CN104020020A - 多功能机载无动力采样器 - Google Patents

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白志鹏
杨文�
王歆华
张文杰
徐义生
王飞
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Abstract

本发明多功能机载无动力采样器包括：采样管、旋风切割器/颗粒物切割器、采集盒、传输管、叶轮、主动轮、从动轮、主动轴、从动轴、抽气管和风机。采样管固定在旋风切割器/颗粒物切割器的上端，旋风切割器/颗粒物切割器的下端安装在采集盒的上端，传输管的一端连接旋风切割器/颗粒物切割器，传输管的另一端连接采集盒，在采集盒的下端装有抽气管，在抽气管内装有绕着从动轴旋转的风机，从动轴的下端装有从动轮，从动轮与主动轮啮合，主动轮绕着主动轴旋转，在主动轴上还装有叶轮，在抽气管圆周上开有若干个排气孔。发明的多功能机载无动力采样器解决了机载采样器需要动力的问题，该采样器结构简单、工作状态稳定，通过更换等速采样头和调整飞行速度可以实现高空采样。

Description

多功能机载无动力采样器
技术领域
本发明涉及了一种采样器，特别是一种多功能机载无动力采样器。
背景技术
目前，大气质量越来越差，PM2.5和PM10不断地被人们所关注，大气中的PM2.5和PM10的采集通常是用装在飞行器上的采样器进行采集的，而现有的采样器均以电力和真空泵为动力，在飞行器中装有电源和真空泵，不但结构复杂，而且必须对电源和真空泵进行固定。在高空下，空气的大气压会随着飞行器飞行的高度而下降，大气压的不稳定会给真空泵的使用带来不稳定，直接影响了采样器的工作。
发明内容
本申请的发明目的在于解决现有的高空采样器需要外接动力的问题，而提供一种多功能机载无动力采样器。
为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：
本发明的一种多功能机载无动力采样器，它包括：采样管、旋风切割器/颗粒物切割器、采集盒和传输管，采样管固定在旋风切割器/颗粒物切割器的上端，旋风切割器/颗粒物切割器的下端安装在采集盒的上端，传输管的一端插入旋风切割器/颗粒物切割器内，传输管的另一端插入采集盒内，其中：多功能机载无动力采样器还包括：叶轮、主动轮、从动轮、从动轴、主动轴、叶轮、抽气管和风机，在采集盒的下端装有抽气管，在抽气管内装有绕着从动轴旋转的风机，从动轴的下端装有从动轮，从动轮与主动轮啮合，主动轮绕着主动轴旋转，在主动轴上还装有叶轮，在抽气管圆周上开有若干个排气孔；
本发明的一种多功能机载无动力采样器，其中：所述采集盒包括：膜托、上膜盒和膜，膜装在膜托内，上膜盒通过法兰固定在膜托上；
本发明的一种多功能机载无动力采样器，其中：所述采样管、通过连接头固定在旋风切割器/颗粒物切割器上；
本发明的一种多功能机载无动力采样器，其中：所述旋风切割器/颗粒物切割器通过法兰安装在上膜盒的上端；
本发明的一种多功能机载无动力采样器，其中：所述膜托的外壁上还装有传感器，用于检测流过采集盒内的空气流速、温度或压力；
本发明的一种多功能机载无动力采样器，其中：所述膜托的下端通过法兰装在抽气管上；
本发明的一种多功能机载无动力采样器，其中：所述膜是透过小于或等于300微米颗粒的膜。
本发明的多功能机载无动力采样器解决了机载采样器需要动力的问题，它与现有的采集器相比，该采样器结构简单、工作状态稳定，通过更换等速采样头和调整飞行速度可以实现高空采样。而且，它的工作状态不会受到飞行器飞行高度的影响。
附图说明
图1为本发明的一种多功能机载无动力采样器的示意图。
在图1中，标号1为采样管；标号2为旋风切割器/颗粒物切割器；标号3为传输管；标号4为法兰；标号5为膜托；标号6为膜；标号7为传感器；标号8为连接头；标号9为上膜盒；标号10为风机；标号11为风道；标号12为叶轮；标号13为主动轮；标号14为从动轮；标号15为抽气管；标号16为排气孔；标号17为主动轴；标号18为从动轴。
具体实施方式
如图1所示，本发明的多功能机载无动力采样器包括：采样管1、旋风切割器/颗粒物切割器2、采集盒、传输管3叶轮12、主动轮13、从动轮14、从动轴18、主动轴17、叶轮12、抽气管15和风机10。采样管1通过连接头8固定在旋风切割器/颗粒物切割器2的上端，旋风切割器/颗粒物切割器2的下端通过法兰4安装在采集盒的上端，传输管3的一端插入旋风切割器/颗粒物切割器2内，传输管3的另一端插入采集盒内，在采集盒的下端装有抽气管15，在抽气管15内装有绕着从动轴18旋转的风机10，从动轴18的下端装有从动轮14，从动轮14与主动轮13啮合，主动轮13绕着主动轴17旋转，在主动轴17上还装有叶轮12，在抽气管15圆周上开有若干个排气孔16。
采集盒包括：膜托5、上膜盒9和膜6，膜6装在膜托5内，上膜盒9通过法兰4固定在膜托5上。膜托5的外壁上还装有传感器7，用于检测流过采集盒内的空气流速、温度或压力。膜托5的下端通过法兰4装在抽气管15上。膜6要求是对300微米颗粒物的截留效率为99.7％的膜，用于收集空气中的颗粒物。
将本发明的多功能机载无动力采样器安装在飞行器上，叶轮12放置在风道11内，在飞行器的飞行过程中，快速流动的空气带动叶轮12旋转，叶轮12的旋转带动主动轮13旋转，主动轮13与从动轮14啮合，从动轮的旋转带动风机10的旋转，抽气管15装在采集盒的下端，采集盒内产生负压，空气从采集管1进入旋风切割器/颗粒物切割器2，空气中较大的灰尘颗粒通过旋风切割器/颗粒物切割器2被分离出来，没有被旋风切割器/颗粒物切割器2被分离出来的颗粒通过传输管3进入采集盒内，采集盒内的膜6将空气中未被旋风切割器/颗粒物切割器2分离出来的颗粒截留下来。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种多功能机载无动力采样器，它包括：采样管(1)、旋风切割器/颗粒物切割器(2)、采集盒和传输管(3)，采样管(1)固定在旋风切割器/颗粒物切割器(2)的上端，旋风切割器/颗粒物切割器(2)的下端安装在采集盒的上端，传输管(3)的一端插入旋风切割器/颗粒物切割器(2)内，传输管(3)的另一端插入采集盒内，其特征在于：多功能机载无动力采样器还包括：叶轮(12)、主动轮(13)、从动轮(14)、从动轴(18)、主动轴(17)、叶轮(12)、抽气管(15)和风机(10)，在采集盒的下端装有抽气管(15)，在抽气管(15)内装有绕着从动轴(18)旋转的风机(10)，从动轴(18)的下端装有从动轮(14)，从动轮(14)与主动轮(13)啮合，主动轮(13)绕着主动轴(17)旋转，在主动轴(17)上还装有叶轮(12)，在抽气管(15)圆周上开有若干个排气孔(16)。
2.如权利要求1所述的多功能机载无动力采样器，其特征在于：所述采集盒包括膜托(5)、上膜盒(9)和膜(6)，膜(6)装在膜托(5)内，上膜盒(9)通过法兰(4)固定在膜托(5)上。
3.如权利要求1或2所述的多功能机载无动力采样器，其特征在于：所述采样管(1)、通过连接头(8)固定在旋风切割器/颗粒物切割器(2)上。
4.如权利要求3所述的多功能机载无动力采样器，其特征在于：所述旋风切割器/颗粒物切割器(2)通过法兰(4)安装在上膜盒(9)的上端。
5.如权利要求3所述的多功能机载无动力采样器，其特征在于：所述膜托(5)的外壁上还装有传感器(7)，用于检测流过采集盒内的空气流速、温度或压力。
6.如权利要求3所述的多功能机载无动力采样器，其特征在于：所述膜托(5)的下端通过法兰(4)装在抽气管(15)上。
7.如权利要求2所述的多功能机载无动力采样器，其特征在于：所述膜(6)是对300微米颗粒物的截留效率为99.7％的膜。
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