粉尘检测系统的制作方法

1.本实用新型属于远洋渔船冷藏舱安全技术领域，尤其涉及一种粉尘检测系统。


背景技术：

2.为了提高远洋渔船的经济价值，高端的远洋渔船都具有渔产品深度加工和存储功能。现有的普遍做法是将鱼和虾分别加工成鱼粉和虾粉进行长期低温存储。但是鱼粉和虾粉属于蛋白质粉尘，具有一定的危险性。因此，需要检测设备对存储鱼粉和虾粉的冷藏舱进行空气粉尘浓度检测。
3.由于冷藏舱内的空气温度一般在
‑
20℃以下，检测设备的粉尘传感器的工作环境温度在
‑
15℃以上，检测设备的安装环境温度一般在5℃以上。因此，当检测传感器遇到冷藏舱内的低温空气后无法保证正常工作，导致检测设备无法测出低温空气的粉尘浓度是否超标。
4.此外，当低温空气的温度与环境温度的温差较大时，低温空气容易发生冷凝雾化现象，影响粉尘浓度检测的准确性。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种粉尘检测系统，以准确检测低温冷藏室内部空气的粉尘浓度。
6.为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种粉尘检测系统，包括：
8.采样管，所述采样管与低温舱连通，以将所述低温舱内的空气导入所述采样管中；
9.检测单元，所述检测单元用于检测所述采样管内的空气的粉尘浓度；
10.加热器，所述加热器设置于所述采样管上；
11.温度传感器，所述温度传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于测量所述采样管内部的空气温度，所述第二传感器用于测量所述采样管外部的环境温度；
12.控制单元，所述控制单元被配置为能够根据所述第一传感器和所述第二传感器采集的温差值控制所述加热器对所述采样管内的空气进行加热，以使加热后的空气温度大于等于所述检测单元的工作温度的最小值，并使加热后的空气温度与所述环境温度的差值在指定范围内，从而避免所述采样管内的空气发生水雾凝结。
13.进一步地，所述采样管包括依次连通的抽气段、检测段和回气段，所述抽气段的入口与所述回气段的出口均与所述低温舱连通。
14.进一步地，所述第一传感器与所述加热器沿所述采样管内空气的流动方向依次设置于所述抽气段；所述第一传感器设置于靠近所述抽气段的入口的端部。
15.进一步地，所述抽气段在所述第一传感器与所述加热器之间的管长大于所述加热器到所述检测段之间的管长。
16.进一步地，所述抽气段为盘管。
17.进一步地，所述粉尘检测系统还包括制冷器，所述制冷器设置于所述回气段，且被配置为能够在所述控制单元的控制下冷却所述回气段内的空气。
18.进一步地，所述温度传感器还包括第三传感器，所述制冷器与所述第三传感器沿所述采样管内空气的流动方向依次设置于所述回气段；所述制冷器被配置为能够在所述第一传感器与所述第三传感器所采集的温差值为零时关闭；或者，在所述第一传感器与所述第三传感器所采集的温差值不为零时打开。
19.进一步地，所述温度传感器还包括第四传感器，所述第四传感器用于检测所述采样管内被加热的空气的温度，所述控制单元被配置为能够控制所述加热器打开或关闭，以使所述第二传感器与所述第四传感器采集的温差值在指定范围内。
20.进一步地，所述指定范围为0℃～5℃。
21.进一步地，所述粉尘检测系统还包括报警单元，所述控制单元与所述报警单元电连接，以控制所述报警单元在所述采样管内的空气的粉尘浓度超标时发出声光报警。
22.本实用新型的有益效果为：
23.本实用新型提出的粉尘检测系统，将低温舱内的空气导入采样管中，第一传感器与第二传感器分别采集采样管内部的空气温度和采样管外部的环境温度，控制单元根据第一传感器与第二传感器所采集的温差值控制加热器对采样管内部的空气进行加热，使得采样管内部的空气温度能够达到检测单元的最低工作温度，保证检测单元的正常工作。同时，将被加热的空气的温度与环境温度的温差值缩小至指定范围内，避免采样管内的空气发生水雾凝结，提高了粉尘检测系统的检测准确。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的粉尘检测系统的示意图。
25.图中部件名称和标号如下：
26.10、低温舱；20、检测舱；1、采样管；11、抽气段；12、检测段；13、回气段；2、检测单元；3、加热器；41、第一传感器；42、第二传感器；43、第三传感器；44、第四传感器；5、控制单元；6、制冷器。
具体实施方式
27.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
28.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之
“
下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
32.在进行远洋捕捞时，可以将捕捞鱼和虾加工成鱼粉和虾粉进行低温保存。因此，远洋渔船大多具有低温舱10，舱内温度一般为
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20℃以下，以保证鱼粉和虾粉长期存储。由于鱼粉和虾粉属于蛋白质粉尘，当低温舱10内的空气中粉尘浓度过高时容易引发爆炸等危险。因此，需要使用粉尘检测系统对低温舱10的空气进行粉尘浓度检测。
33.常规的检测设备的检测传感器的工作环境温度在
‑
15℃以上，安装有检测设备的检测舱20的环境温度一般在5℃以上。因此，检测设备无法检测低温舱10内的低温空气。
34.为解决上述问题，如图1所示，本实施例公开了一种粉尘检测系统，该粉尘检测系统包括采样管1、检测单元2、加热器3以及控制单元5。具体地，采样管1与低温舱10连通，以将低温舱10内的空气导入采样管1中。检测单元2用于检测采样管1内的空气的粉尘浓度。加热器3设置于采样管1上，以加热采样管1内的低温空气。
35.其中，检测单元2为现有的检测气体粉尘浓度的成熟产品，对于其结构组成以及工作原理不再进行赘述。粉尘检测系统还包括报警单元(图中未显示)，控制单元5与报警单元电连接，以控制报警单元在采样管1内的空气的粉尘浓度超标时发出声光报警。本实施例中报警单元与检测单元2集成为一体，形成抽烟报警系统。
36.在低温舱10的空气(一般为
‑
20℃)进入采样管1中进行检测前，控制单元5控制加热器3对采样管1内的空气进行加热，以使空气的温度达到检测单元2所需的最低工作温度(一般为
‑
15℃)，实现了检测单元2的正常检测作业。
37.由于检测舱20存在人员进出以及通风等情况，检测舱20内的温度处于动态变化中。当采样管内部的低温空气与环境温度的温差较大时，低温空气容易发生冷凝雾化现象，影响粉尘浓度检测的准确性。
38.因此，该粉尘检测系统还包括温度传感器，该温度传感器包括第一传感器41和第二传感器42，第一传感器41用于测量采样管1内部的空气温度(未加热前的空气温度)，第二传感器42用于测量采样管1外部的环境温度。第一传感器41和第二传感器42均与控制单元5通讯连接，以将各自采集的温度值传输至控制单元5。该控制单元5可以为plc控制系统，能够接收第一传感器41和第二传感器42所采集的温度值，并进行差值计算，以得到两者的温度差。控制单元5能够根据第一传感器41和第二传感器42采集的温差值控制加热器3的加热功率和加热时间，以确保加热后的空气温度与环境温度的差值在指定范围内，从而避免采样管1内的空气发生水雾凝结，提高了粉尘检测系统的检测准确。
39.为了提高控制单元5的控制精度，温度传感器还包括第四传感器44，第四传感器44
用于检测采样管1内被加热后的空气的温度，控制单元5能够控制加热器3打开或关闭，以使第二传感器42与第四传感器44采集的温差值在指定范围内。
40.具体地，第二传感器42与第四传感器44采集的温差值在指定范围内时，控制单元5控制加热器3关闭，避免采样管1内部的空气温度过高，以减少能耗。当第二传感器42与第四传感器44采集的温差值超过指定范围内时，控制单元5控制加热器3打开，以加热采样管1内部的空气，以使第二传感器42与第四传感器44采集的温差值重新回到指定范围内。控制单元5能够实时调整加热器3的开关，以保证采样管1内的空气不发生水雾凝结，同时降低加热器3的能耗，实现了精确的动态控制。
41.本实施例的指定范围为0℃～5℃。即，当采样管1内被加热后的空气的温度与环境温度的温度差在0℃～5℃的范围内，采样管1内的空气不发生水雾凝结。例如，采样管1内被加热后的空气的温度与环境温度的温差值为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃或5℃。
42.继续如图1所示，采样管1包括依次连通的抽气段11、检测段12和回气段13，抽气段11的入口与回气段13的出口均与低温舱10连通，以使采样管1形成循环管路。低温舱10内的空气通过抽气段11的入口依次通过抽气段11、检测段12和回气段13，再通过回气段13的出口重新进入低温舱10内，以保持低温舱10内部气压平衡。无需将外界的空气补充至低温舱10内，避免破坏低温舱10内稳定的低温环境。
43.本实施例的采样管1与抽气装置(图中未显示)连通，抽气装置为空气在采样管1内循环流动提供动力。抽气段11、检测段12和回气段13依次相连围成u型管。第一传感器41与加热器3沿采样管1内空气的流动方向依次设置于抽气段11，第一传感器41设置于靠近抽气段11的入口的端部，以提高第一传感器41的采集精度。第四传感器44设置于检测段12，以采集采样管1内加热后的空气温度。
44.优选地，抽气段11在第一传感器41与加热器3之间的管长大于加热器3到检测段12之间的管长，增加了低温空气在加热前与外部环境接触的时间，有利于相对温度较高的检测舱20的外部环境对采样管1内的低温空气进行预热，从而降低加热器3的能耗。
45.本实施例的抽气段11为盘管，既可以增加第一传感器41与加热器3之间抽气段11的管长，同时能够降低抽气段11占用的空间，使得粉尘检测系统的结构更加紧凑。
46.具体地，本实施例的抽气段11可以为具有良好导热效果的钢管或玻璃管，以便外部环境对抽气段11内的低温空气进行加热。检测段12可以为透明的玻璃管或透明的塑料管，以便于检测单元2对检测段12内的空气进行粉尘浓度检测。回气段13可以为塑胶管，增强回气段13的保温效果。
47.继续如图1所示，粉尘检测系统还包括制冷器6，制冷器6设置于回气段13，制冷器6能够在控制单元5的控制下冷却回气段13内的空气，以降低加热后的空气的温度，使其回到低温舱10之前进行降温，避免破坏低温舱10内稳定的冷藏环境。
48.为了精确控制冷却温度，温度传感器还包括第三传感器43，制冷器6与第三传感器43沿采样管1内空气的流动方向依次设置于回气段13。当第一传感器41与第三传感器43所采集的温差值为零时，制冷器6关闭；当第一传感器41与第三传感器43所采集的温差值不为零时，制冷器6打开，以降低回气段13内的空气的温度至低温舱10的内部温度。
49.第三传感器43和第四传感器44均与控制单元5通讯连接，以将各自采集的温度值传输至控制单元5。加热器3与制冷器6均与控制单元5电连接，以在控制单元5的控制下打开
或关闭。
50.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。