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分步式驱动纸带张力可调在线大气采样设备


技术摘要:
本发明公开了一种分步式驱动纸带张力可调在线大气采样设备,其第一夹持轮组位于颗粒物测量组件之前,第一夹持轮组包括第一夹持轮、第二夹持轮,纸带从从动轮出来的部位进入第一夹持轮组,第一夹持轮及第二夹持轮均可自由转动,进入第一夹持轮组的纸带由第一夹持轮及第  全部
背景技术:
悬浮颗粒物,是悬浮在大气中的固体、液体颗粒状物质(或称气溶胶)的总称。由于 来源和形成不同,它的形状、密度、粒径大小,光、电、磁学等物理性质及化学组成有很大差 异。大气中颗粒物的粒径从0.001μm至1000μm以上,一般粒径大于50μm的颗粒物受重力作用 很快沉降到地面,在大气中滞留几分钟到几小时;粒径为0.1μm的颗粒不但在大气中滞留时 间长,而且迁移距离远。 悬浮颗粒物的来源:可分为天然来源和人为来源。人为排放源有化石燃料燃烧产 生的煤烟;工业生产、建筑产生的工业粉尘、金属尘、水泥尘等;汽车、飞机排气等。天然源有 土壤尘、火山灰、森林火灾灰、海盐粒等。 分类:在空气动力学和环境气象学中,悬浮颗粒物以直径分类,小于100微米的称 为TSP,即总悬浮颗粒物;小于10微米的称为PM10,即可吸入颗粒物。需要指出的是,这类颗 粒物能进入人体的呼吸系统,可对人体健康构成损害。而颗粒直径小于2.5微米的称为 PM2.5,以形象的比例来看,人的头发直径约为50微米至70微米,PM2.5相当于发丝直径的 3.6%至5%,可以被吸入肺部,粘连在肺泡上,对人体造成很大危害。颗粒物还可分为一次 颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由排放源直接排入大气中的液态或固态颗粒物,在大 气中未发生物理变化或化学变化。二次颗粒物是由排放源排放的气体污染物,经化学反应 或物理过程转化为液态或固态的颗粒物。如二氧化硫、氮氧化物、氯化氢和氯气、氨、有机气 体等经化学反应形成的硫酸盐、硝酸盐、氯化物、铵盐和有机气溶胶等。 在环境监测和治理领域,悬浮颗粒物是大气质量评价中的一个通用的重要污染指 标。检测空气中的颗粒物浓度需要使用相关检测设备进行测量,当前市场上主流的用于颗 粒物浓度检测的设备主要使用的是β射线法,依靠射线穿过被测量的富集颗粒时引起变化 来计算等效浓度。而对颗粒物进行富集时,需要载体,现有技术普遍使用纸带作为颗粒物富 集的载体,然而现有技术的走纸组件普遍存在一个问题,即是纸带张力不容易保持稳定,随 着采样的进程,纸带的张力会不断增大,因此会使得纸带受到较大的张力也被拉断的现象。 申请人在2019年12月31日提出申请,申请号为:201911401267.0,名称为:纸带张 力稳定的在线环境监测设备及走纸方法的专利申请,附图3、4、5,以及说明书第0044段~ 0051段,在设备工作过程中,由于不断地走纸,从动轮上的所述纸盘的直径不断减小,以使 所述纸带受到的张力总体上有不断增大的趋势,为了防止纸带由于张力过大而崩断,需要 有效地抑制纸带受到的张力不断增大,使所述纸带受到的张力大小保持稳定。因此,主要是 通过阻尼调整机构,在从动轮的外径断地变小的状态下,不断地减少从动轮的阻尼,以实现 张力稳定。上述技术方案能够有有效地抑制由于纸带张力过大而使得纸带崩断的情况,但 是需要时刻监测纸带的张力大小,因此结构过于复杂,制作工艺比较繁琐,而且只能保持纸 4 CN 111595638 A 说 明 书 2/8 页 带的张力稳定,还不能保持纸带张力恒定。 因此,亟需一种能够防止纸带松动和断裂,提高监测数据准确率的纸带张力恒定 的分步式、多驱动恒张力走纸在线大气采样设备。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种能够防止纸带松动和断裂,提高监测数据准确率的分步 式驱动纸带张力可调在线大气采样设备。 为了实现上述目的,本发明提供的技术方案为:提供一种分步式驱动纸带张力可 调在线大气采样设备,包括: 走纸组件,所述走纸组件包括:主动轮、从动轮及纸带,所述从动轮上的纸带向前 推进并绕到所述主动轮上; 颗粒物测量组件,所述颗粒物测量组件包括:β射线源及探测器,所述纸带经过所 述β射线源及探测器之间,所述β射线源所发射的β射线穿透所述纸带被所述探测器探测; 从动轮驱动机构,所述从动轮驱动机构用于驱动所述从动轮转动,进而所述从动 轮带动所述纸带向前推进; 主动轮驱动机构,所述主动轮驱动机构用于驱动所述主动轮转动,进而所述主动 轮带动所述纸带向前推进; 夹持轮组件,所述夹持轮组件包括第一夹持轮组及第二夹持轮组,所述第一夹持 轮组位于所述颗粒物测量组件之前,所述第一夹持轮组包括第一夹持轮、第二夹持轮,所述 纸带从所述从动轮出来的部位进入所述第一夹持轮组,所述第一夹持轮及第二夹持轮均可 自由转动,进入所述第一夹持轮组的所述纸带由所述第一夹持轮及第二夹持轮进行夹持; 所述第二夹持轮组位于所述颗粒物测量组件之后,所述第二夹持轮组包括第三夹持轮、第 四夹持轮,所述纸带从所述颗粒物测量组件出来都部位进入所述第二夹持轮组,所述第三 夹持轮及第四夹持轮均可自由转动,进入所述第二夹持轮组的所述纸带由所述第三夹持轮 及第四夹持轮进行夹持。 所述第一夹持轮、第二夹持轮、第三夹持轮及第四夹持轮均是结构相同的夹持轮, 且所述第一夹持轮、第二夹持轮、第三夹持轮及第四夹持轮均是可快速安装和拆卸的夹持 轮,且每个夹持轮有不同外径可选。 还包括:张力微调组件,所述张力微调组件包括控制装置、张力传感单元及微调驱 动机构,所述微调驱动机构设于所述第三夹持轮上,并可以驱动所述第三夹持轮向前或者 向后微小转动,所述张力传感单元设于所述纸带位于所述第一夹持轮组与第二夹持轮组之 间的部位上,并用于检测该部位的纸带的张力大小,并发送给所述控制装置,所述控制装置 与所述微调驱动机构连接,并通过所述微调驱动机构驱动所述第三夹持轮向前转动或者向 后转动一个微小距离,调整所述纸带位于所述第一夹持轮组与第二夹持轮组之间的部位的 张力。 还包括导向轮组件,所述导向轮组件包括第一导向轮和/或第二导向轮,所述第一 导向轮设于所述从动轮与所述第一夹持轮组之间,用于将所述从动轮上的所述纸带导向所 述第一夹持轮组;所述第二导向轮设于所述第二夹持轮组与所述主动轮之间,用于将所述 第二夹持轮组上的所述纸带导向所述主动轮。 5 CN 111595638 A 说 明 书 3/8 页 要推进一个新的测试点时,所述主动轮转动之前,所述从动轮驱动机构驱动所述 从动轮向前转动,驱动安装于所述从动轮上的纸带向前推进,而保持所述第一导向轮与所 述从动轮之间的纸带处于适当松软状态;待所述从动轮完成向前推进动作之后,所述主动 轮驱动机构驱动所述主动轮向前转动,驱动安装于所述主动轮上的纸带向前推进。 要推进一个新的测试点时,所述控制装置控制所述从动轮驱动机构驱动所述从动 轮向前转动,以驱动安装于所述从动轮上的纸带向前推进一个测试点;待所述从动轮完成 向前推进一个测试点之动作之后,所述控制装置控制主动轮驱动机构驱动所述主动轮转动 使所述纸带向前推进一个测试点。 所述第一导向轮设有一设有压力传感单元,所述压力传感单元与所述控制装置连 接,用于检测所述第一导向轮与所述从动轮之间的纸带是否处于适当松软状态。 所述第一导向轮呈圆柱体结构,且所述纸带绕过所述第一导向轮的所述圆柱体结 构外壁,且所述纸带绕过的所述圆柱体结构设置所述压力传感单元,所述控制装置内预存 有所述压力传感单元的压力检测阈值,若所述压力传感单元所检测到的压力值小于等于所 述压力检测阈值,则所述控制装置判定设置该压力传感单元的第一导向轮上绕过的所述纸 带处于适当松软状态;若所述压力传感单元所检测到的压力值大于所述压力检测阈值,则 所述控制装置判定设置该压力传感单元的第一导向轮上绕过的所述纸带处于涨紧状态。 若所述控制装置判定所述第一导向轮与所述从动轮之间的纸带处于涨紧状态,则 所述控制装置控制所述从动轮驱动机构驱动所述从动轮向前转动一定的距离,以使所述第 一导向轮与所述从动轮之间的纸带处于适当松软状态。 与现有技术相比,由于在本发明中,第一夹持轮组位于颗粒物测量组件之前,第一 夹持轮组包括第一夹持轮、第二夹持轮,纸带从从动轮出来的部位进入第一夹持轮组,第一 夹持轮及第二夹持轮均可自由转动,进入第一夹持轮组的纸带由第一夹持轮及第二夹持轮 进行夹持;第二夹持轮组位于颗粒物测量组件之后,第二夹持轮组包括第三夹持轮、第四夹 持轮,纸带从颗粒物测量组件出来都部位进入第二夹持轮组,第三夹持轮及第四夹持轮均 可自由转动,进入第二夹持轮组的纸带由第三夹持轮及第四夹持轮进行夹持。因此,在设备 工作时,夹持轮组件能够很好地防止纸带断裂或者过度松软,而使所述纸带的张力大小保 持恒定。 通过以下的描述并结合附图,本发明将变得更加清晰,这些附图用于解释本发明 的实施例。 附图说明 图1所示为本发明带恒张力走纸组件的在线大气采样设备的一个实施例的示意 图。 图2所示为走纸组件和颗粒物测量组件的示意图。 图3所示为从动轮驱动机构及从动轮的示意图。 图4所示为张力微调组件的模块结构示图。
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