘颗粒的监测，由于使用滤膜的原因，造成实际使用中滤膜水分不易烘干，从而影响数据的稳定，再者因为采集降尘的容器体积大，测定中易受干扰，也会造成数据精度较低。
收集器(盒体)的提交过大也同样会影响监测的精确度，还有就是外界落物的干扰，造成需要频繁进行人工维护，间接的提高了仪器的使用成本，监测收集过程中的降尘微粒附着在收集器的侧壁而没能落入监测收集器中，同样会影响到监测的测算结果，监测过程中的检测环境对监测有着巨大的影响，如温度、湿度等，
发明内容
为此，本发明实施例提供一种用于自动监测降尘的装置，以解决现有技术中由于监测设备本身结构、收集器以及监测环境等因素而导致的降尘监测结果数据不精确的问题。
为了实现能够精确精测环境降尘的数据的目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明的实施方式的第一方面中，提供了一种用于自动监测降尘的装置，包括采集通道，所述采集通道的侧面设有水箱，所述采集通道的底部设有采集缸，所述采集缸的底部设有加热盘，所述采集通道的顶部设有喷淋装置，所述采集缸的侧面设有具有测定口的测定室，所述测定室内设有微重力传感器，位于所述采集缸与测定室之间设有摄像装置，所述采集缸固定在采集缸传动机构上，所述加热盘固定在加热盘升降机构上。
进一步地，所述采集缸传动机构包括设置在所述测定室相对侧的采集缸升降机构，所述采集缸横向传动机构设置在所述采集通道与测定室的同一侧面，且固定在所述采集缸横向传动机构上，所述采集缸横向传动机构固定在所述测定室的底板的延伸板上。
进一步地，所述采集通道包括采集斗，所述采集斗底侧为直通道，所述采集斗内设有防护网，所述采集通道外侧设有雨水检测装置。
进一步地，所述喷淋装置包括喷淋管，所述喷淋管安装在喷淋旋转装置上，所述喷淋旋转装置包括水管座，所述水管座上设有安装喷水管的密封旋转块，所述喷水管与密封旋转块之间设有轴承，所述轴承下方设有大齿盘，所述采集通道上设有电机，所述电机的驱动端设有与大齿盘啮合的小齿盘，所述喷水管连接设置在水箱处的喷淋泵。
进一步地，所述测定室的后侧设有温湿度调节室，所述测定室上设有进气口与排气口，所述温湿度调节室上设有与进气口与排气口相对应的开口，所述温湿度调节室内设有储水盒，所述储水盒的上侧设有加热管，所述加热管靠近所述开口。
进一步地，所述加热管与开口之间设有蒸发器，所述储水盒内设有液位传感器，所述温湿度调节室内设有温湿度传感器。
进一步地，所述温湿度调节室的上方设有与其开口连通的切换室，所述切换室的侧面设有所述进气口与排气口分别对应的循环口，所述循环口上设有气门。
进一步地，所述切换室的内部设有隔板，将其分隔为两个腔室，所述进气口与排气口分别与两个腔室相对应，所述隔板上也设有单独控制的气门。
进一步地，所述加热盘上设有泄水孔，所述泄水孔通过软管与排水泵连接，所述排水泵的侧面设有调节室补水泵，所述调节室补水泵连接设置在温湿度调节室侧面的补水阀。
进一步地，所述测定室的底侧一端设有冷凝器，所述冷凝器设置在靠近在所述温湿度调节室的侧面，所述冷凝器的侧面设有制冷压缩机。
根据本发明的实施方式，本自动降尘监测装置具有如下优点：
1、本发明的技术方案中，采集缸的侧面设有相对采集缸的侧面具有测定口的测定室，测定室内设有微重力传感器，位于所述采集缸与测定室之间设有摄像装置，采集缸固定在采集缸传动机构上，采集缸横向传动机构设置在所述采集通道与测定室的同一侧面，加热盘固定在所述加热盘升降机构上，本方案利用采集通道收集降尘，利用喷洗装置将降落在采集斗内表面的降尘冲洗到收集装置中，既排除了干扰同时也保证了数据的准确；
2、本发明的技术方案中，包括采集通道，采集通道的侧面设有水箱，采集通道的底部设有采集缸，采集缸的底部设有加热盘，采集通道的顶部设有喷淋装置，通过采集缸的形式，利用加热盘对收集降尘后的采集缸加热，对其烘干处理，能够提高监测的精确性；
3、本技术方案中，测定室的后侧设有温湿度调节室，测定室上设有进气口与排气口，温湿度调节室上设有与进气口与排气口相对应的开口，温湿度调节室内设有储水盒，储水盒的上侧设有加热管，加热管靠近所述开口，采用新的温度湿度控制方式，准确控制测量环境，获得更加稳定的内部环境，保障仪器的准确测定；
4、具体实施方案中，采集通道包括采集斗，采集斗底侧为直通道，所述采集斗内设有防护网，采用防护网的方式，阻挡如落叶这样在监测环境中容易出现的干扰物品直接掉入采集容器而影响降尘数据；
5、具体工作过程中，设置各种传感器以及监测装置，通过主控制原件，设定传感器的检测范围，并能够对具体的执行元件传输动作指令，完成系统正常监测的目的，本方案中的控制元件的具体实施，实现监测装置的自动工作，减低工作人员的工作强度，同时提高监测装置的自动化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置的正视立体图；
图2为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置的部分结构剖视的主视图；
图3为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置的后视图；
图4为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置中测定室的立体图；
图5为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置中喷淋装置的立体图；
图6为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置中温湿度调节室的正视透视图；
图7为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置中切换室的立体图；
图8为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置中切换室的仰视图；
图9为本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置中加热盘与加热盘升降机构的侧视图。
图中：1、采集斗；2、直通道；3、防护网；4、水箱；5、采集缸；6、加热盘；7、喷淋装置；71、喷淋管；72、水管座；73、喷水管；74、密封旋转块；75、轴承；76、大齿盘；77、电机；78、小齿盘；8、测定室；81、测定口；82、微重力传感器；83、进气口；84、排气口；9、摄像装置；10、加热盘升降机构；11、采集缸升降机构；12、采集缸横向传动机构；13、雨水检测装置；14、温湿度调节室；141、开口；142、储水盒；143、加热管；144、蒸发器；145、液位传感器；146、温湿度传感器；15、切换室；151、循环口；152、气门；153、隔板；16、泄水孔；17、排水泵；18、调节室补水泵；19、补水阀；20、冷凝器；21、制冷压缩机；22、喷淋泵。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1、图2、图3所示，其示出了本发明实施例提供的一种用于自动监测降尘的装置，该采集装置包括采集系统、测定系统、温湿度控制系统以及辅助系统组成。
其中采集系统包括采集通道，采集通道的侧面设有水箱4，采集通道的底部设有采集缸5，采集缸5的底部设有加热盘6，采集通道的顶部设有喷淋装置7，采集缸5的侧面对应测定系统，采集缸5主要为开口直径稍大于采集通道对接口的直径的上部为圆锥状盘状结构。
本方案利用采集通道收集降尘，利用喷洗装置将降落在采集斗内表面的降尘冲洗到收集装置中，既排除了干扰同时也保证了数据的准确，通过采集缸5的形式，利用加热盘6对收集降尘后的采集缸5加热，对其烘干处理，能够提高监测的精确性。
如图4所示，其中测定系统包括具有测定口81的测定室8，测定室8内设有微重力传感器82，位于采集缸5与测定室8之间设有摄像装置9，采集缸5固定在采集缸5传动机构上，加热盘6固定在加热盘升降机构10上。
其中，采集缸5传动机构包括设置在测定室8相对侧的采集缸升降机构11上，采集缸升降机构11固定在采集缸横向传动机构12上，采集缸横向传动机构12设置在采集通道与测定室8的同一侧面，采集缸横向传动机构12固定在测定室8的底板的延伸板上，采集缸升降机构11、采集缸横向传动机构12、加热盘升降机构10均采用丝杆与滑块构成的位移传动执行装置，通过电机驱动，根据检测装置设计的尺寸，三个位移传动执行装置的行程不同，其可以采用支架的固定方式，也可以通过与检测装置整体的结构固定。
采集缸升降机构11、测定室8门(测定口81上)都安装在采集缸横向传动机构12上，采集缸横向传动机构12负责采集缸5在采集位置、拍照位置和测定位置的移动。当机构移动采集缸5达到测定位置时，也是测量室的门闭合的状态，将测定室8由开放空间变成了一个封闭的环境，有利于更好的进行测定室8空间的温度和湿度的稳定控制，测定口81处设有密封条。
具体的结构中，采集通道包括采集斗1，采集斗1底侧为直通道2，采集斗1内设有防护网3，采集通道外侧设有雨水检测装置13，广口的漏斗状结构更利于收集降尘的作用，直通道2主要能够对接底部的采集缸5，在采集通道的第一级变径处装有防护网3，阻止落叶之类的落物掉入采集缸5，从而防止落物造成对数据的影响。这样的设计有利于消除通道内空气循环对降尘的干扰，且有利于扩大采集面积，提高采样精度。
如图5所示，喷淋装置7包括喷淋管71，喷淋管71安装在喷淋旋转装置上，喷淋旋转装置包括水管座72，水管座72上设有安装喷水管73的密封旋转块74，喷水管73与密封旋转块74之间设有轴承75，轴承75下方设有大齿盘76，采集装置旁设有电机77，电机77的驱动端设有与大齿盘76啮合的小齿盘78，喷水管73连接设置在水箱4处的喷淋泵22。
如图9所示，加热盘6上设有泄水孔16，泄水孔16通过软管与排水泵17连接，排水泵17的侧面设有调节室补水泵18，调节室补水泵18连接设置在温湿度调节室14侧面的补水阀19。
采集缸5放置在由采集缸5升降机驱动的支架上，底部有加热盘6托着，加热盘6为恒温ptc加热，始终将温度保持在60℃左右，实时烘干采集缸5内的水分。采集装置外部有雨水检测装置13，当检测到有雨或程序控制采集缸5离开采集通道，加热盘6在加热盘6驱动机构的驱动下上升封住采集通道底部，加热盘6上开有泄水孔16，用软管与排水泵17连接，再用软管引出到外面。
排水泵17由辅助机构通过排水传感器控制，检测到有水启动，没水停止。其作用是加速排水速度，避免雨水在采集通道内的集聚。雨水检测器监测到外界下雨停止后，采集缸5又重新回到采集位置。
如图6所示，温湿度控制系统中，包括测定室8的后侧设有的温湿度调节室14，测定室8上设有进气口83与排气口84，温湿度调节室14上设有与进气口83与排气口84相对应的开口141，温湿度调节室14内设有储水盒142，储水盒142的上侧设有加热管143，加热管143靠近开口141，温湿度调节室14能够调节内部的温湿环境，然后与测定室8内的环境连通，形成适宜的测定环境。
其中，加热管143与开口141之间设有蒸发器144，储水盒142内设有液位传感器145，温湿度调节室14内设有温湿度传感器146。
如图7、图8所示，温湿度调节室14的上方设有与其开口141连通的切换室15，切换室15的侧面设有循环口151，分别对应进气口83与排气口84，循环口151上设有气门152，两个循环口151上的气门152为反向设置，即分别为进入气门152与外排气门152，气门152通过电动执行元件控制。
切换室15在调节室的温度和湿度不稳定的时候关闭到测定室8的通道，打开切换室15内部通道形成切换室15和调节室之间的循环，当温湿度稳定后，关闭内循环通道，打开通往测定室8的通道，形成一个外部循环，把测定室8调节出一个满足测定的稳定环境。
调节室的内部有蓄水盒、温湿度传感器、制冷系统的蒸发器144、循环风扇、加热器、液位传感器145和加湿装置组成。
进一步地，切换室15的内部设有隔板153，将其分隔为两个腔室，循环口151，分别对应进气口83与排气口84，隔板153上也设有单独控制的气门152，可以将两个腔体连通或者隔断。
测定室8的外部底侧一端设有冷凝器20，冷凝器20设置在靠近在温湿度调节室14的外部侧面，冷凝器20的侧面设有制冷压缩机21以及散热器(未示出)等温度调节装置。
本方案的辅助系统中，包括控制器与即电源适配器，控制器主要包括用于接收检测传感器的检测信号，如雨水检测装置13、温湿度传感器146、液位传感器145等，以及控制执行元件根据设定参数动作，加热盘升降机构10、采集缸升降机构11、采集缸横向传动机构12、补水泵等，另外最终的是通过测定微重力传感器82的数据计算出这一采集周期内的降尘数据，本方案中的控制元件的具体实施，实现监测装置的自动工作，减低工作人员的工作强度，同时提高监测装置的自动化程度。
本发明的工作原理为，采集期间，采集缸5处于采集通道底部，环境中的灰尘由于重力作用，自然降落到采集通道。喷水装置定时对采集通道内壁进行喷洗，将降尘冲到采集缸5内。由采集缸5下面的加热盘6加温来干燥样品中的水分。采集时间结束，加热盘6升降机降下，同时采集缸5升降机也下降，采集缸5脱离采集装置，由门驱动装置驱动采集缸5升降机装置及采集缸5一起移动到摄像头位置，进行采集缸5的拍照，完成后进入测量室。测量室已经在温湿度控制系统和辅助系统的共同作用下，把测量室的温度和湿度控制在微重力传感器的工作范围内，对已经干燥处理的采集缸5及其降尘进行平衡处理。平衡时间结束后对样品进行测定。根据当前值和初始值的差值，计算出这一采集周期内的降尘数据。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
