一种全自动粉尘浓度检测方法

技术领域

本发明涉及一种全自动粉尘浓度检测方法，属于粉尘浓度检测技术领域。

背景技术

目前的粉尘检测的检测原理有光散射法和β射线法检测，然而其中光散射法是光线通过颗粒物的流动通道后会照射在颗粒物上发生散射，然后通过光强探头检测散射后的光线强度，以此光线强度来反应粉尘颗粒物浓度的大小，例如公开号为CN107576601A的文件中公开了一种在线检测及分析仪表，利用的就是光散射的原理检测粉尘颗粒物浓度，然后这种仪表的结构非常复杂，其中需要保证粉尘颗粒均匀的通过检测腔室，尤其是气流需要非常均匀的流过检测腔室，若粉尘颗粒在检测腔室发生扩散，那么就会出现检测结果不准的情况，但是由于采样泵的采样工作原理可以发现，采样的气体流动并不是完全的连续，也就是说采样的气流是有波动的，因此气流的波动会导致颗粒物会逸散在检测腔室内，从而导致颗粒物出现重复检测，另外这种检测仪表还要设计复杂的光路，因此结构比较复杂，并且检测过程中颗粒物逸散的不确定性导致后期的数据校准比较复杂，难度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种全自动粉尘浓度检测方法，该方法能在对环境检测后方便快捷的计算出粉尘颗粒浓度，提高检测效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种全自动粉尘浓度检测方法，包括以下步骤：

S1、提供一种全自动粉尘测定仪，包括外壳，所述外壳上设置有采样接头，所述壳体上设置有检测仪表，所述检测仪表包括检测壳体，所述检测壳体内设置有气流通道，所述检测壳体的上游端设置有入口且与采样接头连通，所述检测壳体的下游端设置有样气出口，所述外壳内部还固定有与抽气泵，所述抽气泵的入口与所述样气出口之间管道联通，所述检测壳体上还固定有横向贯穿气流通道的滤膜插装板，所述滤膜插装板上设置有方便滤膜组件插装的插装槽，所述外壳上设置有与插装槽位置对应的插装口，所述滤膜组件插入到所述插装槽内并将气流通道分隔为含尘通道和净化通道；所述样气出口与净化通道连通，所述检测壳体上固定有红外发光元件，该红外发光元件的光线通过尘通道并向下游照射，所述检测壳体上位于净化通道内安装有用于检测红外光强的光强检测探头，所述检测壳体上还设置有压紧所述滤膜组件的压紧机构，所述检测壳体内固定有控制板和内置电源，所述控制板和内置电源均与抽气泵、光强检测探头和红外发光元件电连接；

S2、对全自动粉尘测定仪的光强检测探头进行前期的校零和标定，并对抽气泵的标准工作状态进行校正，抽气泵在标准工作状态的抽气量为n升；

S3、将测定仪移动到检测点，将全新的滤膜组件插入到插装槽内；

S4、启动红外发光元件，光强检测探头检测的红外光强为初始光强；

S5、启动抽气泵，使抽气泵始终在标准工作状态下，并启动红外发光元件，抽气泵将检测点外部的含尘气体按照标准工作流量抽入到测定仪内，含尘气体通过滤膜组件后粉尘被过滤在滤膜组件上，滤膜组件上的粉尘颗粒对红外光进行吸收，光强检测探头持续对经过粉尘颗粒吸收后的红外光线的强度进行检测；

S6、抽气泵持续工作时间h小时后，抽气泵停止抽气，总的抽气量V＝h×n，光强检测探头再次持续检测红外光线强度，待光强检测探头检测的红外光强度稳定在一个最终光强持续设定时候后，停止检测；

S7、根据光强检测探头检测的最终光强和初始光强，计算出红外光强衰减量，然后再根据粉尘颗粒对红外光的吸收率得出滤膜上附着粉尘的粉尘量M克，最终得出的粉尘颗粒浓度为M/V，单位为克每升。

作为一种优选的方案，所述检测壳体上还设置有辅助矫正光强探头，所述辅助矫正光强探头固定在所述含尘通道内用于检测红外发光元件的光强，在步骤S4，辅助矫正光强探头也检测红外发光元件发射的光强作为初始矫正光强；并且在持续检测的h小时中，辅助矫正光强探头持续检测光强直至停止，在停止检测时辅助矫正光强探头得到最终矫正光强，根据初始矫正光强和最终矫正光强之间的差值得出误差光强值，然后将该误差光强值补偿到红外光强衰减量中得出真实的红外光强衰减量，并利用真实的红外光强衰减量计算出粉尘颗粒浓度。

作为一种优选的方案，所述压紧机构包括轴向滑动安装与所述检测壳体上的压紧套，所述光强检测探头固定在所述压紧套内，所述压紧套的内腔形成了所述的净化通道；所述压紧套上设置有出气嘴，所述出气嘴构成了所述样气出口，所述检测壳体上设置有方便出气嘴伸出的轴向延伸的第一条孔，所述检测壳体和压紧套的下游端部之间设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧的弹力迫使压紧套压紧所述滤膜组件在含尘通道的端口，所述压紧套还设置与驱动所述压紧套向下游滑动打开的张开机构，滤膜组件插入时张开机构操作压紧套向下游滑动使插装槽打开，滤膜组件插入后利用压缩弹簧的弹力迫使压紧套将滤膜组件压紧在含尘通道的端口上。

作为一种优选的方案，所述抽气泵和样气出口之间还设置有缓冲腔室，利用缓冲腔室对采样气体进行缓冲。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于全自动粉尘浓度检测方法，包括以下步骤：

S1、提供一种全自动粉尘测定仪，包括外壳，所述外壳上设置有采样接头，所述壳体上设置有检测仪表，所述检测仪表包括检测壳体，所述检测壳体内设置有气流通道，所述检测壳体的上游端设置有入口且与采样接头连通，所述检测壳体的下游端设置有样气出口，所述外壳内部还固定有与抽气泵，所述抽气泵的入口与所述样气出口之间管道联通，所述检测壳体上还固定有横向贯穿气流通道的滤膜插装板，所述滤膜插装板上设置有方便滤膜组件插装的插装槽，所述外壳上设置有与插装槽位置对应的插装口，所述滤膜组件插入到所述插装槽内并将气流通道分隔为含尘通道和净化通道；所述样气出口与净化通道连通，所述检测壳体上固定有红外发光元件，该红外发光元件的光线通过尘通道并向下游照射，所述检测壳体上位于净化通道内安装有用于检测红外光强的光强检测探头，所述检测壳体上还设置有压紧所述滤膜组件的压紧机构，所述检测壳体内固定有控制板和内置电源，所述控制板和内置电源均与抽气泵、光强检测探头和红外发光元件电连接；

S2、对全自动粉尘测定仪的光强检测探头进行前期的校零和标定，并对抽气泵的标准工作状态进行校正，抽气泵在标准工作状态的抽气量为n升；

S3、将测定仪移动到检测点，将全新的滤膜组件插入到插装槽内；

S4、启动红外发光元件，光强检测探头检测的红外光强为初始光强；

S5、启动抽气泵，使抽气泵始终在标准工作状态下，并启动红外发光元件，抽气泵将检测点外部的含尘气体按照标准工作流量抽入到测定仪内，含尘气体通过滤膜组件后粉尘被过滤在滤膜组件上，滤膜组件上的粉尘颗粒对红外光进行吸收，光强检测探头持续对经过粉尘颗粒吸收后的红外光线的强度进行检测；

S6、抽气泵持续工作时间h小时后，抽气泵停止抽气，总的抽气量V＝h×n，光强检测探头再次持续检测红外光线强度，待光强检测探头检测的红外光强度稳定在一个最终光强持续设定时候后，停止检测；

S7、根据光强检测探头检测的最终光强和初始光强，计算出红外光强衰减量，然后再根据粉尘颗粒对红外光的吸收率得出滤膜上附着粉尘的粉尘量M克，最终得出的粉尘颗粒浓度为M/V，单位为克每升；该检测方法在前期对光强检测探头进行校零和标定，确保红外光检测的准确性，并且抽气泵为定量抽气，这样也能方便计算所抽取的流量，通过插装槽能确保滤膜组件的装拆方便，由于粉尘在滤膜组件内通过红外光照射就能得出粉尘的量，提高了称重效率，且省去需要拆卸准确的繁琐，最后只需要将得出的粉尘的重量除以抽气总量，完成检测；该方法能在对环境检测后方便快捷的计算出粉尘颗粒浓度，提高检测效率。

又由于所述检测壳体上还设置有辅助矫正光强探头，所述辅助矫正光强探头固定在所述含尘通道内用于检测红外发光元件的光强，在步骤S4，辅助矫正光强探头也检测红外发光元件发射的光强作为初始矫正光强；并且在持续检测的h小时中，辅助矫正光强探头持续检测光强直至停止，在停止检测时辅助矫正光强探头得到最终矫正光强，根据初始矫正光强和最终矫正光强之间的差值得出误差光强值，然后将该误差光强值补偿到红外光强衰减量中得出真实的红外光强衰减量，并利用真实的红外光强衰减量计算出粉尘颗粒浓度；使初始矫正光强得到修正，进一步提高检测的准确性。

又由于所述压紧机构包括轴向滑动安装与所述检测壳体上的压紧套，所述光强检测探头固定在所述压紧套内，所述压紧套的内腔形成了所述的净化通道；所述压紧套上设置有出气嘴，所述出气嘴构成了所述样气出口，所述检测壳体上设置有方便出气嘴伸出的轴向延伸的第一条孔，所述检测壳体和压紧套的下游端部之间设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧的弹力迫使压紧套压紧所述滤膜组件在含尘通道的端口，所述压紧套还设置与驱动所述压紧套向下游滑动打开的张开机构，滤膜组件插入时张开机构操作压紧套向下游滑动使插装槽打开，滤膜组件插入后利用压缩弹簧的弹力迫使压紧套将滤膜组件压紧在含尘通道的端口上；安装滤膜组件简单方便，方便人工操作，提高使用效果。

又由于所述抽气泵和样气出口之间还设置有缓冲腔室，利用缓冲腔室对采样气体进行缓冲；由于抽气泵在进行抽气时不是连续的，通过缓冲腔室能方便缓存气流来供采样泵抽取，确保气流流动稳定，提高检测的准确性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的立体图；

图3是本发明实施例的剖视图；

图4是本发明实施例第一气泵腔室和第二气泵腔室处的结构剖视图；

附图中：1、外壳；2、采样接头；3、检测仪表；4、检测壳体；5、样气出口；6、抽气泵；7、插装槽；8、插装口；9、含尘通道；10、净化通道；11、红外发光元件；12、光强检测探头；13、控制板；14、内置电源；15、把手；16、辅助矫正光强探头；17、压紧套；18、第一条孔；19、偏转拨片；20、拨动轴；21、第二条孔；22、推杆；23、上游板部；24、下游板部；25、连接板部；26、安装定位槽；27、缓冲腔室；28、第一气泵腔室；29、第二气泵腔室；30、第一入口单向阀；31、第一出口单向阀；32、第一抽气入口；33、第一抽气出口；34、第二抽气入口；35、第二抽气出口；36、第二入口单向阀；37、第二出口单向阀；38、第一柔性膜片；39、第二柔性膜片；40、往复驱动连杆；41、驱动孔；42、驱动电机；43、偏心轮；44、驱动轮。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图4所示，一种全自动粉尘浓度检测方法，包括以下步骤：

S1、提供一种全自动粉尘测定仪，包括外壳1，所述外壳1上设置有采样接头2，所述壳体上设置有检测仪表3，所述检测仪表3包括检测壳体4，所述检测壳体4内设置有气流通道，所述检测壳体4的上游端设置有入口且与采样接头2连通，所述检测壳体4的下游端设置有样气出口5，所述外壳1内部还固定有与抽气泵6，所述抽气泵6的入口与所述样气出口5之间管道联通，所述检测壳体4上还固定有横向贯穿气流通道的滤膜插装板，所述滤膜插装板上设置有方便滤膜组件插装的插装槽7，所述外壳1上设置有与插装槽7位置对应的插装口8，所述滤膜组件插入到所述插装槽7内并将气流通道分隔为含尘通道9和净化通道10；所述样气出口5与净化通道10连通，所述检测壳体4上固定有红外发光元件11，该红外发光元件11的光线通过尘通道并向下游照射，所述检测壳体4上位于净化通道10内安装有用于检测红外光强的光强检测探头12，所述检测壳体4上还设置有压紧所述滤膜组件的压紧机构，所述检测壳体4内固定有控制板13和内置电源14，所述控制板13和内置电源14均与抽气泵6、光强检测探头12和红外发光元件11电连接；

S2、对全自动粉尘测定仪的光强检测探头12进行前期的校零和标定，并对抽气泵6的标准工作状态进行校正，抽气泵6在标准工作状态的抽气量为n升；

S3、将测定仪移动到检测点，将全新的滤膜组件插入到插装槽7内；

S4、启动红外发光元件11，光强检测探头12检测的红外光强为初始光强；

S5、启动抽气泵6，使抽气泵6始终在标准工作状态下，并启动红外发光元件11，抽气泵6将检测点外部的含尘气体按照标准工作流量抽入到测定仪内，含尘气体通过滤膜组件后粉尘被过滤在滤膜组件上，滤膜组件上的粉尘颗粒对红外光进行吸收，光强检测探头12持续对经过粉尘颗粒吸收后的红外光线的强度进行检测；

S6、抽气泵6持续工作时间h小时后，抽气泵6停止抽气，总的抽气量V＝h×n，光强检测探头12再次持续检测红外光线强度，待光强检测探头12检测的红外光强度稳定在一个最终光强持续设定时候后，停止检测；

S7、根据光强检测探头12检测的最终光强和初始光强，计算出红外光强衰减量，然后再根据粉尘颗粒对红外光的吸收率得出滤膜上附着粉尘的粉尘量M克，最终得出的粉尘颗粒浓度为M/V，单位为克每升；该检测方法在前期对光强检测探头12进行校零和标定，确保红外光检测的准确性，并且抽气泵6为定量抽气，这样也能方便计算所抽取的流量，通过插装槽7能确保滤膜组件的装拆方便，由于粉尘在滤膜组件内通过红外光照射就能得出粉尘的量，提高了称重效率，且省去需要拆卸准确的繁琐，最后只需要将得出的粉尘的重量除以抽气总量，完成检测；该方法能在对环境检测后方便快捷的计算出粉尘颗粒浓度，提高检测效率。

优选的，所述检测壳体4上还设置有辅助矫正光强探头16，所述辅助矫正光强探头16固定在所述含尘通道9内用于检测红外发光元件11的光强，在步骤S4，辅助矫正光强探头16也检测红外发光元件11发射的光强作为初始矫正光强；并且在持续检测的h小时中，辅助矫正光强探头16持续检测光强直至停止，在停止检测时辅助矫正光强探头16得到最终矫正光强，根据初始矫正光强和最终矫正光强之间的差值得出误差光强值，然后将该误差光强值补偿到红外光强衰减量中得出真实的红外光强衰减量，并利用真实的红外光强衰减量计算出粉尘颗粒浓度；使初始矫正光强得到修正，进一步提高检测的准确性。

优选的，所述压紧机构包括轴向滑动安装与所述检测壳体4上的压紧套17，所述光强检测探头12固定在所述压紧套17内，所述压紧套17的内腔形成了所述的净化通道10；所述压紧套17上设置有出气嘴，所述出气嘴构成了所述样气出口5，所述检测壳体4上设置有方便出气嘴伸出的轴向延伸的第一条孔18，所述检测壳体4和压紧套17的下游端部之间设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧的弹力迫使压紧套17压紧所述滤膜组件在含尘通道9的端口，所述压紧套17还设置与驱动所述压紧套17向下游滑动打开的张开机构，滤膜组件插入时张开机构操作压紧套17向下游滑动使插装槽7打开，滤膜组件插入后利用压缩弹簧的弹力迫使压紧套17将滤膜组件压紧在含尘通道9的端口上；安装滤膜组件简单方便，方便人工操作，提高使用效果。

优选的，所述抽气泵6和样气出口5之间还设置有缓冲腔室27，利用缓冲腔室27对采样气体进行缓冲；由于抽气泵6在进行抽气时不是连续的，通过缓冲腔室27能方便缓存气流来供采样泵抽取，确保气流流动稳定，提高检测的准确性。

另外，本发明实施例还公开了一种全自动粉尘测定仪，包括外壳1，所述外壳1上设置有采样接头2，所述外壳1上设置有检测仪表3，所述检测仪表3包括检测壳体4，所述检测壳体4内设置有气流通道，所述检测壳体4的上游端设置有入口且与采样接头2连通，所述检测壳体4的下游端设置有样气出口5，所述外壳1内部还固定有抽气泵6，所述抽气泵6的入口与所述样气出口5之间管道联通，所述检测壳体4上还固定有横向贯穿气流通道的滤膜插装板，所述滤膜插装板上设置有方便滤膜组件插装的插装槽7，所述外壳1上设置有与插装槽7位置对应的插装口8，所述滤膜组件插入到所述插装槽7内并将气流通道分隔为含尘通道9和净化通道；所述样气出口5与净化通道10连通，所述检测壳体4上固定有红外发光元件11，该红外发光元件11的光线通过含尘通道9并向下游照射，所述检测壳体4上位于净化通道10内安装有用于检测红外光强的光强检测探头12，所述检测壳体4上还设置有压紧所述滤膜组件的压紧机构，所述检测壳体4内固定有控制板13和内置电源14，所述控制板13和内置电源14均与抽气泵6、光强检测探头12和红外发光元件11电连接。

该外壳1上设有方便提取的把手15，方便卸袋，同时外壳1的腔底上设置有防水透气孔，防水透气孔上固定有防水透气膜，在使用时内腔能有效透气，就能进行散热，同时能隔绝杂质的进入，保护内腔内的结构；防水透气膜为市面上现有结构，因此不在文中详细描述。

在本实施例中，所述检测壳体4上还设置有辅助矫正光强探头16，所述辅助矫正光强探头16固定在所述含尘通道9内用于检测红外发光元件11的光强，辅助矫正光强探头16固定安装在检测壳体4的侧面，由于红外发光元件11在经过一段时间的照射后，环境温度等因素都会对所接受的光强检测数值产生影响，通过辅助矫正光强探头16能检测使用后的起始光强检测数值，与原先检测的起始数值进行比对，提高检测的准确性。

如图1和图3所示，所述压紧机构包括轴向滑动安装于所述检测壳体4上的压紧套17，所述光强检测探头12固定在所述压紧套17内，所述压紧套17的内腔形成了所述的净化通道10；所述压紧套17上设置有出气嘴，所述出气嘴构成了所述样气出口5，所述检测壳体4上设置有方便出气嘴伸出的轴向延伸的第一条孔18，所述检测壳体4和压紧套17的下游端部之间设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧的弹力迫使压紧套17压紧所述滤膜组件在含尘通道9的端口，所述压紧套17还设置与驱动所述压紧套17向下游滑动打开的张开机构；在安装滤膜组件时，通过张开机构打开压紧套17，从插装口8将滤膜组件插入到插装槽7内，接着压缩弹簧回弹使压紧套17压在滤膜组件上，安装结构简单方便，使拆卸简单，提高使用效果。

进一步的，所述张开机构包括铰接在检测壳体4上的偏转拨片19，所述压紧套17上设置有拨动轴20，所述检测壳体4上设置有方便拨动轴20穿出的第二条孔21，所述偏转拨片19的一端为拨动端且位于拨动轴20的上游，所述偏转拨片19的另一端为驱动端，所述外壳1内滑动安装有推杆22，所述推杆22的一端与所述驱动端铰接，所述推杆22的另一端伸出到所述外壳1的外部；这样只需将推杆22进行推动，就能将通过偏转拨片19绕拨动轴20偏转，从而推动拨动轴20在第二条孔21内移动，放置完滤膜组件，停止向前推动推杆22，压缩弹簧回弹就能将偏转拨片19复位就能完成安装，方便人工控制压紧套17的移动，提高操作性。

所述滤膜插装板包括上游板部23、下游板部24和连接板部25，所述连接板部25连接上游板部23和下游板部24的上端；所述上游板部23和下游板部24相互平行间隔设置形成了所述插装槽7，所述上游板部23设置有若干个对应的安装孔，所述下游板部24上设置有与安装孔位置适配的操作孔，所述下游板部24通过连接螺栓固定在所述检测壳体4上，所述下游板部24上设置有方便滤膜组件安装的安装定位槽26；该上游板部23、下游板部24和连接板部25为一体结构，通过螺钉连接固定安装在检测壳体4上，将滤膜组件安装在插装槽7后，气流通道从而分成含尘通道9和净化通道10，并且安装定位槽26也能方便在卡装滤膜组件时能快速准确安装，减少安装失误。

在本实施例中，所述抽气泵6和样气出口5之间还设置有缓冲腔室27；由于抽气泵6在进行抽气时不是连续的，通过缓冲腔室27能方便缓存气流来供采样泵抽取，确保气流流动稳定，提高检测的准确性。

如图4所示，所述抽气泵6包括结构相同的第一气泵腔室28和第二气泵腔室29，所述第一气泵腔室28上设置有第一抽气入口32和第一抽气出口33，所述第一抽气入口32和第一抽气出口33分别安装有第一入口单向阀30和第一出口单向阀31；对应的，所述第二气泵腔室29上设置有第二抽气入口34和第二抽气出口35，所述第一抽气入口32和第二抽气入口34分别与所述缓冲腔室27连通；所述第二抽气入口34和第二抽气出口35分别安装有第二入口单向阀36和第二出口单向阀37；所述第一气泵腔室28和第二气泵腔室29上分别安装有相对设置的第一柔性膜片38和第二柔性膜片39，所述第一柔性膜片38和第二柔性膜片39分别固定有往复驱动连杆40的两端，所述往复驱动连杆40的中部设置有驱动孔41，所述壳体内固定有驱动电机42，所述驱动电机42的输出轴上安装有偏心轮43，所述偏心轮43上偏心安装有驱动轮44，所述驱动轮44位于所述驱动孔41内；这样驱动电机42驱动偏心轮43转动，再由偏心轮43驱动驱动轮44转动，从而在驱动孔41内带动往复驱动连杆40进行往复移动，从而使第一柔性膜片38和第二柔性膜片39分别通过第一气泵腔室28和第二气泵腔室29对缓冲腔室27内进行抽气并排气，在第一气泵腔室28内，抽气时，第一抽气入口32上的第一入口单向阀30会打开，出气时，第一入口单向阀30关闭，第一抽气出口33上的第一出口单向阀31打开出气，这样能确保出气的准确，第二气泵腔室29也同理，提高抽气效果。

所述检测壳体4固定在外壳1的侧壁上且靠近采样接头2，所述采样接头2贯穿外壳1的侧壁直接与所述检测壳体4固定；使采样的气体能直接进入气流通道内，减少流动时长，提高检测效率。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。