一种基于β射线法的大气颗粒物检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于β射线法的大气颗粒物检测装置。

背景技术：

空气中的颗粒物是大气污染的主要原因，尤其是pm10（直径小于等于10微米的颗粒物）和pm2.5（直径小于等于2.5微米的颗粒物）可吸入颗粒物会对人体的健康造成影响。所以大气中颗粒物的检测对环境治理和保护人体健康有重要的意义。β射线法是一种基于辐射衰减的探测方法，当β射线穿过收集有颗粒物的滤纸时能量衰减，通过探测器探测到能量衰减前后的探测值，可以计算出颗粒物的浓度。随着对颗粒物监测数据实时性的要求越来越高，需要在采集颗粒物的同时，用β射线法对颗粒物浓度进行测量。现有的基于β射线法的大气颗粒物检测装置比较笨重，不方便移动，无法根据实际需要将其移动到被测区域进行检测，便携性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于β射线法的大气颗粒物检测装置，用以解决现有的基于β射线法的大气颗粒物检测装置的便携性较差的问题。

为了解决上述问题，本实用新型所涉及的一种基于β射线法的大气颗粒物检测装置采用以下技术方案：

一种基于β射线法的大气颗粒物检测装置，包括装置本体、三脚架和把手；

所述装置本体包括检测箱体，所述检测箱体为长方体结构，所述把手固定在所述检测箱体的上侧板上，所述检测箱体的左侧板开设有第一进气口，所述检测箱体的右侧板开设有第一出气口，所述检测箱体内设置有气体探测腔、进气管道和出气管道，所述气体探测腔包括第二进气口、腔室和第二出气口，所述进气管道的一端连接所述第一进气口，所述进气管道的另一端连接所述第二进气口，所述出气管道的一端连接所述第一出气口，所述出气管道的另一端连接所述第二出气口，所述进气管道上设置有第一气泵和第一电磁阀，所述出气管道上设置有第二电磁阀和第二气泵；

所述腔室设置有β放射源、β射线探测器、以及设置在β放射源和β射线探测器之间的滤纸；

所述检测箱体内设置有控制器、无线通信模块以及用于提供电能的锂电池，所述检测箱体的前侧板设置有触摸屏以及用于接入外部直流供电电源的电源接口，所述电源接口通过供电线路连接所述β射线探测器和锂电池，所述第一气泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第二气泵、β放射源、β射线探测器、无线通信模块和触摸屏与所述控制器电连接；

所述检测箱体的底端固定有第一固定块，所述三脚架的顶端固定有第二固定块，所述第一固定块的底端设置有一个定位圆柱形凸起，所述第二固定块的顶端设置有与所述定位圆柱形凸起相适配的圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽的深度与所述定位圆柱形凸起的高度相适配，所述圆柱形凹槽的半径与所述定位圆柱形凸起的半径相适配，使得第一固定块放置在所述第二固定块上时，所述定位圆柱形凸起能够置于所述圆柱形凹槽内，实现所述第一固定块和第二固定块可拆卸连接；

所述三脚架的各支腿的底部设置有行走轮。

可选地，所述检测箱体底端的四个角均设置有防摔结构。

可选地，所述防摔结构为橡胶块。

本实用新型的有益效果如下：大气颗粒物检测装置的底部设置有行走轮，方便大气颗粒物检测装置移动，能够根据实际需要将其移动到被测区域进行检测，便携性较强；第一固定块和第二固定块可拆卸连接，能够在需要时将检测箱体与三脚架脱离，方便检测箱体和三脚架的各自携带，并且，检测箱体上的提手方便检测箱体的移动，进一步提升便携性；通过控制进气管道上设置的第一电磁阀以及出气管道上设置的第二电磁阀能够实现大气颗粒物的可靠检测；通过第一气泵和第二气泵能够加快腔室内的气体流通速度，提升检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1是本实用新型的基于β射线法的大气颗粒物检测装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的检测箱体的结构示意图；

图3是第一固定块的结构示意图；

图4是第二固定块的结构示意图；

图5是气体探测腔、进气管道和出气管道的结构示意图；

图6是的气体探测腔的剖面图；

图7是本实用新型的基于β射线法的大气颗粒物检测装置的电气原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1-7和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。

本实施例提供一种基于β射线法的大气颗粒物检测装置，以下简称为大气颗粒物检测装置。

大气颗粒物检测装置包括装置本体、把手2和三脚架3，如图1所示，装置本体包括检测箱体1。检测箱体1为长方体结构，包括上侧板、下侧板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板。把手2固定在检测箱体1的上侧板上，检测箱体1的左侧板开设有第一进气口4，检测箱体1的右侧板开设有第一出气口5，如图2所示，由于视角的关系，第一进气口4用虚线画出。第一进气口4的大小以及在左侧板的具体位置由实际需要确定；第一出气口5的大小以及在右侧板的具体位置由实际需要确定。

检测箱体1的前侧板设置有触摸屏6以及用于接入外部直流供电电源的电源接口7。触摸屏6以及电源接口7在检测箱体1的前侧板上的具体位置不做限定，由实际需要进行设置。

检测箱体1的底端固定有第一固定块8，第一固定块8可以与检测箱体1的下侧板焊接固定。本实施例中，第一固定块8为圆柱体结构，圆柱体结构的高度以及半径由实际需要进行设置。三脚架3的顶端固定有第二固定块9，第二固定块9可以与三脚架3的顶端焊接固定。本实施例中，第二固定块9为圆柱体结构，圆柱体结构的高度以及半径由实际需要进行设置。本实施例中，第一固定块8和第二固定块9的形状相同，即两者的高度以及半径均相同。第一固定块8和第二固定块9均可以为铁质固定块。

如图3所示，第一固定块8的底端设置有一个定位圆柱形凸起25，为了展示方便，图3上下方向进行了调换，本实施例中，定位圆柱形凸起25与第一固定块8同轴设置。如图4所示，第二固定块9的顶端设置有圆柱形凹槽26，定位圆柱形凸起25与圆柱形凹槽26相适配，即圆柱形凹槽26的深度与定位圆柱形凸起25的高度相适配（此处的相适配是指圆柱形凹槽26的深度等于定位圆柱形凸起25的高度，或者圆柱形凹槽26的深度略大于定位圆柱形凸起25的高度），圆柱形凹槽26的半径与定位圆柱形凸起25的半径相适配（此处的相适配是指圆柱形凹槽26的半径等于定位圆柱形凸起25的半径，或者圆柱形凹槽26的半径略大于定位圆柱形凸起25的半径），使得第一固定块8放置在第二固定块9上时，定位圆柱形凸起25能够置于圆柱形凹槽26内，实现第一固定块8和第二固定块9可拆卸连接。

如图1所示，三脚架3的各支腿的底部设置有行走轮24。

如图5所示，检测箱体1内设置有气体探测腔11、进气管道和出气管道，如图6所示，气体探测腔11包括第二进气口17、腔室16和第二出气口18，进气管道的一端连接第一进气口4，进气管道的另一端连接第二进气口17，出气管道的一端连接第一出气口5，出气管道的另一端连接第二出气口18。如图5所示，进气管道上设置有第一气泵12和第一电磁阀13，出气管道上设置有第二电磁阀14和第二气泵15。气泵的体积大小以及运行功率不唯一，取决于检测箱体1的体积大小或者实际的探测需求。

如图6所示，腔室16设置有β放射源19、β射线探测器20以及设置在β放射源19和β射线探测器20之间的滤纸27。以下给出气体探测腔11的一种具体结构。如图6所示，气体探测腔11为长方体结构，腔室16也为长方体结构，第二进气口17设置在左内侧壁，第二出气口18设置在右内侧壁。腔室16的左内侧壁还开设有一个通孔，该通孔的位置不做限定，根据实际情况进行设置，本实施例中，该通孔设置在第二进气口17的上方。腔室16的右内侧壁还开设有一个通孔，该通孔的位置不做限定，根据实际情况进行设置，本实施例中，该通孔设置在第二出气口18的上方。左内侧壁的通孔与右内侧壁的通孔处于同一高度，并且相对应，使得β放射源19和β射线探测器20在一条直线上，且β放射源19和β射线探测器20的连线与腔室16的轴线平行。为了保证气密性，左内侧壁的通孔的尺寸和形状需要与β放射源19的尺寸和形状相适配，使得β放射源19恰好穿设在该通孔内，周围不会余留空隙；右内侧壁的通孔的尺寸和形状需要与β射线探测器20的尺寸和形状相适配，使得β射线探测器20恰好穿设在该通孔内，周围不会余留空隙。β放射源19的β射线发射端处于腔室16内，而数据传输端处于腔室16外部空间，便于接线；β射线探测器20的β射线接收端处于腔室16内，而数据传输端处于腔室16外部空间，便于接线。

检测箱体1内设置有控制器21、无线通信模块22以及锂电池23，控制器21、无线通信模块22以及锂电池23在检测箱体1内的具体位置由实际情况进行设置。第一气泵12、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第二气泵15、β放射源19、β射线探测器20、无线通信模块22和触摸屏6与控制器21电连接，如图7所示。电源接口7通过供电线路连接β放射源19和/或β射线探测器20，用于为β放射源19和/或β射线探测器20供电，当然，电源接口7还可以供电连接其他的用电设备。而且，锂电池23用于为大气颗粒物检测装置的各个用电设备进行供电，图7以供电连接控制器21为例。那么，大气颗粒物检测装置有两种供电方式，可以由电源接口7连接外界供电电源进行供电，也可以直接由锂电池23进行供电。电源接口7通过供电线路连接锂电池23，用于为锂电池23充电。

另外，如图1所示，检测箱体1底端的四个角均设置有防摔结构10。进一步地，防摔结构10为橡胶块。由于检测箱体1的下侧板为长方形，则其具有四个角，各个角都固定有防摔结构10，防摔结构10可以直接粘在各个角上，也可以焊接在各个角上。

当需要气体检测时，通过操作触摸屏6，或者通过无线通信模块22接收远程控制信号，控制器21控制第一电磁阀13和第二电磁阀14打开，然后，控制第一气泵12和第二气泵15运行，被测气体通过进气管道进入到腔室16内。被测气体中的颗粒物会过滤在滤纸27上，β放射源19发出β射线，β射线探测器20接收β射线，当β射线穿过收集有颗粒物的滤纸27时能量衰减，控制器21根据β射线探测器20探测到能量衰减的探测值，计算出颗粒物的浓度。检测过的气体由出气管道排出。触摸屏6可以实时显示大气中的颗粒物浓度数据，无线通信模块22能够将检测到的颗粒物浓度数据进行上传。

需要说明的是，基于β射线法的大气颗粒物检测原理和技术属于现有技术，本申请保护的是基于β射线法的大气颗粒物检测装置的硬件结构，不在于其中的基于β射线法的大气颗粒物检测原理和技术。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。