专利名称：一种β粒子三极电离粉尘传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量粉尘浓度的传感器，尤其是一种β粒子三极电离 粉尘传感器。
背景技术：
目前对于粉尘浓度的测量主要采用静电粉尘传感器和直读式测尘仪，前者是利用 粉尘颗粒在运动过程中碰撞摩擦产生带电粉尘粒子，在电极上产生微弱的电流信号测出粉 尘浓度，实际应用中，带电粒子在通过传感器电极时正负电荷容易产生中和反应而失去电 荷，另外不带电粉尘粒子碰到电极时不会产生电流，因此该方法测粉尘具有很大的局限性； 后者是利用间接方法进行测量，常用的有β射线吸收法和光学散射法，其中β射线吸收法 具有不受粉尘颗粒种类、颜色、形状和空气、水分等因素影响而被广泛采用，但这种方法需 要使用滤膜做载体将空气中的颗粒截取在滤膜表面才能实现仪器的测量工作，故其缺陷是 不仅单个测量时间长、不能连续测量，而且存在必须定期更换滤膜等较为繁琐的工作，从而 不利于长期在线监测；光学散射法的原理是利用一定能量的光透过含尘空气时，产生反射 或散射信号，信号变化量和所测环境粉尘浓度有一定关系，据此测得粉尘浓度，这种方法对 各种浓度条件下的粉尘颗粒均有良好的反应，且可以连续测量，但其测量不同的粉尘需要 不同的修正系数，并且其长期在线连续监测时，光学镜头易受粉尘污染，维护和校验工作量 大，应用范围也受到很大限制。
发明内容本实用新型的目的是克服现有粉尘传感器测量不准确、不能长期在线监测和使用 维护工作量大的缺陷，提供一种利用β粒子三极电离进行测量的粉尘传感器。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种β粒子三极电离粉尘传感 器，该传感器包括壳体及其中并列设置的参考腔和测量腔，所述参考腔由周壁及上下端盖 密闭形成，所述测量腔由周壁围合而成，参考腔与测量腔相对处的周壁固连形成公共负极， 所述参考腔周壁上设有与公共负极绝缘的参比正极，所述测量腔周壁上设有与公共负极绝 缘的测量正极，测量腔两端设有进气口和出气口，所述公共负极上设有β源托，β源托分 别对准参考腔和测量腔的两端面上涂设有β源。所述参考腔和测量腔周壁截面均为圆环形，壳体截面为“8”字形结构。所述参比正极、测量正极与公共负极之间的壳体上分别设有用于隔离的绝缘垫。采用本实用新型的结构，既保留了便携式β粒子吸收法测量粉尘时的优点，测量 出的粉尘浓度值不受粉尘颗粒的物理化学性质影响，同时克服了该方法测粉尘需要使用滤 膜的问题，可以长期不间断进行监测，维护工作量大大降低；密封的参考腔体克服了 β粒 子电离法的信号漂移问题和零点自动校正难题，测量准确性高，长期稳定性好，适合在线监 测。另外，结构上采用“8”字形和绝缘垫，使得测量更为方便、准确。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的A-A向示意图。
具体实施方式
如图1 图2所示，本实用新型的β粒子三极电离粉尘传感器结构图，包括壳体 及其中并列设置的参考腔3和测量腔8，参考腔由周壁及上下端盖2密闭形成，测量腔由周 壁围合而成，两者共用一个公共负极4，参考腔周壁上设有与公共负极绝缘的参比正极1， 测量腔周壁上设有与公共负极绝缘的测量正极7，测量腔8上下贯通，两端分别设有进气口 6和出气口 9。公共负极4上设有β源托5，β源涂在β源托分别对准参考腔3和测量腔 8的两端面上，公共负极4与参比正极1和测量正极7之间的壳体上分别设有隔离绝缘垫 10，参考腔与测量腔的周壁截面均为圆环形，并互相连接形成“8”字形结构。本实用新型的工作原理和工作过程如下固定在公共负极4的β源均勻的向左右两侧的腔体发射β粒子，由于β粒子具 有很强的气体电离性，能够与空气中的粉尘微粒发生电离现象，所以在参比正极1和测量 正极7上会产生微弱电流信号。参考腔3中密封的是洁净的空气，对β射线无阻挡，所以 参比正极1上的信号是零点信号。测量腔8是个上下开口的空腔，被测气体从进气口 6进 入，从出气口 9流出，被测气体中的粉尘颗粒被β粒子电离，测量正极7上的信号会随被测 气体中的粉尘浓度变化而变化，由此可测得被测粉尘的浓度。绝缘垫10和端盖2采用高性 能绝缘材料，保证公共负极4与参比正极1和测量正极7间无漏电流。本实用新型的β粒子三极电离粉尘传感器的测量结果仅与被测粉尘颗粒的电子 层密度(质量)有关，与粉尘颗粒的材质、形状、化学性质、表面光洁度和颜色等无关。由于设 计了第三极密封电离室(密封了洁净空气)，该电离室作为基准参考端，使用时和测量腔处 于同一环境，克服了信号的漂移问题，提高了信号的检测灵敏度，即使在含尘量极低的洁净 环境或静止的空间工作，粉尘传感器也能够准确的测量出结果。本实用新型克服了 β粒子吸收法测粉尘需要使用滤膜的问题，可以长期不间断 进行粉尘监测，维护工作量大大降低；密封的参考腔体克服了 β粒子电离法的信号漂移问 题和零点自动校正难题，测量准确性高，长期稳定性好，适合在线监测。
权利要求一种β粒子三极电离粉尘传感器，其特征在于该传感器包括壳体及其中并列设置的参考腔和测量腔， 所述参考腔由周壁及上下端盖密闭形成，所述测量腔由周壁围合而成，参考腔与测量腔相对处的周壁固连形成公共负极，所述参考腔周壁上设有与公共负极绝缘的参比正极，所述测量腔周壁上设有与公共负极绝缘的测量正极，测量腔两端设有进气口和出气口，所述公共负极上设有β源托，β源托分别对准参考腔和测量腔的两端面上涂设有β源。
2.根据权利要求1所述的β粒子三极电离粉尘传感器，其特征在于所述参考腔和测 量腔周壁截面均为圆环形，壳体截面为“8”字形结构。
3.根据权利要求1或2所述的β粒子三极电离粉尘传感器，其特征在于所述参比正 极、测量正极与公共负极之间的壳体上分别设有用于隔离的绝缘垫。
专利摘要本实用新型涉及一种β粒子三极电离粉尘传感器，该传感器包括壳体及其中并列设置的参考腔和测量腔，参考腔由周壁及上下端盖密闭形成，测量腔由周壁围合而成，参考腔与测量腔相对处的周壁固连形成公共负极，参考腔周壁上设有与公共负极绝缘的参比正极，测量腔周壁上设有与公共负极绝缘的测量正极，测量腔两端设有进气口和出气口，公共负极上设有β源托，β源托分别对准参考腔和测量腔的两端面上涂设有β源。本实用新型克服了β粒子吸收法测粉尘需要使用滤膜的问题,可以长期不间断进行粉尘监测，维护工作量大大降低；密封的参考腔体克服了β粒子电离法的信号漂移问题和零点自动校正难题，测量准确性高，长期稳定性好，适合在线监测。
文档编号G01N27/66GK201653975SQ20102014793
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月1日 优先权日2010年4月1日
发明者周正, 李波, 王凯, 赵彤宇 申请人:郑州市光力科技发展有限公司