一种粉尘浓度检测仪的自动化测试系统及其测试方法

技术领域

本发明属于粉尘自动化测试设备领域，具体涉及一种粉尘浓度检测仪的自动化测试系统及其测试方法。

背景技术

煤场、筒仓、料场等环境作业过程中，会产生大量粉尘，如果人长期吸入某些生产性粉尘，可引起多种疾病，对人体危害极大，而生产中形成的粉尘在飘落后，因空气流动或机械振动再次漂浮于空气中，则可形成二次扬尘，对环境造成污染。因此，粉尘浓度检测仪在易产生粉尘的作业环境中，作为粉尘在线检测设备，被大量安装使用。

对于量产的粉尘浓度检测仪，其测试系统显得尤为重要，它直接决定了粉尘检测仪的性能质量、测量准确性和使用可靠性，以及批量生产效率。市场上现有的粉尘浓度检测仪测试设备基本都是粉尘浓度手动标定设备，没有对粉尘浓度检测仪关键零部件性能、整体性能指标、测量准确性标定等功能进行一系列自动化测试、标定的系统设备。

发明内容

本发明提供了一种粉尘浓度检测仪的自动化测试系统及其测试方法，该设备的使用可以实现粉尘浓度检测仪的检测电路和气室稳定性测试、风机的气流稳定性测试、全量程粉尘浓度自动标定等功能，全部测试过程由系统自动完成，无须人工干预，从而提高了粉尘浓度检测仪的生产测试和标定的自动化水平和量产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉尘浓度检测仪的自动化测试系统，所述自动化测试系统包括设置在最前端的粉尘发生装置；所述粉尘发生装置后部设置有粉尘室；所述粉尘室后端设置有自动化测试装置；所述自动化测试装置后端设置有集尘设备。

优选的，所述粉尘发生装置包括设置在前端上部的粉尘漏斗；所述粉尘漏斗下部设置有粉尘发生装置控制器；所述粉尘发生装置控制器后端设置有出尘管；所述出尘管的出口处下部设置有传送带；所述传送带上部设置有吸尘管；所述传送带上部还设置有气泵电磁阀；所述气泵电磁阀外侧设置有气泵接口；所述气泵电磁阀内侧设置有气动输送器；所述气动输送器下部连接有所述吸尘管。

优选的，所述粉尘室的侧壁上设置有标准粉尘检测仪出尘口和待测试粉尘检测仪出尘口；所述粉尘室后端设置有粉尘室出风口。

优选的，所述自动化测试装置包括设置在前端的发烟器；所述发烟器后端连接有发烟器电磁阀；所述发烟器电磁阀后端连接有烟气出口；所述烟气出口后端通过设置的检测仪电磁阀连接有待测试粉尘检测仪；所述待测试粉尘检测仪后端设置有综合接口；所述自动化测试装置还包括自动化测试装置控制器及其后部设置的自动化测试装置控制器通信接口；所述自动化测试装置还包括与待测试粉尘检测仪出尘口通过管路连接的入尘阀门。

优选的，所述集尘设备包括与自动化测试装置相连的集尘设备电磁阀；所述集尘设备还包括与粉尘室出风口通过管路相连的集尘设备粉尘入口；所述集尘设备还设置有集尘设备排风口。

优选的，所述的粉尘浓度检测仪的自动化测试系统的测试方法包括如下步骤：

S1：将待测试粉尘检测仪放入自动化测试装置的腔体内，上电自检，等待上电自检完成后，通过自动化测试装置控制器显示屏界面执行自动化测试指令，然后由自动化测试装置控制器控制完成以下测试步骤；

S2：分别打开和关闭待测试粉尘检测仪内部的激光发射器和风机，由自动化测试装置控制器判断激光发射器和风机功能是否正常，如功能正常，进行下一步测试；如不正常，控制器报警提示进入激光发射器和风机功能的生产检测流程；

S3：由自动化测试装置控制器控制待测试粉尘检测仪关闭内部激光发射器和风机，观察显示数据是否为零，如为零，则为粉尘检测电路合格品，进行下一步测试；如有数据显示，则判为不合格品，控制器报警提示进入粉尘检测电路板的生产检测流程；

S4：依次打开待测试粉尘检测仪内部激光发射器和风机、发烟器、发烟器电磁阀，关闭检测仪电磁阀、集尘设备电磁阀，使自动化测试装置腔体内形成密闭空间；发烟器开始工作，产生的烟雾通过烟气出口进入自动化测试装置的腔体内和待测试粉尘检测仪检测室内部，自动化测试装置控制器自动监测待测试粉尘检测仪的风机和粉尘检测电路的稳定性，如待测试粉尘检测仪显示的数据波动超过设定阈值，则判为激光发射器装配不合格品，控制器报警提示进入激光发射器的生产检测流程，如待测试粉尘检测仪显示的数据稳定，则判为合格，进行下一步测试；

S5：由自动化测试装置控制器启动粉尘发生装置控制器和外部空气压缩机，使粉尘室内均匀流动标定用粉尘气溶胶；

S6：依次打开集尘设备电磁阀、检测仪电磁阀、入尘阀门，关闭发烟器电磁阀，通过待测试粉尘检测仪内部的风机，将粉尘室内均匀流动的标定用粉尘气溶胶吸入待测试粉尘检测仪检测室内，同时由自动化测试装置控制器启动外部参考用标准粉尘检测仪，自动化测试装置控制器实时检测外部参考用标准粉尘检测仪和待测试粉尘检测仪浓度，等待数据稳定后，保存记录两检测仪数据；

S7：自动化测试装置控制器控制粉尘发生装置控制器，分别产生十种不同浓度范围的粉尘气溶胶，并自动测量十组外部参考用标准粉尘检测仪和待测试粉尘检测仪浓度，通过自动标定算法，拟合计算浓度标定曲线系数，并将计算的曲线系数输入待测试粉尘检测仪的储存器中，实现待测试粉尘检测仪浓度的自动标定；

S8：待测试粉尘检测仪自动标定完成后，自动化测试装置控制器发出提示，提示测试粉尘检测仪自动测试完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以实现粉尘浓度检测仪的检测电路和气室稳定性测试、气泵的气流稳定性测试、全量程粉尘浓度自动标定等功能，全部测试过程由系统自动完成，无须人工干预，从而提高了粉尘浓度检测仪的生产测试和标定的自动化水平和量产速度。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明自动化测试系统立体图；

图2为本发明自动化测试系统主视图；

图3为本发明粉尘发生装置放大图；

图4为本发明自动化测试装置以及集尘设备放大图；

图中：1、粉尘发生装置，2、粉尘室，3、自动化测试装置，4、集尘设备，11、粉尘漏斗，12、粉尘发生装置控制器，13、出尘管，14、传送带，15、吸尘管，16、气泵电磁阀，17、气泵接口，18、气动输送器，21、标准粉尘检测仪出尘口，22、待测试粉尘检测仪出尘口，23、粉尘室出风口，31、发烟器，32、发烟器电磁阀，33、入尘阀门，34、烟气出口，35、检测仪电磁阀，36、待测试粉尘检测仪，37、综合接口，38、自动化测试装置控制器，39、自动化测试装置控制器通信接口，41、集尘设备电磁阀，42、集尘设备粉尘入口，43、集尘设备排风口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种粉尘浓度检测仪的自动化测试系统，测试系统组成主要包括：粉尘发生装置1、粉尘室2、集尘设备4、自动化测试装置3组成。

粉尘室2装置上包含标准粉尘检测仪出尘口21、待测试粉尘检测仪出尘口22、粉尘室出风口23。

粉尘发生装置1用于产生粉尘气溶胶。粉尘漏斗11内装有标准颗粒大小的煤粉。粉尘发生装置控制器12通过控制内部的螺旋送料机构，将粉尘漏斗11内的煤粉均匀地输送至出尘管13，煤粉从出尘管13下方的出料口漏出，输送至传送带14上，传送带14通过步进电机实现均匀转动，使煤粉均匀地移动至吸尘管15处。气泵接口17通过气管连接至外部的空气压缩机接口上，通过控制气泵电磁阀16，将外部压缩空气通入气动输送器18内。气动输送器18腔体内的压缩空气使吸尘管15内形成真空，从而把传送带14上的煤粉吸入粉尘室2内，在粉尘室2内形成均匀流动的粉尘气溶胶。

粉尘发生装置控制器12的通信接口通过屏蔽电缆接入自动化测试装置控制器通信接口39，以供粉尘发生装置控制器12自动控制粉尘发生装置1产生设定浓度的标定粉尘气溶胶。

粉尘室出风口23通过软管连接至集尘设备粉尘入口42上，通过集尘设备4内的风机，为粉尘室2内的粉尘气溶胶提供前移动力，使粉尘气溶胶缓慢向前移动，并通过风机将粉尘室2内的粉尘气溶胶吸入集尘设备4，实现粉尘收集和除尘。

外部参考用标准粉尘浓度检测仪进气口通过气管连接至标准粉尘检测仪出尘口21，通过标准粉尘浓度检测仪内部的风机，从粉尘室2内抽取并显示粉尘气溶胶浓度。

外部参考用标准粉尘浓度检测仪的通信接口通过屏蔽电缆接入自动化测试装置控制器通信接口39，自动化测试装置控制器38自动采集标准粉尘浓度检测仪浓度值，用于标定待测试粉尘检测仪36浓度。

自动化测试装置3由发烟器31、发烟器电磁阀32、入尘阀门33、检测仪电磁阀35、综合接口37、自动化测试装置控制器38等部件组成。发烟器31通过自动化测试装置控制器38控制，实现自动产生烟雾，通过发烟器电磁阀32向自动化测试装置3腔体内输入烟雾，烟雾从烟气出口34进入自动化测试装置3腔体内，以供待测试粉尘检测仪36测试用。

待测试粉尘检测仪36通过入尘阀门33和气管连接至待测试粉尘检测仪出尘口22，通过待测试粉尘检测仪36内部的风机，从粉尘室2内抽取并显示粉尘气溶胶浓度。

待测试粉尘检测仪36电源与通信接口从自动化测试装置3腔体内部连接至综合接口37。综合接口37通过屏蔽电缆连接至自动化测试装置控制器通信接口39。自动化测试装置控制器38为待测试粉尘检测仪36提供电源，并实时读取和显示待测试粉尘检测仪36的采样浓度。

自动化测试装置3腔体内的烟气和待测试粉尘检测仪36排出的粉尘，通过集尘设备电磁阀41输出至集尘设备4内，由集尘设备4实现烟气吸收和粉尘收集，并通过集尘设备排风口43排出，在排风口外部设置除尘装置进行除尘，比如旋风收集器或者布袋除尘器等。

利用本发明的自动化测试系统对粉尘浓度检测仪进行自动化测试的方法包括如下步骤：

S1：将待测试粉尘检测仪36放入自动化测试装置3的腔体内，上电自检，等待上电自检完成后，通过自动化测试装置控制器38显示屏界面执行自动化测试指令，然后由自动化测试装置控制器38控制完成以下测试步骤；

S2：分别打开和关闭待测试粉尘检测仪36内部的激光发射器和风机，由自动化测试装置控制器38判断激光发射器和风机功能是否正常，如功能正常，进行下一步测试；如不正常，控制器报警提示进入激光发射器和风机功能的生产检测流程；

S3：由自动化测试装置控制器38控制待测试粉尘检测仪36关闭内部激光发射器和风机，观察显示数据是否为零，如为零，则为粉尘检测电路合格品，进行下一步测试；如有数据显示，则判为不合格品，控制器报警提示进入粉尘检测电路板的生产检测流程；

S4：依次打开待测试粉尘检测仪36内部激光发射器和风机、发烟器31、发烟器电磁阀32，关闭检测仪电磁阀35、集尘设备电磁阀41，使自动化测试装置3腔体内形成密闭空间；发烟器31开始工作，产生的烟雾通过烟气出口34进入自动化测试装置3的腔体内和待测试粉尘检测仪36检测室内部，自动化测试装置控制器38自动监测待测试粉尘检测仪36的风机和粉尘检测电路的稳定性，如待测试粉尘检测仪36显示的数据波动超过设定阈值，则判为激光发射器装配不合格品，控制器报警提示进入激光发射器的生产检测流程，如待测试粉尘检测仪36显示的数据稳定，则判为合格，进行下一步测试；

S5：由自动化测试装置控制器38启动粉尘发生装置控制器12和外部空气压缩机，使粉尘室2内均匀流动标定用粉尘气溶胶；

S6：依次打开集尘设备电磁阀41、检测仪电磁阀35、入尘阀门33，关闭发烟器电磁阀32，通过待测试粉尘检测仪36内部的风机，将粉尘室2内均匀流动的标定用粉尘气溶胶吸入待测试粉尘检测仪36检测室内，同时由自动化测试装置控制器38启动外部参考用标准粉尘检测仪，自动化测试装置控制器38实时检测外部参考用标准粉尘检测仪和待测试粉尘检测仪36浓度，等待数据稳定后，保存记录两检测仪数据；

S7：自动化测试装置控制器38控制粉尘发生装置控制器12，分别产生十种不同浓度范围的粉尘气溶胶，并自动测量十组外部参考用标准粉尘检测仪和待测试粉尘检测仪36浓度，通过自动标定算法，拟合计算浓度标定曲线系数，并将计算的曲线系数输入待测试粉尘检测仪36的储存器中，实现待测试粉尘检测仪36浓度的自动标定；

S8：待测试粉尘检测仪36自动标定完成后，自动化测试装置控制器38发出提示，提示测试粉尘检测仪自动测试完成。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。