CN102221488B - 具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保设备领域，公开了一种具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置和方法。该装置包括：机箱，机壳顶板设置有通孔；微型电动机，其设置在机箱内，其电动机轴穿过通孔；圆形托盘，其中心设置有非圆形孔，电动机轴穿过通孔，其端部与非圆形孔固定设置，圆形托盘和机壳顶板之间设置有多个支撑轮，用于将圆形托盘支撑在机壳顶板上；多个伸缩式支撑杆，均匀分布在圆形托盘上部靠近边缘处，每个伸缩式支撑杆的顶部设置有固定架，固定架上设置有至少一个固体吸附剂管，固体吸附剂管具有进气口和出气口且水平设置。本发明的装置能够快速有效的自动调节采气的流量，始终保持启动前就预置好的流量值，从而达到使多个固体吸附剂管同时恒流采样的目的。

Description

具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置及方法

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置及方法。

背景技术

现有技术中，室内空气采样器的主要原理是以采样泵抽取样品，采用不同的稳流措施及同步计时的方法，达到定量采集气体中气态或蒸汽样品，用于分析其中的有害成分及平均浓度。现有气体采样器主要由隔膜泵、调节阀、缓冲瓶、流量计、电子时控电路、欠压指示电路和电源等部分组成。现有气体采样器存在的不足之处主要为：1、隔膜泵的使用导致气体流动方式是一股一股的，而非连续流动，最终导致在总的时间积累下，总流量是不准确的；2、采样器的隔膜泵或流量调解装置所用的材质在温度变化时会产生变形，引起流量的变化；3、不能在启动前设置所需气体流量，而是启动后通过手动调节浮子流量计来设置所需的流量，因而会产生一定的误差，另外，在采样过程中流量变化了也不能自动调节使流量保持恒定；4、隔膜泵、缓冲瓶及温度控制装置导致采样器价格昂贵、体积较大、不便于携带；5、只能带有一个固体吸附剂管，若增加固体吸附剂管，同时也要增加相应的泵、流量计、缓冲瓶等，即相应的也增加了成本、体积以及重量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种在室内进行气体采样时，带多个固体吸附剂管，并且能同时使气体连续通过每个固体吸附剂管的装置及方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提出了一种具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，包括：

机箱，其包括机壳前壁、机壳后壁、机壳左侧壁、机壳右侧壁、机壳顶板以及机壳底板，所述机壳顶板设置有通孔；

微型电动机，其设置在所述机箱内，所述微型电动机的电动机轴穿过所述通孔；

圆形托盘，其中心设置有非圆形孔，所述电动机轴穿过所述通孔，其端部与所述非圆形孔固定设置，并且所述圆形托盘和所述机壳顶板之间设置有多个支撑轮，用于将所述圆形托盘支撑在所述机壳顶板上；

多个伸缩式支撑杆，其均匀分布在所述圆形托盘上部靠近边缘处，每个伸缩式支撑杆的顶部设置有固定架，所述固定架上设置有至少一个固体吸附剂管，所述固体吸附剂管具有进气口和出气口并且水平设置。

其中，所述机箱内设置有控制电路。

其中，所述机壳顶板上设置有光电计数器探头，所述圆形托盘下方设置有遮光片。

其中，所述伸缩式支撑杆底部设置有轴。

其中，伸缩式支撑杆包括上节支撑杆和下节支撑杆，所述下节支撑杆设有槽孔，所述上节支撑杆的底部设有水平方向的螺杆，所述螺杆穿过所述槽孔，从而与碟状螺母配合连接。

其中，所述机箱内设置有蓄电池。

其中，所述机箱内设置有电源调节分配电路。

其中，所述机壳前壁的外部设置有显示器和操作键盘。

一种使用上述具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置对气体进行采样的方法，包括步骤：

S1、将每个伸缩式支撑杆28调整到所需要的不同高度；

S2、使每个固体吸附剂管29的进气口12的一端均顺着圆形托盘6旋转的方向；

S3、打开电源开关15，观察显示器2是否显示电源电压欠压，若不欠压则通过按动操作键盘1以及观察显示器2来设置气体采样所需要的流量以及所需要采样的时间；

S4、启动微型电机9，所述微型电动机9的电动机轴10开始转动从而带动圆形托盘6转动，圆形托盘6的转动带动了伸缩式支撑杆28的转动从而带动固体吸附剂管29的转动，使固体吸附剂管29在气体中移动，其移动的速度是气体进入进气口12的速度；

S5、当采样运行时间达到预先设置的工作时间，控制电路22切断微型电动机9的工作电压使微型电动机9停止工作。

其中，在步骤S4中，在圆形托盘6转动的过程中，光电计数器探头4通过遮光片5使控制电路22计算出圆形托盘转动一圈所需的时间，，若计算出的流量与设置的流量的值相等则继续保持送给微型电动机9的工作电压，使微型电动机9的转速保持不变，若计算出的流量与预先设置的不同，则控制电路22调整送给微型电动机9的工作电压，直至计算出的流量与预先设置的相同。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的装置及方法能够快速有效的自动调节采气的流量，始终保持启动前就预置好的流量值，从而达到使多个固体吸附剂管同时恒流采样的目的，而且不需要泵、流量计、缓冲瓶以及温控装置。本发明的装置及方法可以实现多个固体吸附剂管同时采样，并能保证气流连续稳定，同时大大降低了成本。

附图说明

图1为本发明的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置实施例的正视图；

图2为本发明的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置实施例的侧视图。

其中，1：操作键盘；2：显示器；3：机壳前壁；4：光电计数器探头；5：遮光片；6：圆形托盘；7：支撑轮；8：非圆形孔；9：微型电动机；10：电动机轴；11：碟状螺母；12：进气口；13：出气口；14：机壳顶板；15：电源开关；16：机壳后壁；17：充电器插口；18：机壳底板；19：蓄电池；20：线路板；21：电源调节分配电路；22：控制电路；23：轴；24：通孔；25：机箱；26：固定架；27：槽孔；28：伸缩式支撑杆；29：固体吸附剂管；30：机壳左侧壁；31：机壳右侧壁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示为本发明的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置实施例的正视图；图2为本发明的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置实施例的侧视图。本发明的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置包括：机箱25、圆形托盘6、控制电路22、伸缩式支撑杆28、固体吸附剂管29等。

机箱25包括机壳前壁3、机壳后壁16、机壳左侧壁30、机壳右侧壁31、机壳顶板14以及机壳底板18。机箱25内部设有微型电动机9、蓄电池19(本实施例的也可以直接使用外接电源)、线路板20。机壳顶板14中心设有通孔24，微型电动机9的电动机轴10穿过机壳顶板14中心的通孔24，电动机轴10外端部分为非圆形。线路板20上设有控制电路22和电源调节分配电路21，机壳前壁3外部设有显示器2和操作键盘1。机壳后壁16外部设有电源开关15和充电器插口17，机壳顶板14外部设有光电计数器探头4。圆形托盘6位于机箱25上方，该圆形托盘6中心设有一个与电动机轴10外端形状配合的非圆形孔8，微型电动机轴10的外端插入该非圆形孔8内。圆形托盘6下方设有遮光片5。圆形托盘6与机壳顶板14外部之间还设有若干均匀分布的支撑轮7，用于将圆形托盘6支撑在机壳顶板14上，圆形托盘6上部靠近边缘处设有若干均匀分布伸缩式支撑杆28，图1和图2中仅分别示出了两个伸缩式支撑杆28。伸缩式支撑杆28顶部设有可安装固定一个或多个固体吸附剂管29的固定架26(图1和图2中的固定架26中示出了两个固体吸附剂管29)，每个固体吸附剂管29均水平设置并且其中设置有固体吸附剂，用于吸附气体中的物质。固体吸附剂管29设有进气口12和出气口13，伸缩式支撑杆28底部设有一个能使伸缩式支撑杆28向内折倒的轴23，伸缩式支撑杆29由上节支撑杆和下节支撑杆组成，上节支撑杆和下节支撑杆为轻质高强度的管状材料。下节支撑杆设有槽孔27，上节支撑杆底部设有水平方向的螺杆32，该螺杆32穿过槽孔27与碟状螺母11配合连接。

本发明装置的工作原理是：气体通过某处的流量等于该处的截面积乘以气体的流速，例如：截面积为1平方厘米，流速为500厘米/分钟，那么流量为500立方厘米/分钟，即每分钟500毫升。因为固体吸附剂管进气口的截面积是固定的并且可以预先设定，所以可以利用相对运动原理使固体吸附剂管在气体中移动并且控制其移动速度就可以达到所需要的流量。

本发明的气体恒流采样装置实施例的具体操作过程是：将伸缩式支撑杆28竖起来，然后拧松碟状螺母11，调整伸缩式支撑杆28的上节支撑杆的高度，然后拧紧碟状螺母11。将每个伸缩式支撑杆28按以上方法调整到所需要的不同高度，然后将固体吸附剂管29安装固定在固定架26上，根据需要可在固定架26上安装一个或多个固体吸附剂管29，并且使每个固体吸附剂管29的进气口12的一端均顺着圆形托盘6旋转的方向，安装完成后，打开电源开关15，观察显示器2是否显示电源电压欠压，若显示欠压则需要充电，若不欠压则通过按动操作键盘1以及观察显示器2来设置气体采样所需要的流量以及所需要采样的时间，设置完以后按操作键盘1上的启动键，微型电动机9的电动机轴10开始转动从而带动圆形托盘6转动，圆形托盘6的转动带动了伸缩式支撑杆28的转动从而带动固体吸附剂管29的转动，使固体吸附剂管29在气体中移动，其移动的速度是气体进入进气口12的速度，该速度乘以进气口的面积就是气体进入固体吸附剂管29的流量，在此过程中，光电计数器探头4通过遮光片5就可以使控制电路22(可以是智能电路)计算出圆形托盘转动一圈所需的时间，并且因为固体吸附剂管29的进气口12转动一圈的距离是预先设计好的(例如：转动一圈的距离是100厘米)，而且进气口12的面积也是预设的，所以控制电路22可以计算出气体的流量，并把计算出的流量与启动前设置好的流量进行比较，若计算出的流量与设置的流量的值相等则继续保持送给微型电动机9的工作电压，使微型电动机9的转速保持不变，这样，实际气体流量也就按照预先设置的进行。若计算出的流量与预先设置的不同，则控制电路22调整送给微型电动机9的工作电压，直至计算出的流量与预先设置的一样才停止调整，并保持相应的工作电压送给微型电动机9，使微型电动机9保持相应的转速从而保持气体流量恒定。当采样运行时间达到预先设置的工作时间，控制电路22切断微型电动机9的工作电压使微型电动机9停止工作。这样采样工作完成，关闭电源开关15。最后，将固体吸附剂管中的固体吸附剂取出，通过分析固体吸附剂中的成分得到气体中的成分。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，包括：

机箱(25)，其包括机壳前壁(3)、机壳后壁(16)、机壳左侧壁(30)、机壳右侧壁(31)、机壳顶板(14)以及机壳底板(18)，所述机壳顶板(14)设置有通孔(24)；

微型电动机(9)，其设置在所述机箱(25)内，所述微型电动机(9)的电动机轴(10)穿过所述通孔(24)；

圆形托盘(6)，其中心设置有非圆形孔(8)，所述电动机轴(10)穿过所述通孔(24)，其端部与所述非圆形孔(8)固定设置，并且所述圆形托盘(6)和所述机壳顶板(14)之间设置有多个支撑轮(7)，用于将所述圆形托盘支撑在所述机壳顶板(14)上；

多个伸缩式支撑杆(28)，其均匀分布在所述圆形托盘(6)上部靠近边缘处，每个伸缩式支撑杆(28)的顶部设置有固定架(26)，所述固定架(26)上设置有至少一个固体吸附剂管(29)，所述固体吸附剂管(29)具有进气口(12)和出气口(13)并且水平设置。

2.如权利要求1所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，所述机箱(25)内设置有控制电路(22)。

3.如权利要求2所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，所述机壳顶板(14)上设置有光电计数器探头(4)，所述圆形托盘(6)下方设置有遮光片(5)。

4.如权利要求3所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，所述伸缩式支撑杆(28)底部设置有轴(23)。

5.如权利要求4所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，伸缩式支撑杆(28)包括上节支撑杆和下节支撑杆，所述下节支撑杆设有槽孔(27)，所述上节支撑杆的底部设有水平方向的螺杆(32)，所述螺杆(32)穿过所述槽孔(27)从而与蝶状螺母(11)配合连接。

6.如权利要求5所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，所述机箱(25)内设置有蓄电池(19)。

7.如权利要求6所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，所述机箱(25)内设置有电源调节分配电路(21)。

8.如权利要求7所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置，其特征在于，所述机壳前壁(3)的外部设置有显示器(2)和操作键盘(1)。

9.一种使用权利要求1-8任一项所述的具有固体吸附剂管的气体恒流采样装置对气体进行采样的方法，包括步骤：

S1、将每个伸缩式支撑杆(28)调整到所需要的不同高度；

S2、使每个固体吸附剂管(29)的进气口(12)的一端均顺着圆形托盘(6)旋转的方向；

S3、打开电源开关(15)，观察显示器(2)是否显示电源电压欠压，若不欠压则通过按动操作键盘(1)以及观察显示器(2)来设置气体采样所需要的流量以及所需要采样的时间；

S4、启动微型电动机(9)，所述微型电动机(9)的电动机轴(10)开始转动从而带动圆形托盘(6)转动，圆形托盘(6)的转动带动了伸缩式支撑杆(28)的转动从而带动固体吸附剂管(29)的转动，使固体吸附剂管(29)在气体中移动，其移动的速度是气体进入进气口(12)的速度；

S5、当采样运行时间达到预先设置的工作时间，控制电路(22)切断微型电动机(9)的工作电压使微型电动机(9)停止工作。

10.如权利要求9所述的对气体进行采样的方法，其特征在于，在步骤S4中，在圆形托盘(6)转动的过程中，光电计数器探头(4)通过遮光片(5)使控制电路(22)计算出圆形托盘转动一圈所需的时间，若计算出的流量与设置的流量的值相等则继续保持送给微型电动机(9)的工作电压，使微型电动机(9)的转速保持不变，若计算出的流量与预先设置的不同，则控制电路(22)调整送给微型电动机(9)的工作电压，直至计算出的流量与预先设置的相同。

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