大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，顆粒物采集裝置包括圓環(huán)結(jié)構(gòu)的支架、支架的外壁上設(shè)置的若干顆粒物切割器、用于驅(qū)動(dòng)顆粒物切割器的氣泵，顆粒物切割器上設(shè)置有輸出管，支架內(nèi)設(shè)置有可選擇與顆粒物切割器對(duì)接的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與顆粒物切割器對(duì)接，顆粒物切割器所切割到的顆粒物通過對(duì)接管傳送到顆粒物收集裝置進(jìn)行收集，稱重傳感器對(duì)顆粒物進(jìn)行重量檢測(cè)；信號(hào)輸入電路包括前級(jí)濾波電路、小信號(hào)放大電路、后級(jí)濾波電路；Zigbee傳輸模塊；主控電路接收信號(hào)輸入電路給Zigbee傳輸模塊的信號(hào)并進(jìn)行處理，并與上位機(jī)進(jìn)行通信序。本實(shí)用新型可對(duì)大氣中的顆粒物含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、為公眾提供空氣質(zhì)量參考數(shù)據(jù)的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備。
【專利說明】大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大氣顆粒物的檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種可對(duì)大氣中的顆粒物含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、為公眾提供空氣質(zhì)量參考數(shù)據(jù)的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，人類生存環(huán)境遭到破壞，其中空氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，空氣中的懸浮顆粒物能夠造成灰霾天氣。
[0003]氣象專家和醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，由細(xì)顆粒物造成的灰霾天氣對(duì)人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會(huì)被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進(jìn)入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會(huì)被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋，對(duì)人體健康危害相對(duì)較小；而粒徑在2.5微米以下的細(xì)顆粒物，直徑相當(dāng)于人類頭發(fā)的1/10大小，不易被阻擋。被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。
[0004]大氣中的顆粒物檢測(cè)指對(duì)存在于空氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行定點(diǎn)、連續(xù)或定時(shí)的采樣和測(cè)量。為了對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一般在一個(gè)城市設(shè)立若干個(gè)空氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)的儀器作連續(xù)監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)結(jié)果派人定期取回，加以分析并得到相關(guān)的數(shù)據(jù)。而目前大城市中，對(duì)大氣中的顆粒物濃度的檢測(cè)是長期的，如果每個(gè)空氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)都要人工進(jìn)行取回，則需要工作人員去做比較繁瑣的工作。
[0005]因此，亟需一種能夠?qū)Υ髿庵械念w粒物進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和分析的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種可對(duì)大氣中的顆粒物含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、為公眾提供空氣質(zhì)量參考數(shù)據(jù)的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:提供一種大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，包括:顆粒物采集裝置、稱重傳感器、信號(hào)輸入電路、主控電路及上位機(jī):
[0008]顆粒物采集裝置，所述顆粒物采集裝置包括圓環(huán)結(jié)構(gòu)的支架、所述支架的外側(cè)均勻設(shè)置有若干顆粒物切割器、用于驅(qū)動(dòng)所述顆粒物切割器的氣泵，所述顆粒物切割器上設(shè)置有輸出管，所述支架內(nèi)設(shè)置有可選擇與不同的所述顆粒物切割器對(duì)接的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)可在所述支架內(nèi)部做圓周運(yùn)動(dòng)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)外側(cè)設(shè)置有與所述顆粒物切割器的輸出管對(duì)接的對(duì)接管、顆粒物收集裝置，所述顆粒物切割器所切割到的顆粒物通過所述對(duì)接管傳送到所述顆粒物收集裝置進(jìn)行收集，且所述顆粒物收集裝置設(shè)置有稱重傳感器，所述稱重傳感器對(duì)所述顆粒物收集裝置所收集到的顆粒物進(jìn)行重量檢測(cè)；
[0009]信號(hào)輸入電路，所述信號(hào)輸入電路與所述稱重傳感器電性連接，包括依次電性連接的前級(jí)濾波電路、小信號(hào)放大電路、后級(jí)濾波電路，所述信號(hào)輸入電路接收到所述稱重傳感器的信號(hào)，通過所述前級(jí)濾波電路進(jìn)行濾波，所述小信號(hào)放大電路將信號(hào)進(jìn)行放大，通過所述后級(jí)濾波電路再次進(jìn)行濾波后接入主控電路；
[0010]主控電路，所述主控電路與所述信號(hào)輸入電路電性連接，并接收所述信號(hào)輸入電路的信號(hào)并進(jìn)行處理，并與上位機(jī)進(jìn)行通信；
[0011]Zigbee傳輸模塊,所述Zigbee傳輸模塊包括中心節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊和Zigbee終端采集模塊，所述中心節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊連接在所述主控電路上，所述信號(hào)輸入電路與所述Zigbee終端采集模塊連接，所述信號(hào)輸入電路通過所述Zigbee傳輸模塊與所述主控電路連接；
[0012]上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述主控電路連接，所述上位機(jī)接收所述主控電路的信號(hào)并進(jìn)行顯示，且所述上位機(jī)還向所述主控電路下載控制程序。
[0013]所述顆粒物收集裝置懸掛在所述對(duì)接管外壁上，包括懸掛部分和水平部分，且所述懸掛部分和水平部分合圍成一個(gè)顆粒物收集空間，所述水平部分設(shè)置有正對(duì)所述對(duì)接管的涂覆有硅油的玻璃纖維濾膜，所述懸掛部分包覆有用于防止顆粒物逃逸的、透氣性材質(zhì)的薄膜。
[0014]所述主控電路與所述上位機(jī)之間還設(shè)置有通信接口電路，為所述上位機(jī)向所述主控電路下載程序時(shí)提供硬件支持。
[0015]所述主控電路還連接有人機(jī)接口電路，所述人機(jī)接口電路包括顯示器接口電路和鍵盤接口電路。
[0016]所述前級(jí)濾波電路采用二階RC低通無源濾波網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)線SEN-上連接有電阻Rl和R2，信號(hào)線SEN+上連接有電阻R3和R4，在所述電阻Rl和R3的負(fù)極跨接有由電容Cl和C2串聯(lián)起來的電路，還跨接有電容C5，在電阻R2和R4的負(fù)極跨接有由電容C3和C4，還跨接有電容C6，且電容Cl和電容C3的負(fù)極接地AGND。
[0017]電阻Rl和電阻R3的電阻值均為100歐姆，電阻R2和電阻R4的阻值均為IK歐姆，電容Cl和電容C2的電容值均為10 μ F，電容C5的電容值為0.1 μ F，電容值C3和C4的電容值為I μ F，電容C6的電容值為I μ F。
[0018]所述小信號(hào)放大電路包括型號(hào)為ΙΝΑ141的放大電路電芯片Ul和型號(hào)為0PA277UA的通信電路芯片U2，信號(hào)線SEN-連接Ul的IN-引腳，信號(hào)線SEN+連接Ul的IN+引腳，Ul的V+、V-引腳分別連接+15V的電源及-15V的電源，U2的V+、V-引腳分別連接+15V的電源及-15V的電源，且Ul的No引腳通過阻值為IOK的電阻R6與U2的IN+引腳連接，U2的IN-引腳通過阻值為IOK的電阻R5接地，且U2的IN-引腳與OUT引腳之間還跨接有阻值為13Κ的電阻R7。
[0019]所述后級(jí)濾波電路包括型號(hào)為ΜΑΧ293的芯片U3，U3的V+及V-引腳分別連接+5V和-5V的電源，從所述小信號(hào)放大電路出來的信號(hào)經(jīng)過電阻R8和電阻RlO和U3的OPIN-弓丨腳連接，U3的OPIN-和OPOUT引腳之間還跨接有電容C8，且U3的OPOUT引腳與電阻R9和電容C7連接之后接地，U3的CLK和GND引腳之間跨接有電容C9之后接地，電容C9的電容值為33nF。
[0020]所述顆粒物采集裝置還包括有用于驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述支架內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并選擇與不同的所述顆粒物切割器對(duì)接的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述主控電路電性連接，所述主控電路預(yù)先寫入對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的程序。
[0021 ] 所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)為中空、且外壁開設(shè)有通風(fēng)孔的結(jié)構(gòu)。[0022]所述顆粒物切割器包括PMlO、PM2.5、PMl顆粒物切割器。
[0023]所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有兩根以上可同時(shí)與不同的所述顆粒物切割器進(jìn)行對(duì)接的
對(duì)接管。
[0024]所述顆粒物切割器通過所述輸出管與所述對(duì)接管連通，且所述輸出管和對(duì)接管之間還設(shè)置有達(dá)到氣密封的密封圈。
[0025]所述輸出管包括有豎直部、彎折部和傾斜部，所述豎直部的一端與所述顆粒物切割器連通，另一端與所述彎折部的一端連通，所述彎折部的另一端與所述傾斜部的一端連通，所述傾斜部的另一端與所述對(duì)接管連通。
[0026]還包括有伺服電機(jī)，所述支架的內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)軌，且所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與所述滑軌配合的滑塊，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置有連桿，所述伺服電機(jī)與所述連桿連接，所述伺服電機(jī)通過所述連桿驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述支架內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備中，由于所述顆粒物采集裝置包括圓環(huán)結(jié)構(gòu)的支架、所述支架的外側(cè)均勻設(shè)置有若干顆粒物切割器，所述支架內(nèi)設(shè)置有可選擇與不同的所述顆粒物切割器對(duì)接的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有與所述顆粒物切割器對(duì)接的對(duì)接管、顆粒物收集裝置，所述顆粒物切割器所切割到的顆粒物通過所述對(duì)接管傳送到所述顆粒物收集裝置進(jìn)行收集，且所述顆粒物收集裝置設(shè)置有稱重傳感器，所述稱重傳感器對(duì)所述顆粒物收集裝置所收集到的顆粒物進(jìn)行重量檢測(cè)，因此在使用過程中，可以在所述顆粒物切割器中切割PM10、PM2.5, PMl等不同粒徑的顆粒物，對(duì)大氣中的顆粒物含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、為公眾提供空氣質(zhì)量參考數(shù)據(jù)。
[0028]通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的電路原理模塊圖。
[0030]圖2為如圖1所示的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備的顆粒物采集裝置的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。
[0031]圖3為如圖2所示的顆粒物采集裝置的顆粒物切割器與顆粒物收集裝置連接的示意圖。
[0032]圖4為如圖3所示的顆粒物切割器與輸出管的側(cè)視圖。
[0033]圖5為如圖1所示的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備的信號(hào)輸入電路的原理模塊圖。
[0034]圖6為如圖1所示的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備的前級(jí)濾波電路的電路原理圖。
[0035]圖7為如圖1所示的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備的小信號(hào)放大電路的電路原理圖。
[0036]圖8為如圖1所示的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備的后級(jí)濾波電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如上所述，如圖1-8所示，本實(shí)用新型提供的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備100，包括:顆粒物采集裝置1、稱重傳感器2、信號(hào)輸入電路3、主控電路4及上位機(jī)5:
[0038]顆粒物采集裝置1，所述顆粒物采集裝置I包括圓環(huán)結(jié)構(gòu)的支架10、所述支架10的外側(cè)均勻設(shè)置有八個(gè)顆粒物切割器11a、12a、13a、14a、lib、12b、13b、14b、用于驅(qū)動(dòng)所述顆粒物切割器的氣泵(圖上未示)，每個(gè)所述顆粒物切割器上設(shè)置有輸出管19，所述支架10內(nèi)設(shè)置有可選擇與不同的所述顆粒物切割器對(duì)接的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15可在所述支架10內(nèi)部做圓周運(yùn)動(dòng)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15外側(cè)設(shè)置有與所述顆粒物切割器的輸出管19對(duì)接的對(duì)接管16、顆粒物收集裝置17，所述支架10內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)所述顆粒物采集裝置1，且能夠同時(shí)對(duì)所述顆粒物切割器所切割到的顆粒物通過所述對(duì)接管16傳送到兩個(gè)所述顆粒物收集裝置17進(jìn)行收集，且所述顆粒物收集裝置17設(shè)置有稱重傳感器18，所述稱重傳感器18對(duì)所述顆粒物收集裝置17所收集到的顆粒物進(jìn)行重量檢測(cè)；
[0039]所述顆粒物收集裝置17懸掛在所述對(duì)接管16外壁上，包括懸掛部分171和水平部分172，且所述懸掛部分171和水平部分172合圍成一個(gè)顆粒物收集空間173，所述水平部分172設(shè)置有正對(duì)所述對(duì)接管16的涂覆有硅油的玻璃纖維濾膜，所述懸掛部分171包覆有用于防止顆粒物逃逸的、透氣性材質(zhì)的薄膜。
[0040]所述輸出管19包括有豎直部191、彎折部192和傾斜部193，所述豎直部191的一端與所述顆粒物切割器11a，另一端與所述彎折部192的一端連通，所述彎折部192的另一端與所述傾斜部193的一端連通，所述傾斜部193的另一端與所述對(duì)接管16連通；
[0041 ] 信號(hào)輸入電路3，所述信號(hào)輸入電路3與所述稱重傳感器18電性連接，包括依次電性連接的前級(jí)濾波電路31、小信號(hào)放大電路32、后級(jí)濾波電路33，所述信號(hào)輸入電路3接收到所述稱重傳感器18的信號(hào)，通過所述前級(jí)濾波電路31進(jìn)行濾波，所述小信號(hào)放大電路32將信號(hào)進(jìn)行放大，通過所述后級(jí)濾波電路33再次進(jìn)行濾波后接入主控電路4 ；
[0042]主控電路4，所述主控電路4與所述信號(hào)輸入電路3電性連接，并接收所述信號(hào)輸入電路3的信號(hào)并進(jìn)行處理，并與上位機(jī)5進(jìn)行通信；
[0043]Zigbee傳輸模塊8,所述Zigbee傳輸模塊8包括中心節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊9a和Zigbee終端采集模塊9b,所述中心節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊9a連接在所述主控電路4上,所述信號(hào)輸入電路3與所述Zigbee終端采集模9b塊連接,所述信號(hào)輸入電路3通過所述Zigbee傳輸模塊8與所述主控電路4連接；
[0044]由于在實(shí)際的大氣顆粒物監(jiān)測(cè)中，可能會(huì)對(duì)需要監(jiān)測(cè)的一個(gè)區(qū)域中，設(shè)置多個(gè)不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此時(shí)，需要在每個(gè)顆粒物采集裝置I中所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述主控電路4，因此只需要設(shè)置一個(gè)所述主控電路4，即可對(duì)多個(gè)不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。
[0045]上位機(jī)5，所述上位機(jī)5與所述主控電路4連接，所述上位機(jī)5接收所述主控電路4的信號(hào)并進(jìn)行顯示，且所述上位機(jī)5還向所述主控電路4下載控制程序。
[0046]所述主控電路4與所述上位機(jī)5之間還設(shè)置有通信接口電路6，為所述上位機(jī)5向所述主控電路4下載程序時(shí)提供硬件支持。
[0047]所述主控電路4還連接有人機(jī)接口電路7，所述人機(jī)接口電路7包括顯示器接口電路71和鍵盤接口電路72。
[0048]所述前級(jí)濾波電路31采用二階RC低通無源濾波網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)線SEN-上連接有電阻Rl和R2，信號(hào)線SEN+上連接有電阻R3和R4，在所述電阻Rl和R3的負(fù)極跨接有由電容Cl和C2串聯(lián)起來的電路，還跨接有電容C5，在電阻R2和R4的負(fù)極跨接有由電容C3和C4，還跨接有電容C6，且電容Cl和電容C3的負(fù)極接地AGND。[0049]電阻Rl和電阻R3的電阻值均為100歐姆，電阻R2和電阻R4的阻值均為IK歐姆，電容Cl和電容C2的電容值均為10 μ F，電容C5的電容值為0.1 μ F，電容值C3和C4的電容值為I μ F，電容C6的電容值為I μ F。
[0050]所述小信號(hào)放大電路32包括型號(hào)為ΙΝΑ141的放大電路電芯片Ul和型號(hào)為0PA277UA的通信電路芯片U2，信號(hào)線SEN-連接Ul的IN-引腳，信號(hào)線SEN+連接Ul的IN+引腳，Ul的V+、V-引腳分別連接+15V的電源及-15V的電源，U2的V+、V-引腳分別連接+15V的電源及-15V的電源，且Ul的Vo引腳通過阻值為IOK的電阻R6與U2的IN+引腳連接，U2的IN-引腳通過阻值為IOK的電阻R5接地，且U2的IN-引腳與OUT引腳之間還跨接有阻值為13Κ的電阻R7。
[0051]所述后級(jí)濾波電路包括型號(hào)為ΜΑΧ293的芯片U3，U3的V+及V-引腳分別連接+5V和-5V的電源，從所述小信號(hào)放大電路32出來的信號(hào)經(jīng)過電阻R8和電阻RlO和U3的OPIN-引腳連接，U3的OPIN-和OPOUT引腳之間還跨接有電容C8，且U3的OPOUT引腳與電阻R9和電容C7連接之后接地，U3的CLK和GND引腳之間跨接有電容C9之后接地，電容C9的電容值為33nF。
[0052]所述顆粒物采集裝置I還包括有用于驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15在所述支架10內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并選擇與不同的所述顆粒物切割器11、12、13、14對(duì)接的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述主控電路4電性連接，所述主控電路4預(yù)先寫入對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的程序。
[0053]所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15為中空、且外壁開設(shè)有通風(fēng)孔的結(jié)構(gòu)。
[0054]所述顆粒物切割器11、12、13、14包括？110、？112.5、PMl顆粒物切割器。
[0055]在一個(gè)實(shí)施例中，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15內(nèi)設(shè)置有兩根以上可同時(shí)與不同的所述顆粒物切割器進(jìn)行對(duì)接的對(duì)接管。
[0056]所述顆粒物切割器通過輸出管與所述對(duì)接管連通，且所述輸出管19和對(duì)接管16之間還設(shè)置有達(dá)到氣密封的密封圈20。
[0057]還包括有伺服電機(jī)(圖上未示)，所述支架10的內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)軌(圖上未示)，且所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15上設(shè)置有與所述滑軌配合的滑塊151，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15的一端設(shè)置有連桿152，所述伺服電機(jī)與所述連桿152連接，所述伺服電機(jī)通過所述連桿152驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15在所述支架10內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)。
[0058]結(jié)合圖1-8，本實(shí)用新型大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備100，由于所述顆粒物采集裝置I包括圓環(huán)結(jié)構(gòu)的支架10、所述支架10的外側(cè)均勻設(shè)置有顆粒物切割器，所述支架10內(nèi)設(shè)置有可選擇與不同的所述顆粒物切割器對(duì)接的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)15內(nèi)設(shè)置有與所述顆粒物切割器對(duì)接的對(duì)接管16、顆粒物收集裝置17，所述顆粒物切割器所切割到的顆粒物通過所述對(duì)接管16傳送到所述顆粒物收集裝置17進(jìn)行收集，且所述顆粒物收集裝置17設(shè)置有稱重傳感器18，所述稱重傳感器18對(duì)所述顆粒物收集裝置17所收集到的顆粒物進(jìn)行重量檢測(cè)；因此在使用過程中，可以在所述顆粒物切割器中切割PM10、PM2.5,PMl等不同粒徑的顆粒物，對(duì)大氣中的顆粒物含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、為公眾提供空氣質(zhì)量參考數(shù)據(jù)。
[0059]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，包括:顆粒物采集裝置、稱重傳感器、信號(hào)輸入電路、主控電路、Zigbee傳輸模塊及上位機(jī)，其特征在于: 顆粒物采集裝置，所述顆粒物采集裝置包括圓環(huán)結(jié)構(gòu)的支架、所述支架的外側(cè)均勻設(shè)置有若干顆粒物切割器、用于驅(qū)動(dòng)所述顆粒物切割器的氣泵，所述顆粒物切割器上設(shè)置有輸出管，所述支架內(nèi)設(shè)置有可選擇與不同的所述顆粒物切割器對(duì)接的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)可在所述支架內(nèi)部做圓周運(yùn)動(dòng)，并所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)外側(cè)設(shè)置有與所述顆粒物切割器的輸出管對(duì)接的對(duì)接管、顆粒物收集裝置，所述顆粒物切割器所切割到的顆粒物通過所述對(duì)接管傳送到所述顆粒物收集裝置進(jìn)行收集，且所述顆粒物收集裝置設(shè)置有稱重傳感器，所述稱重傳感器對(duì)所述顆粒物收集裝置所收集到的顆粒物進(jìn)行重量檢測(cè)； 信號(hào)輸入電路，所述信號(hào)輸入電路與所述稱重傳感器電性連接，包括依次電性連接的前級(jí)濾波電路、小信號(hào)放大電路、后級(jí)濾波電路，所述信號(hào)輸入電路接收到所述稱重傳感器的信號(hào)，通過所述前級(jí)濾波電路進(jìn)行濾波，所述小信號(hào)放大電路將信號(hào)進(jìn)行放大，通過所述后級(jí)濾波電路再次進(jìn)行濾波后接入主控電路； 主控電路，所述主控電路與所述信號(hào)輸入電路電性連接，并接收所述信號(hào)輸入電路的信號(hào)并進(jìn)行處理，并與上位機(jī)進(jìn)行通信； Zigbee傳輸模塊,所述Zigbee傳輸模塊包括中心節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊和Zigbee終端采集模塊，所述中心節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊連接在所述主控電路上，所述信號(hào)輸入電路與所述Zigbee終端采集模塊連接，所述信號(hào)輸入電路通過所述Zigbee傳輸模塊與所述主控電路連接； 上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述主控電路連接，所述上位機(jī)接收所述主控電路的信號(hào)并進(jìn)行顯示，且所述上位機(jī)還向所述主控電路下載控制程序。
2.如權(quán)利要求1所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述顆粒物收集裝置懸掛在所述對(duì)接管外壁上，包括懸掛部分和水平部分，且所述懸掛部分和水平部分合圍成一個(gè)顆粒物收集空間，所述水平部分設(shè)置有正對(duì)所述對(duì)接管的涂覆有硅油的玻璃纖維濾膜，所述懸掛部分包覆有用于防止顆粒物逃逸的、透氣性材質(zhì)的薄膜。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述主控電路與所述上位機(jī)之間還設(shè)置有通信接口電路，為所述上位機(jī)向所述主控電路下載程序時(shí)提供硬件支持。
4.如權(quán)利要求3所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述主控電路還連接有人機(jī)接口電路，所述人機(jī)接口電路包括顯示器接口電路和鍵盤接口電路。
5.如權(quán)利要求3所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述前級(jí)濾波電路采用二階RC低通無源濾波網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)線SEN-上連接有電阻Rl和R2，信號(hào)線SEN+上連接有電阻R3和R4，在所述電阻Rl和R3的負(fù)極跨接有由電容Cl和C2串聯(lián)起來的電路，還跨接有電容C5，在電阻R2和R4的負(fù)極跨接有由電容C3和C4，還跨接有電容C6，且電容Cl和電容C3的負(fù)極接地AGND。
6.如權(quán)利要求5所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，電阻Rl和電阻R3的電阻值均為100歐姆，電阻R2和電阻R4的阻值均為IK歐姆，電容Cl和電容C2的電容值均為10 μ F，電容C5的電容值為0.1 μ F，電容值C3和C4的電容值為I μ F，電容C6的電容值為 I μ F。
7.如權(quán)利要求5或6所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述小信號(hào)放大電路包括型號(hào)為INA141的放大電路電芯片Ul和型號(hào)為0PA277UA的通信電路芯片U2，信號(hào)線SEN-連接Ul的IN-引腳，信號(hào)線SEN+連接Ul的IN+引腳，Ul的V+、V-引腳分別連接+15V的電源及-15V的電源，U2的V+、V-引腳分別連接+15V的電源及-15V的電源，且Ul的Vo引腳通過阻值為IOK的電阻R6與U2的IN+引腳連接，U2的IN-引腳通過阻值為IOK的電阻R5接地，且U2的IN-引腳與OUT引腳之間還跨接有阻值為13K的電阻R7。
8.如權(quán)利要求7所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述后級(jí)濾波電路包括型號(hào)為MAX293的芯片U3，U3的V+及V-引腳分別連接+5V和-5V的電源，從所述小信號(hào)放大電路出來的信號(hào)經(jīng)過電阻R8和電阻RlO和U3的OPIN-弓丨腳連接，U3的OPIN-和OPOUT引腳之間還跨接有電容C8，且U3的OPOUT引腳與電阻R9和電容C7連接之后接地，U3的CLK和GND引腳之間跨接有電容C9之后接地，電容C9的電容值為33nF。
9.如權(quán)利要求1或8所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述顆粒物采集裝置還包括有用于驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述支架內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并選擇與不同的所述顆粒物切割器對(duì)接的驅(qū)動(dòng)裝 置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述主控電路電性連接，所述主控電路預(yù)先寫入對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的程序。
10.如權(quán)利要求1或8所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)為中空、且外壁開設(shè)有通風(fēng)孔的結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1或8所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述顆粒物切割器包括PMlO、PM2.5、PMl顆粒物切割器。
12.如權(quán)利要求11所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有兩根以上可同時(shí)與不同的所述顆粒物切割器進(jìn)行對(duì)接的對(duì)接管。
13.如權(quán)利要求11所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述顆粒物切割器通過所述輸出管與所述對(duì)接管連通，且所述輸出管和對(duì)接管之間還設(shè)置有達(dá)到氣密封的密封圈。
14.如權(quán)利要求11所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述輸出管包括有豎直部、彎折部和傾斜部，所述豎直部的一端與所述顆粒物切割器連通，另一端與所述彎折部的一端連通，所述彎折部的另一端與所述傾斜部的一端連通，所述傾斜部的另一端與所述對(duì)接管連通。
15.如權(quán)利要求11所述的大氣顆粒物綜合監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，還包括有伺服電機(jī)，所述支架的內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)軌，且所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與所述滑軌配合的滑塊，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置有連桿，所述伺服電機(jī)與所述連桿連接，所述伺服電機(jī)通過所述連桿驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述支架內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01N5/00GK203688389SQ201420025957
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】陳益思, 李波, 董寧 申請(qǐng)人:深圳市華測(cè)檢測(cè)技術(shù)股份有限公司