一种碳纤维粉尘在线监测及自动调整装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种碳纤维粉尘在线监测及自动调整装置，涉及碳纤维生产制造领域。


背景技术：

2.碳纤维生产中的毛丝会漂浮在空气中形成碳纤维粉尘，由于碳纤维具有导电性，粉尘飘入电器设备后，会导致电路故障损害电器设备，从而增加生产成本。另外，人体皮肤接触过多粉尘及肺部吸入过量碳纤维粉尘后，均会导致不良反应，进而严重影响操作人员的身体健康。目前检测碳纤维粉尘多采用过氯乙烯滤膜富集法在粉尘采样器上进行粉尘收集，这种方法需人工收集样品并检测，结果有延迟，不能及时有效地反映现场粉尘情况。碳纤维粉尘多为长径比很大的毛丝，容易聚集成簇状物。市面上的粉尘传感器及在线检测装置多适用于普通颗粒状粉尘的收集和检测，不能有效避免碳纤维粉尘的富集堵塞。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于：为了克服现有技术的以上缺陷，本实用新型所要提供的技术方案是提供了一种碳纤维粉尘在线监测及自动调整装置，其能够实时监测碳纤维粉尘浓度并调整至安全限以下。
4.本实用新型的具体技术方案是：
5.一种碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，包括：
6.采样机构，包括进气端、出气端、过滤膜，进气端用于通入带有碳纤维粉尘的空气；
7.过滤膜用于吸附；
8.出气端用于通过经过滤膜过滤后的空气；
9.其中，进气端设置发光单元，发光单元由发光体和发光透镜组成，发光透镜用于将发光体所发出的光线转换为平行光；出气端设置受光单元，受光单元包括受光透镜和受光器件，受光透镜用于将透过过滤膜的光线转换为汇聚光，受光器件接收汇聚光并转为电信号。
10.发光单元发射红外光，通过过滤膜后，被出气端的受光单元接收。
11.受光单元与控制单元相连，接收受光单元的电信号；控制单元与排风机构相连。
12.控制单元包括处理器、驱动电路、放大电路、滤波电路组成，驱动电路用于驱动发光体发出红外光线，放大电路用于放大受光器件发出的电信号，滤波电路用于对放大后的电信号进行滤波处理，滤波处理后的电信号进入处理器。
13.进一步的，在控制单元中预设过滤膜初始状态下对应的电信号强度，控制单元中设定安全限。
14.进一步的，排风机构，包括墙面排风扇、排风管道，将带有超限粉尘的空气排出，直至降至安全限以下。
15.进一步的，过滤膜为微孔滤膜或过氯乙烯纤维滤膜。
16.进一步的，设置过滤膜更换机构，在超出设定采样时间后，用于进行更换过滤膜。
17.工作方式如下：根据采样模式(个体采样/定点采样)的不同，设置采样流量；
18.开启发光单元并接收对应的电信号，基于该电信号，控制单元根据预设的算法计算碳纤维粉尘浓度值，控制单元计算当前值及累加浓度值。浓度值与设定安全限相比较，当超出安全限则发出警报；浓度值发出警报后，排空装置启动，送入新鲜风或抽出高浓度空气，直至粉尘浓度值降至安全限以下。
19.本实用新型相对于现有技术相比具有下列优点：
20.本实用新型通过设置由在线监测部及自动调整部组成的装置，可实现碳纤维粉尘的在线监测及自动调整，并降低了生产成本，维护了工人职业安全。
附图说明
21.图1为在线监测及自动调整工作原理图。
22.图2为在线监测及自动调整流程示意图。
23.图3为在线监测采样机构的结构示意图。
24.11、发光器件；12、发光透镜；2、过滤膜；31受光透镜、32、受光体。
具体实施方式
25.下图示出了实施例提供的在线监测及自动调整示意图。
26.一种碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，包括：
27.采样机构，包括进气端、出气端、过滤膜，进气端用于通入带有碳纤维粉尘的空气；
28.过滤膜用于吸附；
29.出气端用于通过过滤后的空气；
30.其中，进气端设置发光单元，发光单元包括发光体和发光透镜组成，发光透镜用于将发光体所发出的光线转换为平行光；出气端设置受光单元，受光单元包括受光透镜和受光器件，受光透镜用于将透过过滤膜的光线转换为汇聚光，受光器件接收汇聚光并转为电信号。
31.发光单元发射红外光，通过过滤膜后，被出气端的受光单元接收。
32.受光单元与控制单元相连，接收受光单元的电信号；控制单元与排风机构相连。
33.控制单元包括处理器、驱动电路、放大电路、滤波电路组成，驱动电路连接发光单元，处理器连接驱动电路；受光单元连接放大电路，放大电路连接滤波电路，滤波电路连接处理器。
34.在控制单元中预设过滤膜初始状态下对应的电信号强度，控制单元中设定安全限。
35.排风机构，包括墙面排风扇、排风管道，将带有超限粉尘的空气排出，直至降至安全限以下。
36.过滤膜为微孔滤膜或过氯乙烯纤维滤膜。过滤膜捕捉过滤到碳纤维粉尘时，由于粉尘会阻挡光线，导致受光单元接收到的光线强度减弱，受光电信号也会发生变化，进而可以计算出粉尘浓度。控制单元中设定安全限进行比较，如果超出安全限，则发出信号给自动调整部。控制单元，通过数模转换送给排风机构。
37.设置过滤膜更换机构，在超出设定采样时间后，用于进行更换过滤膜。
38.如图1、3，发光器件11在处理器作用下，发出红外光，被发光透镜12转换为平行光后经过过滤膜2，被过滤膜上所聚集毛丝阻挡后的红外光到达受光透镜31后被转换为汇聚光，达到受光单元(受光体)32，被转换为电信号，电信号经过放大电路放大，经过滤波电路滤波后，进入处理器，与此前预设的电信号强度进行对比，进而计算出粉尘浓度，当超出控制限后，处理器通过数模转换方式将电信号发给排风机构。


技术特征：
1.一种碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，其特征在于，包括：采样机构，包括进气端、出气端、过滤膜，进气端用于通入带有碳纤维粉尘的空气；过滤膜用于吸附；出气端用于通过过滤膜过滤后的空气；其中，进气端设置发光单元，发光单元包括发光体和发光透镜组成，发光透镜用于将发光体所发出的光线转换为平行光；出气端设置受光单元，受光单元包括受光透镜和受光器件，受光透镜用于将透过过滤膜的光线转换为汇聚光，受光器件接收汇聚光并转为电信号；发光单元发射红外光，通过过滤膜后，被出气端的受光单元接收；受光单元与控制单元相连，接收受光单元的电信号；控制单元与排风机构相连。2.根据权利要求1所述的碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，其特征在于，控制单元包括处理器、驱动电路、放大电路、滤波电路组成，驱动电路用于驱动发光体发出红外光线，放大电路用于放大受光器件发出的电信号，滤波电路用于对放大后的电信号进行滤波处理，滤波处理后的电信号进入处理器。3.根据权利要求1所述的碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，其特征在于，在控制单元中预设过滤膜初始状态下对应的电信号强度，控制单元中设定安全限。4.根据权利要求1所述的碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，其特征在于，排风机构，包括墙面排风扇、排风管道，将带有超限粉尘的空气排出，直至降至安全限以下。5.根据权利要求1所述的碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，其特征在于，过滤膜为微孔滤膜或过氯乙烯纤维滤膜。6.根据权利要求1所述的碳纤维粉尘的在线监测及自动调整的装置，其特征在于，设置过滤膜更换机构，在超出设定采样时间后，用于进行更换过滤膜。

技术总结
本实用新型公开了一种碳纤维粉尘在线监测及自动调整装置，该装置包括采样机构，包括进气端、出气端、过滤膜，进气端设置发光单元，发光单元由发光体和发光透镜组成，发光透镜用于将发光体所发出的光线转换为平行光；出气端设置受光单元，受光单元包括受光透镜和受光器件，受光透镜用于将透过过滤膜的光线转换为汇聚光，受光器件接收汇聚光并转为电信号；受光单元与控制单元相连，接收受光单元的电信号；控制单元与排风机构相连。本实用新型能够及时有效地监测碳纤维粉尘浓度并进行调整，降低生产成本，保证工人劳动安全。保证工人劳动安全。保证工人劳动安全。


技术研发人员：李韦 张建峰 韩兴荣 田甲由
受保护的技术使用者：中复神鹰碳纤维股份有限公司
技术研发日：2022.05.16
技术公布日：2022/9/9