091615_便携式粉尘测试仪的设计
(毕业设计)粉尘浓度测量仪的设计
前言燃煤发电厂锅炉燃烧的稳定性、经济性与一次风进入炉膛的风速和煤粉浓度的大小及均匀性关系密切，煤粉浓度的高低以及各个煤粉燃烧器的风粉均匀性直接影响到炉内燃烧工况的稳定和锅炉的燃烧效率。
煤粉浓度测量是电站锅炉研究的重要课题，煤粉由一次风携带经煤粉管直接进入炉膛燃烧，各煤粉管之间煤粉浓度的不均匀对燃烧有很大的影响，如各燃烧器之间煤粉浓度相差太大，就不能很好的组织燃烧，会造成火焰的偏斜，热效率降低，结焦，燃烧不稳定，Nox的排放增加等问题。
严重的情况下会造成煤粉管道堵塞，电厂被迫将负荷或停机，影响了电厂的安全运行，并给电厂造成很大的损失。
电厂煤粉管道煤粉的输送属于复杂的气固两相流工况，一直没有一个很好的测量方法，而国内外用于气固两相流浓度的测量方法很多，有热平衡法，连续反吹扫弯头压差测量法，静电法，激光法，光学法，电容法等等。
但是这些方法存在很大问题，例如：热平衡法要求混合后混合物的温度均匀一致，并且在一定范围内，煤粉的比热不受其成分变化影响，实际情况很难达到这种要求，对热平衡测量结果有很大影响。
连续反扫弯头压差测量法采用的是压缩空气连续吹扫探头，如果压缩空气压力过小或者过大将出现探头堵塞和测量不准等问题，而且测量滞后时间长，不能满足在线连续实时检测的要求。
本文主要介绍了经典法测量煤粉浓度，近年来静电法已成为研究的重点，它是用煤粉摩擦管壁产生电荷利用放大电路发大来反应探测区域的颗粒浓度的细微变化，但也存在探头容易堵塞等问题,需要进一步研究探索。
1 绪论1.1风粉检测的发展的概况目前，锅炉一次风煤粉浓度在线测量有很多方法，归纳起来大致可分为两类，即直接法和间接法。
直接法主要有微波法、光电检测法、激光法和超声波法。
微波法的测量原理是：在输粉管路中用法兰装接一段测量管，沿煤粉流动方向按一定角度（大于90°）对应倾斜布置微波发生器和微波接收器。
微波在测量管内与煤粉管颗粒碰撞时会引起波束衰减。
通过测量其衰减值即可反应煤粉的浓度。
便携式粉尘检测仪产品操作介绍
袖珍式激光可吸入粉尘连续测试仪（以下简称袖珍式粉尘仪）用于公共场所空气中可吸入粉尘(PM10)浓度和洁净环境单位体积空气里粒径为0.5—5.0μm尘埃粒子的数量。
该仪器是疾病预防控制中心，卫生监督，环境灰尘监测等部门实时快速测量以上项目的新一代智能化测量仪器。
本仪器为小型袖珍式测量仪器,采用先进的光散射原理以半导体激光为测量光源，对空气中粉尘进行高灵敏非接触测量。
由单片微处理器管理和控制测试全过程,采用高分辨率大屏幕高亮度液晶显示器,全中文显示。
主要技术指标1、可吸入粉尘测量范围：0.001~10mg/m³；1-999999粒/L2、检测灵敏度：0.001mg/m³；测量最小颗粒物粒径0.5µm；3、测量粒径档别：0.5—10µm粒子；4、粉尘浓度测量相对误差：±10%5、稳定性相对误差：±2.5%6、采样流量：1.0L/min7、采样流量误差：≤2.5%8、采样流量稳定性：≤±5%9、颗粒物捕集特性满足Da50=（10±0.5um），δg=1.5±0.1的要求；10、仪器测定的重现性误差:平均相对标准差小于±7%；11、与比重法比较,总不确定度(ROU)小于25%。
12、采样时间：1分；13、数据存储容量：500组数据；配接电脑：可实现网络传输，远程监控。
14、工作环境：温度（0－35℃）；湿度RH（20－70）％工作电源：交直流电源两用；内置高容量锂电池可连续工作3小时以上。
前、后面板及设置1、前面板2、各功能键使用说明（1）显示器：122X32点阵式液晶显示器；（2）复位健：使用方法见操作说明；（3）测试键：按此健进入测试程序,微电脑按预先设定完成采样,运算及数据显示；（4）存贮键：按此键显示当前存储区数据；（5）设定键：此键为设定修正后予确定，亦可查询当前粒子数量；（6）校正键：按此键仪器进入校正状态，此键为仪器送检时由检测人员进行操作。
便携式粉尘检测仪
便携式粉尘检测仪便携式粉尘检测仪适用于公共场所可吸入颗粒物（PM10）浓度的快速测定、工矿企业生产现场等劳动卫生方面粉尘浓度的检测，以及环境保护领域可吸入尘浓度的监测，还可用于空气净化器净化效率的评价。
目录规范重要特色功能配置规范仪器符合卫生部WS/T206—2023《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定法—光散射法》标准劳动部LD98—1996《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》标准铁道部TB/T2323—92《铁路作业场所空气仪器中粉尘测定相对质量浓度与质量浓度的转换方法》等行业标准卫生部卫监督发〔2023〕58号文件颁布实施的《公共场所集中空调通风系统卫生规范》重要特色可直读颗粒物质量浓度（mg/m3），1分钟出结果，或依据用户需要任意设定采样时间；测量快速、精准、检测灵敏度高；设计了自校系统,仪器性能稳定牢靠；具有气幕屏蔽及干净气自清洗功能，确保光学系统不受污染；实现了软件自动调零；具有与计算机双向通讯功能，可通过PC机进行数据处理，打印出曲线及表格；具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能；功能配置检测灵敏度：低灵敏度0.01mg/m3高灵敏度0.001mg/m3测定范围：低灵敏度0.01～100mg/m3高灵敏度0.001～10mg/m3测定时间：采样标按时间为1分钟重复性误差：±2%测量精度：±10%显示屏：中文液晶显示存贮：可循环存储99组数据输出接口：PC机通讯接口（RS232）及打印机输出接口环境温度：0℃～40℃（储存温度－20℃～60℃）电源：交直流两用，配充电电池及充电器。
粉尘测试仪的设计探究
粉尘测定设计实验报告
一、实验目的1. 了解粉尘测定实验的基本原理和方法。
2. 掌握粉尘浓度测定仪器的使用方法。
3. 通过实验，掌握粉尘浓度的计算和数据处理方法。
4. 培养学生严谨的实验态度和良好的实验操作技能。
二、实验原理粉尘浓度是指单位体积空气中粉尘的质量，通常用mg/m³表示。
本实验采用重量法测定粉尘浓度，即通过测定粉尘采样前后质量差，计算粉尘浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：粉尘浓度测定仪、天平、吸尘器、流量计、采样管、样品瓶等。
2. 试剂：无水乙醇、蒸馏水、氯化钠等。
四、实验步骤1. 准备工作（1）将粉尘浓度测定仪、天平、吸尘器、流量计、采样管、样品瓶等实验仪器清洗干净，晾干备用。
（2）准备无水乙醇、蒸馏水、氯化钠等试剂。
2. 采样（1）将采样管连接到吸尘器上，确保连接紧密。
（2）开启吸尘器，调节流量至一定值（如0.1m³/h）。
（3）将采样管放置在待测地点，保持水平，采样时间为10分钟。
（4）采样结束后，将采样管放入样品瓶中，密封保存。
3. 粉尘处理（1）将样品瓶中的粉尘取出，用无水乙醇清洗采样管，并将清洗液收集在样品瓶中。
（2）将样品瓶放入烘箱中，在100℃下烘干1小时，取出冷却至室温。
（3）将烘干后的样品瓶中的粉尘取出，用天平称量，记录质量。
4. 数据处理（1）根据实验数据，计算粉尘浓度：粉尘浓度（mg/m³）=（m1-m2）/V其中，m1为烘干后样品瓶中粉尘质量，m2为样品瓶质量，V为采样体积。
（2）对实验数据进行统计分析，计算平均值和标准差。
五、实验结果与分析1. 实验结果本次实验测得粉尘浓度为（XX±XX）mg/m³。
2. 结果分析根据实验结果，该地点的粉尘浓度符合国家标准。
在采样过程中，实验操作规范，数据可靠。
六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了粉尘浓度测定实验的基本原理和方法。
2. 熟练操作了粉尘浓度测定仪器，提高了实验操作技能。
3. 实验结果符合国家标准，表明该地点的粉尘浓度在可控范围内。
一种便携式粉尘检测仪[实用新型专利]
![一种便携式粉尘检测仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/83e5f1c62af90242a995e5d3.png)
专利名称：一种便携式粉尘检测仪专利类型：实用新型专利
发明人：王群群,贾小平
申请号：CN201920231880.1
申请日：20190224
公开号：CN210113567U
公开日：
20200225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种便携式粉尘检测仪，其技术方案要点是包括检测仪的本体和设置在本体上的粒子传感器,所述本体的顶部设置有连通本体内的通孔,所述粒子传感器设置于通孔处,且粒子传感器能够穿设过通孔置于本体内部,所述本体内对应于通孔处设置有升降装置,所述升降装置的固定端设置在本体内,升降装置的活动端与粒子传感器的壳体连接,粒子传感器的接线端通过柔性导线与本体内的处理器电性连接,所述通孔处设置有用于对通孔密封的封盖。
本实用新型的一种便携式粉尘检测仪使用方便,检测精度高。
申请人：浙江盛远环境检测科技有限公司
地址：311800 浙江省绍兴市诸暨市陶朱街道聚力路2号
国籍：CN
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一种便携式粉尘监测与预警系统的设计
张 琦
（ 扬州大学水利与能 源动 力工程学 院 ， 江苏 扬州 ２ ２ ５ １ ２ ７ ）
Ｚ ＨＡ ＮＧ Ｑｉ
（ Ｙａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｙａ ｎｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ ２ ５ １ ２ ７ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｒ ｅ ０ 图分类号】 Ｔ Ｊ ０ ６ 【 文献标志码Ｉ Ａ 【 文章编号】 １ ６ ７ ３ ． １ ０ ６ ９ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ８ ． ０ １ ６ １ ． ０ ２
１ 引言
在各类工矿作业现场 中， 经常 会发生粉 尘超标 。工矿粉 尘 超标给作 业人 员生命财产带来 了严 重威 胁 ， 因此 ， 设计 出能 够
一种教室用便携式粉尘测定仪[实用新型专利]
![一种教室用便携式粉尘测定仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5e7f83d60912a21615792901.png)
专利名称：一种教室用便携式粉尘测定仪专利类型：实用新型专利
发明人：白蕊,宋保红,汤霞
申请号：CN201920401753.1
申请日：20190326
公开号：CN209878551U
公开日：
20191231
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种教室用便携式粉尘测定仪，解决了体积较大，不方便随身携带，占用空间，防摔性能较差的问题，其包括支架，所述支架的中部两侧均安装有挂环，挂环的上部一体焊接有固定片，固定片与支架通过螺丝连接，挂环的之间穿接有绑带，支架的下方设置有支座，支座的内部底端设置有弧形板，弧形板的上方连接有轻质杆，轻质杆的上端套接有配重块，支架的后侧粘接有缓冲垫，缓冲垫的表面设置有缓冲凸起，数据线接口和充电接口的内部填塞有橡胶防尘塞。
本实用新型体积小，通过挂环和绑带的安装使整个仪器便于放置携带，采用不倒翁原理，减小占用空间的同时确保稳固性，提高了整体的强度与抗冲击力。
申请人：曲靖师范学院
地址：655000 云南省曲靖市珠源西路
国籍：CN
代理机构：北京劲创知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：陆滢炎
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具有自适应测量功能的空气粉尘测量仪设计
具有自适应测量功能的空气粉尘测量仪设计0 引言粉尘即空气中的悬浮颗粒物，其大小在0.01～20 μm范围内。
环境保护部门将空气动力学当量直径大于10 μm的悬浮颗粒称为可见粉尘，它们在静止空气中会快速沉降；空气动力学当量直径小于等于10 μm的悬浮颗粒称为可吸入颗粒物；空气动力学当量直径小于等于7.07 μm的颗粒物称为呼吸性颗粒。
随着国民经济的快速发展，粉尘污染越来越严重。
目前我国大气呈煤烟型污染，许多城市空气中的总悬浮颗粒物(TSP)长期居高不下，与世界卫生组织所给的空气质量标准相差甚远。
粉尘对人类危害极大，尤其是小粒径颗粒物，因为小粒径颗粒物能长时间飘浮在大气中，难以沉降到地面，易进入人体呼吸道，且粒径越小，在人体呼吸道中的沉降位置越深，危害就越大。
因此粉尘浓度的测量在环境保护领域中具有十分重要的意义，是迫切需要解决的问题。
测量粉尘浓度的方法各式各样，大致有两种类型：基于取样的方法进行测量(如滤膜称重法)和基于非取样的方法进行测量(如光散射法)。
近年来国内外均采用光散射原理进行粉尘浓度测量，该测量方法可以实时在线测量，直接获取测量结果，并可以实现数据存储、数据输出、自动测量、通信等功能；体积小、重量轻、操作简便、稳定性高、可靠性高也是该类仪器的明显优点。
1 光学粉尘测量仪的工作原理与硬件组成理论和实验研究表明，在粉尘性质一定的条件下，粉尘的散射光强度与其质量浓度成某种比例关系。
粉尘浓度测量仪正是依据这一理论进行设计，它以悬浮颗粒物(粉尘)在光束中产生的光散射现象为原理，直接准确测量空气中悬浮颗粒物的相对质量浓度。
根据光散射原理，当尘埃颗粒的半径r 小于光的波长λ时满足式(1)：式中：V=(4／3)πr3；N 为单位体积内的粒子数；ε为空气中的介电常数；ε0为真空中的介电常数；θ为散射角；R 为光敏感区到光电转换器的距离；r 为粒子的半径；I0 为人射光强；λ为光源的波长；。
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南京理工大学
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名：学号：
专业：测控技术与仪器
设计(论文)题目：便携式粉尘测试仪的设计
指导教师:
2011年 3 月 6 日
开题报告填写要求
1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）开题报告
式中
毕业设计（论文）开题报告
片内含有8KB ISP的可反复擦写1000次得Flash制度程序存储器，器件采用高密度，非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元。
单片机具有32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
3.1.3光电转换模块
光电转换模块选择对射式红外传感器，把红外接收二极管接收到的发光强度信号转换为相应的电流，光的强度与强，电流值越大。
设计中，选用IR-333-A作为红外发射端，BPW 24R作为红外接收端。
3.1.4信号调理模块
信号调理电路包括红外接收头输出电流的电流-电压转换，电压信号的放大，滤波和A/D转换。
要检测的是直流弱电信号，频率比较低，且要求在电流-电压转换中线性度好，噪声低。
运算放大器选用OPA244 , 采用 2.2~36V供电, 它的输入偏置电流为nA级, 满足测量μA 级电流的要求。
此时, 红外接收二极管处于零偏状态, 不存在暗电流,满足设计要求, 适合于比较精确的测量。
经电流-电压转换模块转换的信号, 输入到放大电路和A /D转换电路。
设计中,放大芯片选择AD8553 , 1. 8 ~ 5.0 V 供电, 它是一种由电阻值控制的电压放大的芯片, A/D 芯片选择ADS7841 ,它是一款串行模数转换器, 能够在满足设计要求的同时,减少对单片机I/O口的占用。
通过滑阻器调整输出的电压值, 考虑到 A /D转换器的参考电压为5 V, 因此将AD8553输出的最大电压设置为5 V。
3.1.5 LCD显示及键盘模块
该粉尘测试仪是便携式仪器,它的功耗也是主要考虑的问题, 在显示方面采用功耗较低的LCD显示, LCD1602字符型液晶显示模块可以显示两行,每行16个字符。
采用单+5V 电源供电, 外围电路配置简单, 具有很高的性价比。
3.1.6报警模块
报警电路采用声光报警,当被测区域的粉尘浓度高于设定值时, 报警电路被激活, 红
色发光二极管闪烁10s并且蜂鸣器发出连续报警声。
当工作状态正常且粉尘浓度低于设定值时, 绿色发光二极管常亮.
3.1.7 RS-232通信模块
为了保存更多粉尘浓度的历史数据,加入了 RS- 232串口通信模块, 它可以将实地测得的粉尘浓度数值上传到计算机中, 从而节省仪器的存储空间, 采用 MAX232作为电平转换芯片, 它只需+5V电压供电。
3.2系统软件设计
软件采用模块化设计，包括1个主模块和5个子模块，子模块分别为A/D转换模块，LCD显示模块，按键模块，报警模块和通信模块。
主模块主要的工作是对各处理子模块进行初始化，并且调用子模块。
主程序流程图如下图1所示。
关键的子模块是A/D转换模块和LCD显示模块。
图1主程序流程图
毕业设计（论文）开题报告。