单采样杆双通道大气颗粒物监测仪的驱动机构及监测仪的制作方法

本实用新型属于大气颗粒物监测技术领域，涉及一种驱动机构，特别是涉及一种单采样杆双通道大气颗粒物监测仪的驱动机构及监测仪。

背景技术：

β射线法pm10在线监测仪是我国目前测量大气中可吸入颗粒物的主要监测仪器之一。在监测过程中，校准、采样、计数与输出是必不可少的环节，而在这些环节中，有时需要采样杆上升，有时需要采样管下降。目前采样杆的升降操作不便，升降精确度不能很好的控制，因此设计操作方便，升降精确度高的在线监测仪采样杆的升降装置成为企业的一种需求。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种单采样杆双通道大气颗粒物监测仪的驱动机构及监测仪，用于解决现有技术中采样杆升降操作不便的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种单采样杆双通道大气颗粒物监测仪的驱动机构，包括：布置箱内的固定板、滤带和走纸机构，所述固定板将机箱分为外侧单元和内侧单元，在所述固定板朝向外侧单元的侧壁上固定所述滤带和走纸机构；所述走纸机构上卷绕有滤带，用于承托滤带并使滤带在所述监测仪的进气口和检测机构之间往复移动；所述驱动机构还包括一通道体和抬落装置，该通道体罩于进气口和检测装置外部；所述抬落装置包括安装座和升降装置，通道体一端紧贴固定板，在通道体上朝向固定板的一侧设有缺口，采样杆位于缺口内，采样杆固定连接所述安装座，所述安装座与所述升降装置固接，所述升降装置通过所述安装座带动所述采样杆沿缺口上下移动。

于本实用新型的一实施例中，所升降装置包括连接在固定板上的安装板，安装在所述安装板上的第三电机，及嵌入所述安装板内且连接所述第三电机的直线导轨；所述固定板是通过若干个垫柱与所述安装板的连接，所述安装座穿过固定板与所述直线导轨的滑块相连。

于本实用新型的一实施例中，所述通道体上设有横向方孔和横向缝隙，横向缝隙底面上设有滤带，采样杆下部的出气端紧贴滤带，通道体在横向缝隙的底面还设有气体通道，该气体通道与气泵相连。

于本实用新型的一实施例中，在所述采样杆外设置一凸块120，在所述固定板上安装有第一位置传感器和紧靠在所述第一位置传感器的第二位置传感器，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器位于相同高度,该第一位置传感器与上述凸块120相对设置且位于所述安装座的同一侧。

于本实用新型的一实施例中，所述抬落装置内还可包括抬升控制系统，该抬升控制系统包括采集器、处理器、显示设备，所述采集器的输入端分别与所述第一位置传感器、所述第二位置传感器相连，用于采集基础高度和标定点高度；所述处理器的输出端分别连接所述显示设备和所述第三电机。

于本实用新型的一实施例中，所述处理器包含有无线模块，通过所述无线模块与外部无线设备相连接.

于本实用新型的一实施例中，所述第三电机采用爪极电机。

于本实用新型的一实施例中，所述第一位置传感器或所述第二位置传感器选用光电式传感器、电涡流式传感器、霍尔传感器中的一种。

于本实用新型的一实施例中，所述走纸机构包括：第一滤带机构和第二滤带机构；所述第一滤带机构包括承托滤带的第一端轮和用于放出卷滤带的第一带盘，第一带盘的转轴穿过所述固定板并与安装在机箱内侧单元的第一电机相连，所述第二滤带机构包括承托滤带的第二端轮和用于收集滤带的第二带盘，所述第二带盘的转轴穿过所述固定板并与安装在机箱内侧单元的第二电机相连；所述采样杆的出气端靠近所述第一带盘安装。

本实用新型还提供了一种单采样杆双通道大气颗粒物监测仪，包括上述任一项所述的驱动机构。

本实用新型的驱动机构，由于采用爪极电机驱动，使采样管能够按照实际要求自动进行上升与下降，自动化程度高，操作方便。

同时，采样管上升或下降过程中，运转平稳，摩擦阻力小。

附图说明

图1显示为本实用新型的单采样杆双通道大气颗粒物监测仪的结构框图。

图2显示为本实用新型的监测仪中走纸机构的结构示意图。

图3显示为本实用新型的监测仪中抬升装置的结构示意图。

图4显示为本实用新型的监测仪中抬升装置图3中的a-a截面示意图。

图5显示为本实用新型的监测仪中抬升装置的安装板示意图

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，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实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，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，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型的驱动机构应用在单采样双通道大气颗粒物监测仪中，该监测仪包括切割头2、采样杆3、动态加热系统和监测主机。切割头2安装在采样杆3顶端，在实际使用过程中可以通过更换切割头2的类型(如pm10、pm2.5、tsp)来切割不同粒径；采样杆3底部插入监测主机内部，其采样杆3的出气端作为监测主机的进气口，监测主机还包括机箱1、流量控制装置、驱动机构13、检测装置11、和监控系统12，所述驱动机构13还包括有驱动控制系统14。流量控制装置、驱动机构13、检测装置11、驱动控制系统14和监控系统12均放置在机箱1内，其中，驱动机构13上卷绕有滤带111并其滤带111放置在检测装置11内；驱动控制系统14用于控制驱动机构13带动滤带111朝所需方向移动或卷绕；检测装置11靠近监测主机的进气口设置，用于检测滤带111上吸附的颗粒物并将检测数据传输至监控系统12，由监控系统12对检测数据处理。流量控制装置包括气泵4和固定在气泵4进气口的流量阀，气泵4进气口与监测主机的进气口彼此顺延对接设置且滤带111穿设于其对接面处布置，流量阀优选使用偏心轮流量阀；另外，动态加热系统包括固定在采样杆3上的动态加热器31，用于监测采样杆3内空气温湿度，该动态加热器31检测的空气温湿度数据传输至监控系统12并由控监控系统12控制其加热工作，如控制动态加热器31启动、关闭、调节加热功率。

具体地，请参阅图2，驱动机构13包括布置机箱1内的固定板15、滤带111和走纸机构，固定板15将机箱1分为外侧单元和内侧单元，在固定板15朝向外侧单元的侧壁上固定所述滤带111和走纸机构，其中，走纸机构包括第一滤带机构和第二滤带机构，所述第一滤带机构和第二滤带机构之间用于承托滤带111并使滤带111在监测仪的进气口和检测机构之间往复移动。其中，第一滤带机构包括承托滤带111的第一端轮9和卷绕滤带111的第一带盘7，第一带盘7的转轴穿过固定板15并与安装在内侧单元的第一电机相连，第二滤带机构包括承托滤带111的第二端轮和卷绕滤带111的第二带盘，第二带盘的转轴穿过固定板15并与安装在内侧单元的第二电机相连。在本实施例中，进气口靠近第一带盘7安装，因此在第一带盘7绕有空白滤带111，第二带盘绕有使用过的滤带111，在控制滤带111从第一带盘7朝向第二带盘移动时，第一电机控制第一带盘7放出空白滤带111，第二电机随之控制第二带盘将经过采样杆3出气端的滤带111进行收集卷绕，第二电机收集滤带111的速度与第一电机放出滤带111速度相适应。

优选地，为确保滤带111在放出或收集过程中不会因重力影响，产生变形，在本实施例中，在第一带盘7和第一端轮9之间、以及第二带盘和第二端轮之间分别安装有一张紧轮，该张紧轮用于调节第一带轮与第一端轮9或是第二带轮与第二端轮之间滤带111的松紧程度。

在滤带111上方并靠近第一端轮9位置处安装有压紧轮，与压紧轮相对面并位于滤带111下方位置处安装有固定于固定板15上的主动轴，主动轴穿过固定板15后与第五电机相连，该主动轴与压紧轮配合在滤带111沿运动方向左右移动时压紧滤带111，由第五电机控制滤带111进入采样杆3出气端的滤带111角度。

具体地，请参阅图3-4，所述驱动机构13还包括一通道体113和抬落装置，该通道体113罩于进气口和检测装置11外部，保护进气口以及检测装置11不被收外接杂质污染，抬落装置用于拆装滤带111或是停止监测时抬起采样杆3，方便更换滤带111。优选地，参阅图3，抬落装置包括用来固定通道体113的上述固定板15、安装座118和升降装置，通道体113一端紧贴固定板15，在通道体113上朝向固定板15的一侧设有缺口114，采样杆3位于缺口114内，采样杆3固定连接所述安装座118，安装座118与升降装置固接，升降装置通过安装座118带动采样杆3沿缺口114上下移动。在本实施例中，这样设置目的是：在装配过程中，可以将采样杆3与升降装置先固接在一定，然后再将通道体113罩在采样杆3外侧，在拆卸过程中，其拆卸动作与装配动作相反，在拆装过程中，无需技术人员伸入通道体113内部进行采样杆3拆卸或装配，只需要在通道体113外侧即可完成采样杆3与通道体113之间的拆装。

进一步地，通道体113上设有横向方孔19和横向缝隙112，横向缝隙112底面上设有滤带111，采样杆3下部紧贴滤带111，通道体113在横向缝隙112内采样杆3的下方设有气体通道115，气体通道115与上述气泵4相连。

进一步地，参阅图5，升降装置包括连接在固定板15上的安装板119，安装在安装板119上的第三电机，及嵌入所述安装板119内且连接第三电机的直线导轨122，安装板119上开设有用于固定直线导轨122的凹槽；第三电机优选采用爪极电机117，固定板15是通过若干个垫柱实现与安装板119的连接，安装座118穿过固定板15与所述直线导轨122的滑块采用螺栓、螺钉等紧固件相连。

进一步地，为保证在装配过程中，方便调整采样杆3下部的出气端与滤带111之间的距离，在所述采样杆3外设置一凸块120，该凸块120可以是与采样杆3一体成型，也可以是通过螺栓等紧固件固定于采样杆3，在设定凸块120过程中，技术人员根据设计的通道体113的形状尺寸来调整凸块120与采样杆3下部的出气端端面之间的具体相距距离。相应地，在固定板15上安装有第一位置传感器121和紧靠在第一位置传感器121的第二位置传感器，第一位置传感器121和第二位置传感器位于相同高度；第二位置传感器用于测量第二位置传感器与滤带111/横向缝隙112底面之间的距离，以此作为基础高度；该第一位置传感器121与上述凸块120相对设置且位于安装座118的同一侧，以所述第一位置传感器121以该凸块120为标定点，当然也可以采用其他组件来代替凸块120作为标定点，例如采用板件贴在采样杆3外部，或是在采样杆3外部划定标定点，安装座118根据标定点来固定采样杆3，此时所述第一位置传感器121以该安装座118为标定点，来获取采样杆3与横向缝隙112底面或是与滤带111之间距离。

采样杆3高度测量过程：在采样杆3与安装座118之间装配后，放入通道体113的缺口114内，此时第二传感器获取基础高度h，第一位置传感器121依据标定点确定标定点高度h1，标定点相距采样杆3下部的出气端端面的距离属于已知为h2，从而获取采样杆3下部的出气端端面与滤带111/横向缝隙112底面之间距离h(h＝(h1+h)-h2)。

相应地，所述抬落装置内还可包括抬升控制系统，该抬升控制系统包括采集器、处理器、显示设备，采集器的输入端分别与第一位置传感器121、第二位置传感器相连，用于采集基础高度和标定点高度；处理器的输出端分别连接显示设备和第三电机117，处理器根据基础高度、标定点高度计算获得采样杆3和滤带111/横向缝隙112底面之间距离，将计算取得的结果在显示设备上展示，显示设备是多种显示设备中的任何一种，其包括但不局限于桌上型或膝上型计算机、笔记本电脑、超薄型笔电、平板计算机、小笔电、或其它显示设备。当然，为方便调整采样杆3高度，可以将处理器上设置无线模块，通过无线模块与外部无线设备相连接，外部无线设备例如无线遥控器，无线遥控器通过处理器控制第三电机117正反转，从而控制采样杆3的上升或下降。在实际使用过程中，当监测仪不工作时，其采样杆3与滤带111之间需要一定的预设距离，该预设距离可以是技术人员根据实际情况来设定。技术人员可以通过上位机向处理器设定采样杆3和滤带111的预设距离，当安装滤纸时，其抬落装置可以根据滤带111自行调整采样杆3的高度，保证两者相距设定的预设距离。

具体地，驱动控制系统14包括第一采集器、第一处理器、第一存储器和通讯设备；第一采集器的输入端分别与第一电机、第二电机、第三电机117、第五电机连接，用于采集各电机的电机参数，如转速、开关信号；第一采集器的输出端连接第一处理器的输入端，电机参数经第一处理器处理后存储于第一存储器内；第一存储器、第一处理器分别双向连接通讯设备，同时通讯设备还有线/无线连接外部电子设备，在本实施例中，可以通过外部电子设备查询当前各电机的电机参数；另外，第一处理器分别与第一电机、第二电机、第三电机117、第五电机连接，可通过外部电子设备调节各电机参数后，经通讯设备传至第一处理器，由第一处理器调节各电机的电机参数。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。