CN103913355A - 一种多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法，包括样气入口，第一多通管、采样头、流量传感器、显示屏、键盘、USB接口、单片机、环境温度传感器、压力传感器和大气压传感器；所述样气入口通过第一多通管并联了采样头，所述采样头的出气口与流量传感器、压力传感器、抽气装置连接，所述流量传感器、抽气装置、显示屏、键盘、USB接口、环境温度传感器、大气压传感器和压力传感器均与单片机电联接。本发明提供一种一台采样器即可完成多台采样器的工作，根据所选择的采样头的种类，同时完成几种样品的采集，以减少人工费用和运输成本，节约采购费用和运行能源的多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法。

Description

一种多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法

技术领域

本发明涉及环保监测和气溶胶监测技术领域，具体涉及一种多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法。

背景技术

现有的气体或颗粒物采样器一次只能采集一个样品，而环境监测需要采集的样品种类很多，包括TSP、PM10、PM5、PM2.5、PM1等颗粒物；还包括金属尘、微生物、SVOCs；以及放射性气溶胶、碘-131等放射性气溶胶样品；还包括氟化物、挥发性有机物等有害气体及气溶胶样品。收集以上样品的装置，以下简称采样头。如PM2.5切割器及滤膜、SVOCs样品收集装置等均简称为采样头。当同时采集两个或者两个以上气体或颗粒物样品时，需要用两台或两台以上的采样器，仪器的采购费用、人工取样费用和运输成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种一台采样器即可完成多台采样器的工作，根据所选择的采样头的种类，同时完成几种样品的采集，以减少人工费用和运输成本，节约采购费用和运行能源的多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多通道气体和颗粒物的采样器，包括样气入口，第一多通管、采样头、流量传感器、显示屏、键盘、USB接口、单片机、环境温度传感器、压力传感器和大气压传感器；所述样气入口通过第一多通管并联了采样头，所述采样头的出气口与流量传感器、压力传感器、抽气装置连接，所述流量传感器、抽气装置、显示屏、键盘、USB接口、环境温度传感器、大气压传感器和压力传感器均与单片机电联接。

上述的多通道气体和颗粒物的采样器，所述抽气装置包括流量调节阀，与流量调节阀连接的抽气泵，所述流量调节阀与抽气泵通过第二多通管连接。

上述的多通道气体和颗粒物的采样器，所述抽气装置包括抽气泵。 

上述的多通道气体和颗粒物的采样器，所述样气入口通过第一多通管并联了至少两个采样头。

上述的多通道气体和颗粒物的采样器，所述采样头包括TSP、PM10、PM5、PM2.5、PM1切割器。 

上述的多通道气体和颗粒物的采样器的使用方法，单片机根据设定的采样头入口的采样流量值和环境温度传感器、大气压传感器及流量传感器的信息与设定好的采样流量值进行对比分析处理，控制相应流量调节阀的开度大小和抽气泵的转速快慢，使采样流量值与设定的采样流量值相等，从而实现恒流量采样。

上述的多通道气体和颗粒物的采样器的使用方法，单片机根据设定的采样头入口的采样流量值和环境温度传感器、大气压传感器及流量传感器的信息与设定好的采样流量值进行对比分析处理，流量测控通过流量传感器测得流量值与设定的采样流量值进行比较，由单片机控制抽气泵的转速快慢使该采样流量值与设定的采样流量值相等，实现恒流量采样。

本发明多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法的优点是：

1、多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法，一台采样器即可完成多台采样器的工作，根据所选择的采样头的种类，同时完成几种样品的采集；用一个单片机控制多个气路，实现多路气体及颗粒物恒流量采样，减少了人工费用和运输成本，节约了采购费用和运行能源。

2、多通道气体和颗粒物的采样器及其使用方法，节省了成本，可将流量调节阀替换为抽气泵实现控制流量的大小，节省了多通管的成本，同时也有利于日常保养维护。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例一，如图1所示，一种多通道气体和颗粒物的采样器，包括样气入口1，第一多通管2，采样头包括三个：TSP切割器3、PM10切割器4、PM2.5切割器5，流量传感器包括第一流量传感器6、第二流量传感器7、第三流量传感器8，显示屏14，键盘15，USB接口16，单片机17，环境温度传感器18，压力传感器包括第一压力传感器20、第二压力传感器21、第三压力传感器22，大气压传感器19；所述样气入口1通过第一多通管2并联了TSP切割器3、PM10切割器4、PM2.5切割器5的进气口；采样头的出气口与流量传感器、压力传感器、抽气装置连接，所述抽气装置包括流量调节阀，与流量调节阀连接的抽气泵13，所述流量调节阀与抽气泵13通过第二多通管12连接，流量调节阀包括第一流量调节阀9、第二流量调节阀10、第三流量调节阀11。

所述TSP切割器3的出气口与第三流量传感器8、第三压力传感器22、第三流量调节阀11连接，TSP切割器3的出气口最后通过第二多通管12与抽气泵13连接；所述PM10切割器4的出气口与第二流量传感器7、第二压力传感器21、第二流量调节阀10连接，PM10切割器4的出气口最后通过第二多通管12与抽气泵13连接；所述PM2.5切割器5的出气口与第一流量传感器6、第一压力传感器20、第一流量调节阀9连接，PM2.5切割器5的出气口最后通过第二多通管12与抽气泵13连接。所述流量传感器、抽气装置、显示屏14、键盘15、USB接口16、环境温度传感器18、大气压传感器19和压力传感器均与单片机17电联接。

多通道气体和颗粒物的采样器的使用方法：采样时，单片机17根据TSP切割器3、PM10切割器4、PM2.5切割器5三条气路中的第一流量传感器6、第二流量传感器7、第三流量传感器8和环境温度传感器18及大气压传感器19检测到的数据与每个气路中设定的采样流量值进行对比分析处理，通过控制相应气路中的第一流量调节阀9、第二流量调节阀10、第三流量调节阀11的开度大小和抽气泵13的转速快慢，从而控制经过TSP切割器3、PM10切割器4、PM2.5切割器5中的气体流量，使通过各切割器的采样流量值与设定的采样流量值相等，实现恒流量采样的目的。当气路中流量偏小时，单片机17需要分别控制第一流量调节阀9、第二流量调节阀10、第三流量调节阀11的开度变大或增加抽气泵13的转速，使通过各切割器的采样流量值与设定的采样流量值相等；当气路中流量偏大时，单片机17需要分别控制第一流量调节阀9、第二流量调节阀10、第三流量调节阀11的开度变小或降低抽气泵13的转速，使通过各切割器的采样流量值与设定的采样流量值相等，从而实现各气路恒流量采样。在采样过程中，第一压力传感器20、第二压力传感器21、第三压力传感器22用来检测气路中气体阻力的大小。

实施例二，与实施例一相比，不同之处在于所述抽气装置包括抽气泵，如图2所示，一种多通道气体和颗粒物的采样器，包括样气入口1’，第一多通管2’，采样头包括三个：TSP切割器3’、PM10切割器4’、PM2.5切割器5’，流量传感器包括第一流量传感器6’、第二流量传感器7’、第三流量传感器8’，显示屏12’，键盘13’，USB接口14’，单片机15’，环境温度传感器16’，压力传感器包括第一压力传感器18’、第二压力传感器19’、第三压力传感器20’，大气压传感器17’；所述样气入口1’通过第一多通管2’并联了TSP切割器3’、PM10切割器4’、PM2.5切割器5’的进气口；采样头的出气口与流量传感器、压力传感器、抽气装置连接，所述抽气装置包括抽气泵，所述抽气泵包括第一抽气泵9’、第二抽气泵10’、第三抽气泵11’。

所述TSP切割器3’的出气口与第三流量传感器8’、第三压力传感器20’连接，TSP切割器3’的出气口最后与第三抽气泵11’连接；所述PM10切割器4’的出气口与第二流量传感器7’、第二压力传感器19’连接，PM10切割器4’的出气口最后与第二抽气泵10’连接；所述PM2.5切割器5’的出气口与第一流量传感器6’、第一压力传感器18’连接，PM2.5切割器5’的出气口最后与第一抽气泵9’连接。所述流量传感器、抽气装置、显示屏12’、键盘13’、USB接口14’、环境温度传感器16’、大气压传感器17’和压力传感器均与单片机15’电联接。

多通道气体和颗粒物的采样器的使用方法：采样时，单片机15’根据TSP切割器3’、PM10切割器4’、PM2.5切割器5’三条气路中的第一流量传感器6’、第二流量传感器7’、第三流量传感器8’和环境温度传感器16’及大气压传感器17’检测到的数据与每个气路中设定的采样流量值进行对比分析处理，通过控制相应气路中的第一抽气泵9’、第二抽气泵10’、第三抽气泵11’的转速快慢，从而控制经过TSP切割器3’、PM10切割器4’、PM2.5切割器5’中的气体流量，使通过各切割器的采样流量值与设定的采样流量值相等，实现恒流量采样的目的。当气路中流量偏小时，单片机17’需要分别控制第一抽气泵9’、第二抽气泵10’、第三抽气泵11’的转速，使通过各切割器的采样流量值与设定的采样流量值相等；当气路中流量偏大时，单片机17’需要分别控制第一抽气泵9’、第二抽气泵10’、第三抽气泵11’的转速，使通过各切割器的采样流量值与设定的采样流量值相等，从而实现各气路恒流量采样。在采样过程中，第一压力传感器18’、第二压力传感器19’、第三压力传感器20’用来检测气路中气体阻力的大小。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多通道气体和颗粒物的采样器，其特征在于：包括样气入口，第一多通管、采样头、流量传感器、显示屏、键盘、USB接口、单片机、环境温度传感器、压力传感器和大气压传感器；所述样气入口通过第一多通管并联了采样头，所述采样头的出气口与流量传感器、压力传感器、抽气装置连接，所述流量传感器、抽气装置、显示屏、键盘、USB接口、环境温度传感器、大气压传感器和压力传感器均与单片机电联接。

2.根据权利要求1所述的多通道气体和颗粒物的采样器，其特征在于：所述抽气装置包括流量调节阀，与流量调节阀连接的抽气泵，所述流量调节阀与抽气泵通过第二多通管连接。

3.根据权利要求1所述的多通道气体和颗粒物的采样器，其特征在于：所述抽气装置包括抽气泵。

4.根据权利要求2或3所述的多通道气体和颗粒物的采样器，其特征在于：所述样气入口通过第一多通管并联了至少两个采样头。

5.根据权利要求4所述的多通道气体和颗粒物的采样器，其特征在于：所述采样头包括TSP、PM10、PM5、PM2.5、PM1切割器。

6.一种如权利要求2所述的多通道气体和颗粒物的采样器的使用方法，其特征在于：单片机根据设定的采样头入口的采样流量值和环境温度传感器、大气压传感器及流量传感器的信息与设定好的采样流量值进行对比分析处理，控制相应流量调节阀的开度大小和抽气泵的转速快慢，使采样流量值与设定的采样流量值相等，从而实现恒流量采样。

7.一种如权利要求3所述的多通道气体和颗粒物的采样器的使用方法，其特征在于：单片机根据设定的采样头入口的采样流量值和环境温度传感器、大气压传感器及流量传感器的信息与设定好的采样流量值进行对比分析处理，流量测控通过流量传感器测得流量值与设定的采样流量值进行比较，由单片机控制抽气泵的转速快慢使该采样流量值与设定的采样流量值相等，实现恒流量采样。