一种自校准的便携式振荡天平粉尘检测仪及使用方法

专利主权项内容

1.一种自校准的便携式振荡天平粉尘检测仪，包括壳体(1)，所述壳体(1)上开设有主进气口和主排气口，其特征在于，还包括气溶胶干燥系统、气溶胶预热系统、振荡测量系统、流量控制系统、校正测量系统、电源系统和显示屏(2)；所述壳体(1)上还开设有辅助进气口；所述气溶胶干燥系统、气溶胶预热系统、振荡测量系统、流量控制系统、校正测量系统和电源系统均安装在壳体(1)的内腔中；所述气溶胶干燥系统由粒径切割器(3)、渗透式干燥机构(6)、硅胶干燥管(8)、HEPA过滤器(7)、限流孔组件(10)、第一温湿度传感器(4)、第二温湿度传感器(9)和大气压力传感器(5)组成；所述粒径切割器(3)安装在壳体(1)的主进气口中，其进气端与待测环境连通；所述渗透式干燥机构(6)水平地设置，其由小径段测试管路(6-1)、大径段干燥管路(6-2)和环形连接板(6-3)组成，所述大径段干燥管路(6-2)同轴地套设在小径段测试管路(6-1)的外部，且二者的端部相平齐，两个环形连接板(6-3)分别设置在大径段干燥管路(6-2)和小径段测试管路(6-1)两个同侧端部之间的区域中，且环形连接板(6-3)的外边沿与大径段干燥管路(6-2)的端沿气密连接，环形连接板(6-3)的内边沿与小径段测试管路(6-1)的端沿气密连接，小径段测试管路(6-1)的管壁采用渗透膜制成，小径段测试管路(6-1)左端为测试气体进气口，其右端为测试气体出气口，所述小径段测试管路(6-1)的测试气体进气口通过第一连通管路与粒径切割器(3)的出气端气密连接；大径段干燥管路(6-2)的左端连接有与其内腔连通的干燥出气管路，其右端连接有与其内腔连通的干燥进气管路；所述硅胶干燥管(8)的出口端通过第二连通管路与大径段干燥管路(6-2)的干燥进气管路气密连接；所述HEPA过滤器(7)的出口端通过第三连通管路与硅胶干燥管(8)进口端气密连接，HEPA过滤器(7)的进口端通过第四连通管路与壳体(1)上的辅助进气口气密连接；所述限流孔组件(10)的入口端连接在大径段干燥管路(6-2)上干燥出气管路的端部；所述第一温湿度传感器(4)靠近主排气口地设置，且安装在壳体(1)的外部，用于实时采集外界环境气体的温湿度信号；所述第二温湿度传感器(9)安装在测试气体出气口的内部，用于实时采集干燥后气体的温湿度信号；所述大气压力传感器(5)靠近主进气口地设置，且安装在壳体(1)的外部，用于实时采集外界环境的大气压力信号；所述气溶胶预热系统由加热管(11)、加热带(12)、保温材料(14)、第三温湿度传感器(15)和预热控制器(13)组成；所述加热管(11)竖直地设置，其由位于上部的圆柱管体段(11-1)和位于下部的锥台形管体段(11-2)组成，所述圆柱管体段(11-1)的上端为加热进气端，且加热进气端通过第五连通管路与小径段测试管路(6-1)的测试气体出气口气密连接，圆柱管体段(11-1)的下端与锥台形管体段(11-2)的小径端连接，锥台形管体段(11-2)的大径端为加热出气端；所述加热带(12)绕设地覆盖在圆柱管体段(11-1)的外管壁上，所述保温材料(14)包裹在加热带(12)的外部；所述第三温湿度传感器(15)安装在锥台形管体段(11-2)的内部，用于实时采集加热后气体的温湿度信号；所述预热控制器(13)设置在加热管(11)的外部一侧，且分别与第一温湿度传感器(4)、第二温湿度传感器(9)、第三温湿度传感器(15)和加热带(12)连接，用于根据外界环境气体的温温度信号获得外界环境气体的温湿度数据、根据干燥后气体的温湿度信号获得干燥后气体的温湿度数据、根据加热后气体的温湿度信号获得加热后气体的温湿度数据，并根据外界环境气体的温湿度数据设定预热目标温度、根据干燥后气体的温湿度数据和加热后气体的温湿度数据调节加热带(12)的加热功率以确保预热效果；所述振荡测量系统由振荡管(16)、滤膜托(22)、磁钢(17)、驱动电磁铁(18)、霍尔传感器(19)、振荡驱动模块(20)和高精度频率测量模块(21)组成；所述振荡管(16)为锥台型石英振荡管，其上端的小径端作为进气口，其下端的大径端作为出气口；所述滤膜托(22)为薄壁漏斗状，滤膜托(22)的大径端装配有滤膜，并与锥台形管体段(11-2)的加热出气端气密连接，滤膜托(22)的小径端固定套装在振荡管(16)进气口的外部；一对磁钢(17)轴对称地分布在振荡管(16)外部的相对两侧，并且紧密黏附在振荡管(16)高度方向中心的两侧侧壁上；一对驱动电磁铁(18)轴对称地分布在一对磁钢(17)的外部两侧；所述霍尔传感器(19)竖直地设置在一侧的驱动电磁铁(18)和磁钢(17)之间，且其高度位于振荡管(16)高度方向的中心；所述振荡驱动模块(20)与驱动电磁铁(18)连接；所述高精度频率测量模块(21)与霍尔传感器(19)连接；所述流量控制系统由流量计(23)、三通管件(34)、质量流量控制器(25)、真空泵(26)和第四温湿度传感器(24)组成；所述流量计(23)的入口通过第六连通管路与振荡管(16)的出气口连接，所述三通管件(34)的一个入口端通过第七连通管路与流量计(23)的出口连接，三通管件(34)的另一个入口端通过第八连通管路与限流孔组件(10)的出口端连接，所述质量流量控制器(25)的入口与所述三通管件(34)的出口端连接，所述真空泵(26)的入口端与质量流量控制器(25)的出口连接，真空泵(26)的出口端通过第九连通管路与壳体(1)上的主出气口连接；所述第四温湿度传感器(24)设置在第七连通管路中，用于实时采集通过流量计(23)气体的温湿度信号；所述校正测量系统由倾角传感器(27)、压差传感器(28)、气体压力传感器(29)、数据采集模块(30)和数据处理模块(31)组成；所述倾角传感器(27)连接在振荡管(16)上，用于实时采集振荡管(16)的倾斜状态信号；所述压差传感器(28)的一个检测口通过第一测试管路与锥台形管体段(11-2)的加热出气端气密连接，其另一个检测口通过第二测试管路与振荡管(16)的出气口气密连接；所述气体压力传感器(29)设置在第六连通管路中，用于实时采集进入流量计(23)气体的绝对压力信号；所述数据采集模块(30)分别与第一温湿度传感器(4)、第二温湿度传感器(9)、第三温湿度传感器(15)、第四温湿度传感器(24)、流量计(23)、大气压力传感器(5)、高精度频率测量模块(21)、倾角传感器(27)、压差传感器(28)和气体压力传感器(29)连接；所述数据处理模块(31)与数据采集模块(30)和振荡驱动模块(20)连接；所述电源系统用于对用电设备进行供电；所述显示屏(2)安装在壳体(1)的外表面，并与数据处理模块(31)连接。