一種生產(chǎn)性粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及粉塵檢測(cè)領(lǐng)域，特別的涉及一種生產(chǎn)性粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]粉塵是指懸浮在空氣中的固體微粒，飄逸在大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分，如鉻，錳，鎘，鉛，汞，砷等。當(dāng)人體吸入粉塵后，小于5 μπι的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有時(shí)還會(huì)引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解，就會(huì)直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被細(xì)胞所吸收，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞。另外，當(dāng)粉塵達(dá)到一定的濃度，極易造成爆炸事故。比如2014年8月2日的昆山中榮工廠爆炸事故，以及2015年6月27日臺(tái)灣新北粉塵爆炸事件。
[0003]現(xiàn)階段的粉塵監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，粉塵測(cè)量的方法大致可分取樣法和非取樣法，光散射法屬于其中的非取樣法，測(cè)量時(shí)不用取樣而是利用粉塵的物理光學(xué)等特性直接測(cè)量粉塵濃度，具體原理為當(dāng)光波通過不均勻媒質(zhì)時(shí)會(huì)與媒質(zhì)相互作用，使光強(qiáng)發(fā)生衰減，這種現(xiàn)象稱作消光作用。消光作用又可以看作是吸收和散射共同作用造成的，光的一部分被介質(zhì)散射，偏離了原來的傳播方向，剩余部分被介質(zhì)吸收，光仍按照原來的傳播方向通過介質(zhì)，即散射體除將照射光的部分能量散射外，還會(huì)吸收部分照射光的部分能量，并將其轉(zhuǎn)換為熱能等其他形式，這稱為吸收作用，而吸收與散射正是光散射法測(cè)量粉塵的基本原理。光散射法測(cè)定空氣中的粉塵濃度，具有快速、簡(jiǎn)便和能夠連續(xù)測(cè)定等特點(diǎn)。
[0004]為避免事故的發(fā)生，改善工廠的作業(yè)壞境，對(duì)工廠中各控制點(diǎn)的粉塵含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于當(dāng)?shù)卣鞴懿块T對(duì)工廠粉塵濃度監(jiān)測(cè)進(jìn)行統(tǒng)一管理是亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，檢測(cè)精度較高，容易清潔，有利于政府主管部門統(tǒng)一監(jiān)控和管理轄區(qū)各工廠的粉塵濃度監(jiān)測(cè)的生產(chǎn)性粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0007]一種生產(chǎn)性粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在安全監(jiān)測(cè)管理部門的粉塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，以及設(shè)置在各待監(jiān)測(cè)工廠的粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)；所述粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接到粉塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)；其特征在于，所述粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括工業(yè)計(jì)算機(jī)，與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)連接設(shè)置的顯示終端以及打印終端；還包括設(shè)置在待監(jiān)測(cè)工廠內(nèi)各粉塵監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)子站；所述監(jiān)測(cè)子站包括依次連接設(shè)置的粉塵濃度檢測(cè)裝置，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以及通訊模塊；所述粉塵濃度檢測(cè)裝置包括暗盒以及安裝在暗盒內(nèi)的發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件，所述暗盒內(nèi)設(shè)置有粉塵吸入通道，光源發(fā)射通道以及光源接受通道；所述光源發(fā)射通道與光源接受通道相互垂直且垂足位于粉塵吸入通道上，所述光源發(fā)射通道與所述粉塵吸入通道的夾角小于90度；所述發(fā)光元件安裝在光源發(fā)射通道內(nèi)，所述發(fā)光元件靠近所述粉塵吸入通道一側(cè)布置有一個(gè)凸透鏡，所述發(fā)光元件位于所述凸透鏡的焦點(diǎn)處；所述光電轉(zhuǎn)換元件安裝在所述光源接受通道內(nèi)。所述通訊模塊連接到所述工業(yè)計(jì)算機(jī)。
[0008]工作時(shí)，粉塵進(jìn)入粉塵濃度檢測(cè)裝置內(nèi)部的粉塵吸入通道中，由發(fā)光元件發(fā)出光源，經(jīng)由凸透鏡之后變成平行光源對(duì)粉塵吸入通道內(nèi)的粉塵進(jìn)行照射，在粉塵的散射作用下，部分散射光進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換元件中并使光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生模擬電信號(hào)，模擬電信號(hào)由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后由通訊模塊送入工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，得到監(jiān)測(cè)子站的粉塵濃度值。工業(yè)計(jì)算機(jī)記錄各監(jiān)測(cè)子站的粉塵濃度值并繪制粉塵濃度-時(shí)間曲線。粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)將工業(yè)計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨踩O(jiān)測(cè)管理部門的粉塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)中。這樣，就可以完成對(duì)轄區(qū)內(nèi)各工廠的粉塵濃度監(jiān)測(cè)進(jìn)行統(tǒng)一的管理與監(jiān)測(cè)。
[0009]作為優(yōu)化，所述光源發(fā)射通道和所述光源接受通道靠近暗盒外壁的一側(cè)的孔壁上均具有螺紋，且所述光源發(fā)射通道和所述光源接受通道均與暗盒外壁垂直設(shè)置；所述光源發(fā)射通道和所述光源接受通道的螺紋端各安裝有一個(gè)螺紋塞，所述螺紋塞的螺桿中部為圓柱形的置物腔，所述發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件分別固定安裝在各自通道的螺紋塞的置物腔中。
[0010]這樣，將發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件安裝在螺紋塞中，可以方便發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件固定在各自的通道內(nèi)，同時(shí)，檢測(cè)完成后，可以將螺紋塞旋下，將暗盒內(nèi)部的粉塵清掃干凈。一旦發(fā)光元件或光電轉(zhuǎn)換元件損壞，也可以快速進(jìn)行更換，便于維修。
[0011]作為優(yōu)化，所述螺紋塞與所述暗盒的外壁之間設(shè)置有密封圈，所述發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件的導(dǎo)線分別穿過并膠合在各自的螺紋塞的螺帽上。
[0012]這樣，螺紋塞可以將光源發(fā)射通道和光源接受通道密封，防止在穩(wěn)流氣栗的作用下，雜質(zhì)進(jìn)入暗盒內(nèi)，影響檢測(cè)的精度。
[0013]作為優(yōu)化，所述圓柱形的置物腔遠(yuǎn)離所述螺紋塞的螺帽一端的圓柱面上設(shè)置有螺紋，且旋合安裝有一個(gè)凸透鏡固定架；所述凸透鏡固定安裝在所述凸透鏡固定架遠(yuǎn)離旋合部的端部，且凸透鏡的主光軸與所述凸透鏡固定架中軸線重合；所述凸透鏡固定架遠(yuǎn)離旋合部的端部圓周面向外延伸形成一個(gè)環(huán)形凸臺(tái)，所述環(huán)形凸臺(tái)靠近所述螺紋塞的一側(cè)與所述螺桿的端面貼合。
[0014]這樣，可以方便凸透鏡的安裝，同時(shí)，由于凸透鏡固定架上設(shè)置的環(huán)形凸臺(tái)與螺紋塞的端面貼合，可以控制凸透鏡與發(fā)光元件的距離，保證發(fā)光元件位于凸透鏡的焦點(diǎn)位置，使二者的定位更加簡(jiǎn)單。
[0015]作為優(yōu)化，所述監(jiān)測(cè)子站還包括與所述粉塵濃度檢測(cè)裝置的粉塵吸入口同高度設(shè)置的風(fēng)速檢測(cè)模塊以及濕度檢測(cè)模塊；所述風(fēng)速檢測(cè)模塊和濕度檢測(cè)模塊均電連接到所述粉塵濃度檢測(cè)裝置。
[0016]根據(jù)《工作場(chǎng)所空氣中粉塵濃度快速檢測(cè)方法一光散射法》的要求，檢測(cè)應(yīng)在相對(duì)濕度小于90%，平均風(fēng)速小于lm/s的環(huán)境中進(jìn)行。設(shè)置風(fēng)速檢測(cè)模塊和濕度檢測(cè)模塊后，系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān)測(cè)子站的環(huán)境的風(fēng)速和濕度來控制監(jiān)測(cè)子站的啟動(dòng)和關(guān)閉，這樣，可以提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和有效性，同時(shí)更加節(jié)能。
[0017]作為優(yōu)化，所述粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還包括警報(bào)系統(tǒng)，所述警報(bào)系統(tǒng)電連接到所述工業(yè)計(jì)算機(jī)；所述警報(bào)系統(tǒng)包括語音提示器以及警報(bào)指示燈。
[0018]這樣，一旦檢測(cè)到監(jiān)測(cè)子站的粉塵濃度超標(biāo)，粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)啟動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)，語音提示器會(huì)播報(bào)濃度超標(biāo)的監(jiān)測(cè)子站的編號(hào)，同時(shí)警報(bào)指示燈閃爍報(bào)警。
[0019]作為優(yōu)化，所述粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還包括設(shè)置在待監(jiān)測(cè)工廠內(nèi)各作業(yè)區(qū)域的吸氣式的降塵模塊；所述降塵模塊電連接到所述工業(yè)計(jì)算機(jī)。
[0020]這樣，一旦檢測(cè)到監(jiān)測(cè)子站的粉塵濃度超標(biāo)，該檢測(cè)子站所在區(qū)域的作業(yè)區(qū)域的吸氣式的降塵模塊將啟動(dòng)或加大功率運(yùn)行，對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行降塵處理，防止粉塵濃度繼續(xù)升尚，引起危險(xiǎn)。
[0021]作為優(yōu)化，所述發(fā)光元件為發(fā)光二極管，所述光電轉(zhuǎn)換元件為光電晶體管。
[0022]綜上所述，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，檢測(cè)精度較高，容易清潔，有利于統(tǒng)一管理及監(jiān)控粉塵濃度的檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為圖1中暗盒的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中虛線為發(fā)光元件發(fā)出的光線)。
[0025]圖3為某混凝土攪拌有限公司廠區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)I的PM2.5濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。
[0026]圖4為某混凝土攪拌有限公司廠區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)I的PMw濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。
[0027]圖5為某混凝土攪拌有限公司廠區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)2的PM2.5濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。
[0028]圖6為某混凝土攪拌有限公司廠區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)2的PMw濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。
[0029]圖7為某混凝土攪拌有限公司廠區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)3的PM2.5濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。
[0030]圖8為某混凝土攪拌有限公司廠區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)3的PMw濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0032]具體實(shí)施時(shí):如圖1和圖2所示，一種生產(chǎn)性粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在安全監(jiān)測(cè)管理部門的粉塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)1，以及設(shè)置在各待監(jiān)測(cè)工廠的粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)2 ;所述粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)2通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接到粉塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)I ;其中，所述粉塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)2包括工業(yè)計(jì)算機(jī)3，與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)3連接設(shè)置的顯示終端5以及打印終端4 ;還包括設(shè)置在待監(jiān)測(cè)工廠內(nèi)各粉塵監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)子站6 ;所述監(jiān)測(cè)子站6包括依次連接設(shè)置的粉塵濃度檢測(cè)裝置63，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊62以及通訊模塊61 ;所述通訊模塊61連接到所述工業(yè)計(jì)算機(jī)3 ;所述粉塵濃度檢測(cè)裝置63包括依次布置在粉塵吸入口的過濾裝置(圖中未示出)和PMlO或PM2.5切割器(圖中未示出)，以及位于粉塵排出端的穩(wěn)流氣栗(圖中未示出)；還包括暗盒631以及安裝在暗盒631內(nèi)的發(fā)光元件632和光電轉(zhuǎn)換元件633，所述暗盒631內(nèi)設(shè)置有粉塵吸入通道634，光源發(fā)射通道635以及光源接受通道636，所述光源發(fā)射通道635與光源接受通道636相互垂直且垂足位于粉塵吸入通道634上，所述光源發(fā)射通道635與所述粉塵吸入通道634的夾角小于90度；所述粉塵吸入通道634的一端連接所述PMlO或PM2.5切割器，另一端連接所述穩(wěn)流氣栗；所述發(fā)光元件632安裝在光源發(fā)射通道635內(nèi)，所述發(fā)光元件632靠近所述粉塵吸入通道634 —側(cè)布置有一個(gè)凸透鏡637，所述發(fā)光元件632位于所述凸透鏡637的焦點(diǎn)處；所述光電轉(zhuǎn)換元件633安裝在所述光源接受通道636內(nèi)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊62接收來自光電轉(zhuǎn)換元件632的脈沖信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后通過通訊模塊61傳輸?shù)剿龉I(yè)計(jì)算機(jī)3進(jìn)行計(jì)算得到粉塵濃度值，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)3對(duì)粉塵濃度值進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄并通過網(wǎng)絡(luò)上傳到所述粉塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)I。
[0033]工作時(shí)，粉塵經(jīng)由粉塵濃度檢測(cè)裝置的粉塵吸入口進(jìn)入粉塵濃度檢測(cè)裝置內(nèi)部的粉塵吸入通道中，由發(fā)光元件發(fā)出光源，經(jīng)由凸透鏡之后變成平行光源對(duì)粉塵吸入通道內(nèi)的粉塵進(jìn)行照射，在粉塵的散射作用下，部分散射光進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換元件中并使光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生模擬電信號(hào)，模擬電信號(hào)由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后由通訊模塊送入工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)