专利名称：个体采样器的制作方法
技术领域：
本发明涉及劳动保护环境监测仪器，特别是一种是适于采集大气 环境中各种粉尘的个体采样器。
背景技术：
个体采样是指劳动者携带的对大气环境中的粉尘进行采样的检 测仪器，采样头进气口处于呼吸带高度。
现有的个体采样器的基本原理大都是采样前先称出滤膜重量， 再将滤膜装在采样头上，在抽气泵的作用下，被采样的空气通过采样 头滤膜，经吸气管、流量计或流量传感器，从抽气泵排出。空气中的 粉尘滞留在滤膜上，通过流量计计算出空气体积，换下滤膜并称其重 量，计算出其上的粉尘重量，从而测出空气中粉尘的含量。
现有的个体大气粉尘采样器存在以下缺点1、大都采用机械或 转子流量计显示流量，误差大；2、不具备时控编程能力，导致在采 集气体流量，时间控制上都存在较大偏差，不能在采集的全程实施有 效恒流，容易造成错误分析和判断。
发明内容
本发明的目的是有效克服上述不足而提供一种能实现全量程高 精度恒流采集，测试精度高的个体采样器。
所述个体采样器，包括采样头、进气嘴2、滤清器3、外壳4、
电子显示屏7、锂电池，其特征是在外壳4内设有高精度空气流量
传感器5，微型高效双头隔膜泵6、流量检测电路板、恒流控制电路 板9，在流量检测电路板上设有单片机12，所述高精度空气流量传 感器5的进气端依次通过气室10、滤清器3与进气嘴2连通，其出 气端通过气室11与微型高效双头隔膜泵6的进气口连通，高精度空 气流量传感器5的电信号输出端与单片机12的以信号输入端连接， 单片机12的一输出端经恒流控制电路板9与微型高效双头隔膜泵6
的控制电机连接。在外壳4上设有时控编程控制按键13、流量调节
钮8,时控编程控制按键13与单片机12的输入端连接，流量调节钮 8与恒流控制电路板9的调节端连接。在恒流控制电路板9上还设有 流量超误差报警、超时停机电路。
本发明的8位单片机组成的8时钟控制电路对采样器工作时段进 行编程，实现6个不同时段的开关过程，从而达到不同时段的精确计 数；通过运用高精度流量传感器在气流运动过程中产生的不同电压， 由单片机进行计算、处理、标定，通过电子显示屏显示不同定时流量， 大大提高了测量精度；由微型高效双头隔膜泵和恒流控制电路共同完 成采样器在工作全过程的恒流，实现了在不同情况下都能保证采集气 体流量的精度不变。
本发明体积小、精度高，采样全过程自动恒流，电子数字流量显 示克服了以往机械转子流量计只可垂直读数且误差大的蔽病；简化了 采样器在使用前的标定程序，使用更方便。能准确、及时地反映接尘 人员吸入的呼吸性粉尘质量和不同粉尘作业场所中粉尘的污染状况， 以及可为正确评价作业场所的卫生状况提供了有效数据。可广泛应用 于钢铁、石化、化工、水泥、陶瓷、煤矿、矿山和卫生监测等行业。


图1是本发明结构示意图，
图2是采样器工艺流程图，
图3是电路原理图，
图4是恒流控制电路板原理图。
图中1—出气口， 2—进气嘴，3—滤清器，4一外壳，5—高精 度空气流量传感器，6—微型高效双头隔膜泵，7—电子显示屏，8— 流量调节钮，9—恒流控制电路板，10、 ll一气室，13—时控编程控 制按键，14—锂电池。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。图l、 3中，在外壳4内 设有高精度空气流量传感器5，微型高效双头隔膜泵6、电子显示屏
7、流量检测电路板、恒流控制电路板9，在流量检测电路板上设
有单片机12。图2中，所述高精度空气流量传感器5的进气端依次 通过气室10、滤清器3与进气嘴2连通，其出气端通过气室11与微 型高效双头隔膜泵6的进气口连通，高精度空气流量传感器5的电信 号输出端与单片机12的输入端连接，单片机12的输出端通过控制电 路板与微型高效双头隔膜泵6的控制电机连接。如图3、 4示，在外 壳4上设有时控编程控制按键13、流量调节钮8，时控编程控制按键 13与单片机12的输入端连接，流量调节钮8与恒流控制电路板9的 调节端连接。在恒流控制电路板9上还设有流量超误差报警、超时停 机电路。电子显子屏7与单片机12的输出端口连接。图2是采样器 工艺流程图，其工艺流程是采样气体一进气嘴一滤清器一气室10 —高精度空气流量传感器5—气室11—微型高效双头隔膜泵6—出气 口l。图3是电路原理图，图4是恒流控制电路板原理图。
本发明的8位单片机组成的8时钟控制电路对采样器工作时段进 行编程，实现6个不同时段的开关过程，从而达到不同时段的精确计 数；通过运用高精度质量传感器在气流运动过程中产生的不同电压， 由单片机进行计算、处理、标定，通过电子显示屏显示不同定时流量， 大大提高了测量精度；由微型髙效双头隔膜泵和恒流控制电路共同完 成采样器在工作全过程的恒流，实现了在不同情况下都能保证采集气 体流量的精度不变。
本发明的主要技术参数是
1. 采样流量 1 _ 5 L/min
2. 流量误差 ±5%(误差超过±5%时，屏显"错误"字样)
3. 负载能力 〉二3000Pa
4. 程序设置方式 六次开启、六次关断共十二个时段
5. 工作环境 _5——50° C
6. 相对湿度 <90% 7. 电源AC220V 50Hz(充电器)；DC7.2锂电池(采样器)
8. 连续工作时间 〉=8h
时控编程控制按键13包括"设定/査询"键、"A/暂停"、"▼" 键、"启动/确认"键，它们的功能是
1. "设定/查询"
用于时段的设置(打开时段中开启界面)。查询各时段的设置状态。
2. "A/暂停"键
用于设置12时段中时钟数值按此键一次屏上数值上翻l分钟，长 按三秒以上则向上翻快速翻动，再按停止翻动。
用于暂停。当采样器再工作时，按此键采样器微型泵将停止工作， 显示屏显示"H0L0"流量及时间显示同时静止。系统保持工作数据。 再次按压"采样器恢复原工作模式。
3. "▼"键。
用于设置12时段中数值按此键一次屏上数值下翻l分钟，长按三 秒以上则向下快速翻动，再按则停止翻动。
4. "启动/确认"键
用于启动微型泵工作(当电源开关钮处于"开"的位置时，按 此键其动采样器微型泵)
用于锁定所有键(采样微型泵在工作时，长按三秒以上松开时所 有键将被锁住，先是出现"S "图形。在此长按三秒以上松开时则 解除锁。)
用于时段的设置(当电源开关处于"开"的位置，采样器微型泵
处于未起动状态时按此键可分别打开各时段中的关断界面) 操作说明 1.时段设置
不需要设置时段时，勤奋是用以下设置
时段(1) ON—— 0;OFF--—9999(表示为开机就开始
运行至9999分钟结束)
时段(2) ON——9999;OFF----9999(表示为不使用)
时段(3) ON——9999;OFF----9999(表示为-不使用)
时段(4) ON——9999;OFF--一9999(表示为不使用)
时段(5) ON——9999;OFF-—9999(表示为不使用)
时段(6) ON——9999;OFF——9999(表示为运行在这个
时段)
需要设置时段时，例如
时段(1) ON—一 5; OFF—一185 (表示为打开采样器电源后 5分钟微型泵开始运行，180分钟时结束，停止在185分这个时段)
时段(2) ON——215; OFF——2759 (表示为30分钟后微型 泵开始运行60分钟结束，停止在275分这个时段)
时段(3) ON——275; OFF——300 (表示为这个时段运行25 分钟)
时段(4) ON——350; OFF——400 (表示为50分钟后微型泵 开始运行，50分钟结束，停止在400分这个时)
时段(5) ON——400; OFF-—400 (表示为不使用)
时段(6) ON——400; OFF——400 (表示为运行400分这个 时段结束)
2、时段设置方法
(1) 打开电源开关
(2) 按"设定/査询"键，(时段l)开始编写开始时间
(3) 按"暂停"或"▼"此事表示135分钟后启用
(4) 按"启动/确认"键，(时段l)开始编写结束时间
(5) 按"A/暂停"或"▼"表示(时段l)将{139-136=3}运行3 分钟停止
(6) 按"设定/查询"表示(时段2)开始编写开始时间
(7) 重复(3) - (5)操作后完成6个时段的设置
(8) 按"启动/确认"表示采样器依次完成6个时段，并显示剩余 时间和流。
权利要求1.一种个体采样器，包括采样头、进气嘴(2)、滤清器(3)、外壳(4)、电子显示屏(7)、锂电池，其特征是在外壳(4)内设有高精度空气流量传感器(5)、微型高效双头隔膜泵(6)、流量检测电路板、恒流控制电路板(9)，在流量检测电路板上设有单片机(12)；所述高精度空气流量传感器(5)的进气端依次通过气室(10)、滤清器(3)与进气嘴(2)连通，其出气端通过气室(11)与微型高效双头隔膜泵(6)的进气口连通，高精度空气流量传感器(5)的电信号输出端与单片机(12)的一信号输入端连接，单片机(12)的一控制输出端经恒流控制电路板(9)与微型高效双头隔膜泵(6)的控制电机连接。
2、 根据权利要求1所述的个体采样器，其特征是在外壳(4) 上设有时控编程控制按键(13)、流量调节钮(8)，时控编程控制按 键(13)与单片机(12)的输入端连接，流量调节钮(8)与恒流控 制电路板(9)的调节端连接。
3、 根据权利要求1所述的个体采样器，在恒流控制电路板(9) 上还设有流量超误差报警、超时停机电路。
专利摘要一种个体采样器，包括采样头、进气嘴(2)、滤清器(3)、外壳(4)、电子显示屏(7)、锂电池，其特征是在外壳(4)内设有高精度空气流量传感器(5)、微型高效双头隔膜泵(6)、流量检测电路板、恒流控制电路板(9)，在流量检测电路板上设有单片机(12)；所述高精度空气流量传感器(5)的进气端依次通过气室(10)、滤清器(3)与进气嘴(2)连通，其出气端通过气室(11)与微型高效双头隔膜泵(6)的进气口连通，高精度空气流量传感器(5)的电信号输出端与单片机(12)的一信号输入端连接，单片机(12)的一控制输出端经恒流控制电路板(9)与微型高效双头隔膜泵(6)的控制电机连接。
文档编号G01N1/14GK201196608SQ200820066520
公开日2009年2月18日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者杨乐群, 王志刚 申请人:武汉市碧海云天环保科技有限责任公司