CN2352948Y - 大气自动恒流采样器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种大气采样装置，为解决原有装置耗能高、重量体积大，维护不便和准确度不高等问题而设计。其结构由质量流量传感器A串接气容F后，再接抽气泵E，质量流计A的流量信号经流量信号放大电路B放大后输入微计算机处理器C，微计算机处理器C的输出控制信号接抽气泵调速电路D。本装置所需动力小，可节能60%，维护费用降低70%，噪声小，体积小，重量仅9.4公斤，长时间工作各项技术指标均能达到要求。

Description

大气自动恒流采样器
本实用新型涉及一种大气采样装置，属环保技术领域。
随着世界工业生产的现代化进程，环境污染日益加剧，已构成对人类健康水平的严重威胁，加强环保刻不容缓。SO2与NOx是大气中主要污染物，正确估量大气中SO2及NOx含量具有重要意义。“大气24小时自动恒流采样器”是一种测定大气中SO2及NOx含量的重要环境监测仪器。按照国家《24小时恒温自动连续大气采样器技术要求》的规定，空气必须以0.2L/min的速度流过吸收液。恒流是采样器一大关键，现有大气24小时采样器多采用毛细管或注射针头作限流孔来实现恒流，其原理是当限流孔两端维持足够的压力差时，采样流量方可保持恒定。由于要达到很高的压力差，所以此法所需抽气动力大，一般要采用高负压压缩机作为仪器采样动力，从而使得压缩机体积和重量庞大，耗能高，维护不便(需定期添加变压器油及开机清洗)。另外采用限流孔恒流，由于孔径极小，很容易被灰尘堵塞，难于长期保持流量恒定，造成使用与维护十分不便。采用限流孔恒流，其流量还易受外界温度的影响。
本实用新型的目的就是提供一种体积小、重量轻、恒流精度高、易维护的大气自动恒流采样器，以缩小整机的体积和重量，提高整机性能，降低整机能耗及维护费用，使监测更为方便、准确。
本实用新型是这样实现的：由质量流量计A串接气容F后，再接抽气泵E，质量流量计A的流量信号经流量信号放大电路B放大后输入微计算机处理器C，微计算机处理器C的输出控制信号接抽气泵调速电路D。
本实用新型采用质量流量计与计算机控制技术实现大气采样的恒流，改变了原有的限流孔限流技术，不使用毛细管等部件，因而也无需高压差，由此也大大降低了对抽气动力的要求。装置中使用小巧的抽气泵缩小了体积，节约了能源。使用本装置只需半年校准一次，其他均免维护。另外本装置也不受温度的影响，且采用计算机控制，使恒流精度提高，使用更为方便、准确
下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
图1是本实用新型的结构框图。
图2是抽气泵调速电路结构图。
图3是微计算机处理器的程序框图。
如图1所示，A为质量流量计，B为流量信号放大电路，C为微计算机处理器，D为抽气泵调速电路，E为抽气泵，F为气容，其中质量流量计A和气容F均可采用现有常规用品，质量流量计A、气容F和抽气泵E之间也采用常规管路相串接。抽气泵E可使用刮板泵，其体积小、耗能少，流量信号放大电路B也为常规放大电路，微计算机处理器C可采用51等系列单片机。
抽气泵调速电路(如图2所示)，是以MOS控制管为主控元件，MOS控制管的输入端接于微计算机处理器C的HSO端，电源电压经电阻R接于该输入端上，MOS控制管的输出端经由二极管D1、电感L和电容C1构成的整流滤波电路后，经继电器J的触点J1接抽气泵E，继电器J接在微计算机处理器C的P1.3端上。
本实用新型的工作过程是：启动抽气泵E，空气经质量流量计A，到气容F，再通过抽气泵E送出(图1)。当空气流过质量流量计A时，它输出一反映流量大小的信号，该信号经流量信号放大电路B放大后输给单片机C，单片机将此信号进行模/数转换后，与预设范围进行比较(图3)，若大于上界，则减小输出脉宽，控制抽气泵调速电路D降低抽气泵E的工作电压，从而降低电机转速，使空气流量减小。若流量信号小于单片机预设下界，则增大输出脉宽，控制抽气泵调速电路D提高抽气泵E的工作电压，使电机转速提高，流量增大。通过流量信号的连续采集，使单片机不断地发出整控制指令，从而使大气流量保持恒定。图2中，抽气泵调速电路是通过单片机C调节PWM的脉宽，来调节MOS控制管的导通时间，从而改变整流滤波器的输出电压的大小。该输出电压即为抽气泵E的工作电压，其数值大小决定了抽气泵的转速高低。继电器J是由单片机C控制吸合或断开，以控制抽气泵是否工作。
本实用新型经试验证明恒流性能好，仪器所需动力小，可节电60％，维护费用降低70％。本装置噪音小，体积小，重量仅9.4公斤，长时间工作各项技术指标均能达到要求。

Claims (2)

1、一种大气自动恒流采样器，其特征在于该装置由质量流量计A串接气容F后，再接抽气泵E，质量流量计A的流量信号经流量信号放大电路B放大后输入微计算机处理器C，微计算机处理器C的输出控制信号接抽气泵调速电路D。
2、根据权利要求1所述的大气自动恒流采样器，其特征在于抽气泵调速电路D以MOS控制管为主控元件，MOS控制管的输入端接于微计算机处理器C的HSO端，电源电压经电阻R接于该输入端上，MOS控制管的输出端经由二级管D1、电感L和电容C1构成的整流滤波电路后，经继电器J的触点J1接抽气泵E，继电器J接在微计算机处理器C的P1.3端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106769258A (zh) * 2017-01-13 2017-05-31 北京中科中环环境应用技术研究中心 一种恒流空气采样器及其采样恒流方法

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