一种矿用个体粉尘采样器论文和设计-张仁华

全文摘要

本实用新型公开了一种矿用个体粉尘采样器，包括安全电源、稳压器、抽气泵，安全电源、稳压器、抽气泵依次电性连接，还包括微处理器和欠压保护电路，微处理器分别与安全电源、稳压器和欠压保护电路电性连接，微处理器通过电流检测放大电路与抽气泵电性连接；本实用新型通过微处理器的作用与放大电路进行配合，提高了检测精度和电压的稳定性，进而提高了抽气泵流量的稳定性，另外微处理器能够直接进行调试，还降低了稳压器的调试难度；同时微处理器还能够实时监测安全电源的电池电量，便于人们观察电池电量，避免了每次使用前就充电，提高了使用的便利性。

主设计要求

1.一种矿用个体粉尘采样器，包括安全电源（1）、稳压器（2）、抽气泵（3），所述安全电源（1）、稳压器（2）、抽气泵（3）依次电性连接，其特征是：还包括微处理器（4）和欠压保护电路（5）；所述微处理器（4）分别与安全电源（1）、稳压器（2）和欠压保护电路（5）电性连接，所述欠压保护电路（5）输出端与所述稳压器（2）连接；所述稳压器（2）的输出端与所述抽气泵（3）的输入端连接；所述抽气泵（3）的输出端通过电流检测放大电路（6）与所述微处理器（4）电性连接；所述微处理器（4）内包括电池电压检测模块（41）和电流控制模块（42）；所述电池电压检测模块（41）与安全电源（1）和欠压保护电路（5）连接；所述电流控制模块（42）的输入端通过电流检测放大电路（6）与抽气泵（3）电性连接，输出端与所述稳压器（2）连接。

设计方案

所述微处理器（4）内包括电池电压检测模块（41）和电流控制模块（42）；所述电池电压检测模块（41）与安全电源（1）和欠压保护电路（5）连接；所述电流控制模块（42）的输入端通过电流检测放大电路（6）与抽气泵（3）电性连接，输出端与所述稳压器（2）连接。

2.如权利要求1所述的矿用个体粉尘采样器，其特征是：所述微处理器（4）上还连接有数码管（7）和计时器（8）；所述数码管（7）的输入端与所述电池电压检测模块（41）连接。

3.如权利要求1所述的矿用个体粉尘采样器，其特征是：所述微处理器（4）的输出端通过充电电路（9）与安全电源（1）连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及矿用环境检测领域，特别是涉及一种矿用个体粉尘采样器。

背景技术

个体粉尘采样器是一种测定一个工班内空气中粉尘平均浓度的仪器。个体粉尘采样器由抽气泵、数字计时器、流量恒定电路、安全电源等组成。仪器配有一组微型粉尘预捕集器，仪器工作前，在采样头装上已称重的滤膜，然后按下启动键，采样器内部电源通过控制电路给电机供电，驱动抽气泵以恒定流量抽气，含尘空气被抽进后，粉尘被阻留在滤膜上。在电机泵启动同时，计时器开始计时，采样结束后，按一下停止按钮，记下采样时间，然后取样称重。

现在使用的采样器流量恒定电路是用全硬件控制,即使用可调稳压器调节、并控制电压输出，进而改变抽气泵电压，使抽气泵抽气流量稳定。但是由于元件和抽气泵的个体差异，使得采样器的调试难度大，电流控制精度低，流量稳定性差。另外，现有仪器使用前由于无法观察电量，挤无法估测到电量的使用时间，因此使用前无论电量是否充足都必须对电量进行充电，使用非常不方便。

因此本领域技术人员致力于研发一种矿用个体粉尘采样器，其能够解决现有电流检测精度差、调试难度大造成的流量稳定性差的问题。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种矿用个体粉尘采样器，其能够解决现有使用不便，流量稳定性差等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种矿用个体粉尘采样器，包括安全电源、稳压器、抽气泵，安全电源、稳压器、抽气泵依次电性连接，还包括微处理器和欠压保护电路，微处理器分别与安全电源、稳压器和欠压保护电路电性连接，稳压器的输出端与抽气泵的输入端连接，抽气泵的输出端通过电流检电流检测放大电路与微处理器电性连接；

微处理器内包括电池电压检测模块和电流控制模块，电池电压检测模块与安全电源和欠压保护电路连接，电流控制模块的输入端通过电流检测放大电路与抽气泵电性连接，输出端与稳压器连接。

较佳的，微处理器上还连接有数码管和计时器。

较佳的，微处理器通过充电电路与安全电源连接。

本实用新型通过微处理器与放大电路进行配合，提高了检测精度和电压的稳定性，进而提高了抽气泵抽气流量的稳定性，另外微处理器能够直接进行调试，进而降低了稳压器的调试难度；同时微处理器还能够实时监测安全电源的电池电量，便于人们观察电池电量，避免了每次使用前都充电，提高了使用的便利性。

附图说明

图1是本实用新型电路模块原理结构示意图；

图2是本实用新型的电路连接结构示意图；

图3是本实用新型的电流控制模块与抽气泵的电路连接结构示意图；

图4是图3中稳压器、抽气泵、欠压保护电路以及电流检测放大电路的电路及电路连接的结构示意图；

图5是图3中微处理器的电路结构示意图；

图6是图3中充电电路的电路结构示意图；

图7是图3中计时器的电路结构示意图；

图中：1-安全电源；2-稳压器；3-抽气泵；4-微处理器；41-电池电压检测模块；42-电流控制模块；5-欠压保护电路；6-电流检测放大电路；7-数码管；8-计时器；9-充电电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，需注意的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、2、3及图7所示，一种矿用个体粉尘采样器，包括安全电源1、稳压器2、抽气泵3，安全电源1、稳压器2、抽气泵3依次电性连接，还包括微处理器4和欠压保护电路5，微处理器4分别与安全电源1、稳压器2和欠压保护电路5电性连接，稳压器2的输出端与抽气泵3的输入端连接，抽气泵3的输出端通过电流检测放大电路6与微处理器4电性连接；微处理器4内包括电池电压检测模块41和电流控制模块42，电池电压检测模块41与安全电源1和欠压保护电路5连接，电流控制模块42的输入端通过电流检测放大电路6与抽气泵3电性连接，输出端与稳压器2连接，此外，微处理器4上还连接有数码管7和计时器8，其中，数码管7的输入端与电池电压检测模块41连接。

如图5至图7所示，本实用新型通过微处理器中的电池电压检测模块41，用于实时监测的电源电压，并将实时监测的电压与预设的低电压值进行比较，当实时监测的电源电压小于预设的低电压值时，欠压保护电路启动，安全电源自动断开；避免了低电压情况下，电池深度放电，延长了电池的寿命，同时在断电之前，由于整个电路的电压较为稳定，因此不会出因为电压过低不稳定而造成计时数据丢失的问题；且微处理器4通过充电电路9与安全电源1连接，便于对电池进行充电。

同时电池电压检测模块还与数码管7连接，可通过数码管显示安全电源的电量，即在充电之前，可直接观察到电源的电压量，当电量充足时，可直接使用，电量不足时，才优先充电，提高了使用的便利性。

如图4至图5所示，稳压器将电压输出给抽气泵，抽气泵的电流输出端通过电流检测放大电路监测电流，然后通过放大电路及A\/D转换电路将监测的电流传输给微处理器中的电流控制模块42。电流控制模块接受电流检测放大电路6传输的负载电流信号后，将负载电流B与电流控制模块42内设定的空载电流A进行比较，并计算出空载电流A变到至负载电流B的步数和变化量，并将计算结果传输至稳压器2，稳压器2按照微处理器给出的步数和变化量信号，调节稳压器电压输出，使抽气泵保持流量稳定，整个过程不断循环。整个循环保证了仪器使用过程中负载变化时抽气泵流量的稳定。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

设计图

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