CN104062453A - 一种大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪 - Google Patents

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张宁
于维森
李文明
宫洪涛
徐卫兵
赵玉敏
李文侠
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Qingdao Lu Hai Electro-Optical Technology Inc (us) 62 Martin Road Concord Massachusetts 017
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Abstract

本发明公开了一种大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，包括位于监测位置的干沉降物采样桶和湿沉降物采样桶和连接控制系统的感雨传感器；干沉降物采样桶上连通有去离子水供应源的喷头，控制系统控制喷头工作；控制系统控制密封盖驱动机构，密封盖驱动机构驱动密封盖与两个采样桶的上口配合密封；干沉降物采样桶和湿沉降物采样桶的底部出口分别连通干沉降样品阀和湿沉降样品阀，控制系统连接干沉降样品阀和湿沉降样品阀；干沉降样品阀和湿沉降样品阀的出口连通在线样品提取装置的入口，在线样品提取装置的出口连通样品分样器，控制器控制样品分样器将样品输往由控制系统控制的监测仪器组，同时在线连续自动采集、提取处理和分析大气干沉降物。

Description

一种大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪
技术领域
本发明属于大气监测装置，具体的讲是一种分别采集、提取处理大气环境干沉降物及沙尘暴沉降物样品的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪。
背景技术
目前，环境污染受到广泛关注，而降尘、沙尘暴、灰霾、酸雨等空气污染问题成为重要的研究课题。我国环保系统近年来先后配备了空气在线自动监测仪器、空气自动站、二氧化硫和氮氧化物自动在线监测仪器-CEMS、COD/氨氮在线监测装置等。自动在线监测以其准确、高效的优点成为发展趋势。现有大气沉降物在线监测装置存在只能采集分析大气沙尘暴沉降物，而不能同时在线自动采集、提取处理和分析大气干沉降物和沙尘暴沉降物的缺陷。
发明内容
本发明提供一种大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，解决了现有大气沉降物在线监测存在只能手工采集样品，手工分析大气干湿沉降物，而不能同时在线连续自动采集、提取处理和分析大气干沉降物的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
本发明的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，包括位于监测位置的干沉降物采样桶和湿沉降物采样桶、位于监测位置的感雨传感器、感雨传感器连接控制系统；干沉降物采样桶上连通有去离子水供应源的喷头，控制系统控制喷头工作；控制系统控制密封盖驱动机构，密封盖驱动机构驱动采样桶密封盖与干沉降物采样桶的上口或湿沉降物采样桶的上口配合密封；干沉降物采样桶和湿沉降物采样桶的底部出口分别连通干沉降样品阀和湿沉降样品阀，控制系统连接干沉降样品阀和湿沉降样品阀；干沉降样品阀和湿沉降样品阀的出口连通在线样品提取装置的入口，在线样品提取装置的出口连通样品分样器，控制器控制样品分样器将样品输往由控制系统控制的监测仪器组；
在线样品提取装置包括超声波提取装置、置于超声波提取装置内部的超声波震子、多级过滤器、连通超声波提取装置与多级过滤器的排液阀和控制多级过滤器的抽滤泵；
样品分样器为具有一个入口和多个出口的分液阀组；
监测仪器组为PH/电导率模块、样品收集桶和离子色谱仪中的一个或几个。
进一步设计，干沉降物采样桶的底部出口与干沉降样品阀之间和湿沉降物采样桶的底部出口与湿沉降样品阀之间分别安装有粗过滤器。
作为对上述方案的完善，所述喷头是旋转喷头，旋转喷头的进水口连接去离子水高压密封罐，去离子水制备机的出水口和空气压缩机的高压空气出口分别连接去离子水高压密封罐；去离子水高压密封罐内有连接控制系统的液位传感器；去离子水制备机和空气压缩机连接控制系统。
进一步地，所述监测装置安装在房顶上，还包括安装在机架上的气象参数监测仪器组，所述气象参数监测仪器组为摄像头、温度传感器、湿度传感器、风向传感器和风速传感器的一种或几种。
优选地，所述样品收集桶连接主机控制柜。
所述密封盖驱动机构为铰接四杆机构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)适用于对大气干沉降水溶物8种阴离子和6种阳离子的在线全自动分析。
2)适用于对大气湿沉降(雨雪)中8种阴离子和6种阳离子的在线全自动分析。
3)适用于对大气干沉降水溶物和湿沉降(雨雪)不溶物粒径的在线全自动分级收集；
4)适用于对大气干沉降水溶物PH和电导率的在线自动分析；
5)适用于对大气湿沉降(雨雪)中PH和电导率的在线自动分析；
6)适用于对大气干沉降颗粒原始样品的在线自动采集；
7)可在线自动完成对大气干、湿沉降采样缸体的冲洗；
8)根据设定可自动完成对沙尘暴降尘原始样品的采集；
9)根据设定可自动完成对沙尘暴降尘质量浓度的分析；
10)根据设定可完成对沙尘暴降尘水溶物PH和电导率的在线自动分析；
11)根据设定可完成对沙尘暴降尘水溶物8种阴离子和6种阳离子的在线自动分析。
12)根据设定可完成对沙尘暴降尘不溶物粒径的在线自动分级；
13)对前1)、2)、11)项所取得的样品分析结果，可得到元素的沉降量和沉降通量；
14)对前1)、2)、3)、6)、8)、11)项所取得的样品，使用ICP/MS、原子荧光或原子吸收方法可完成重金属元素的定量分析；
15)本发明样品分样器的多个输出口，在接入其它辅助分析仪器后，可完成对重金属多元素在线的定性自动分析，得到重金属的沉降量和沉降通量。
16)同时安装气象参数监测仪器组，在线监测风向、风速、湿度、温度和能见度等气象参数。
附图说明
图1为本发明的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪的整体结构示意图。
图中：1.湿沉降物采样桶；2.干沉降物采样桶；3.密封盖；4.喷头；5.密封盖驱动机构；6.粗过滤器；7.干沉降样品阀；8.湿沉降样品阀；9.超声波提取装置；10.超声波震子；11.排液阀；12.多级过滤器；13.分液阀组；14.PH/电导率模块；15.抽滤泵；16.样品收集桶；17.去离子水制备机；18.空气压缩机；19.液位传感器；20.主机控制柜；21.离子色谱仪；22.温度传感器；23.湿度传感器；24.风速传感器；25.摄像头；26.风向传感器；27.房顶；28.感雨传感器；30.去离子水高压密封罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
参见附图1，本发明的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，包括位于监测位置的干沉降物采样桶2和湿沉降物采样桶1、位于监测位置的感雨传感器28、感雨传感器28连接控制系统；干沉降物采样桶2上连通有去离子水供应源的喷头4，控制系统控制喷头4工作；控制系统控制密封盖驱动机构5，密封盖驱动机构5驱动采样桶密封盖3与干沉降物采样桶2的上口或湿沉降物采样桶1的上口配合密封；干沉降物采样桶2和湿沉降物采样桶1的底部出口分别连通干沉降样品阀7和湿沉降样品阀8，控制系统连接干沉降样品阀7和湿沉降样品阀8；干沉降样品阀7和湿沉降样品阀8的出口连通在线样品提取装置的入口，在线样品提取装置的出口连通样品分样器，控制器控制样品分样器将样品输往由控制系统控制的监测仪器组；
在线样品提取装置包括超声波提取装置9、置于超声波提取装置9内部的超声波震子10、多级过滤器12、连通超声波提取装置9与多级过滤器12的排液阀11和控制多级过滤器12的抽滤泵15；
样品分样器为具有一个入口和多个出口的分液阀组13；
监测仪器组为PH/电导率模块14、样品收集桶16和离子色谱仪21中的一个或几个。
干沉降物采样桶2的底部出口与干沉降样品阀7之间和湿沉降物采样桶1的底部出口与湿沉降样品阀8之间分别安装有粗过滤器6。
所述喷头4是旋转喷头，旋转喷头的进水口连接去离子水高压密封罐30，去离子水制备机17的出水口和空气压缩机18的高压空气出口分别连接去离子水高压密封罐30；去离子水高压密封罐30内有连接控制系统的液位传感器19；去离子水制备机17和空气压缩机18连接控制系统。
所述监测装置安装在房顶27上，还包括安装在机架上的气象参数监测仪器组，所述气象参数监测仪器组为摄像头25、温度传感器22、湿度传感器23、风向传感器26和风速传感器24的一种或几种。
所述样品收集桶16连接主机控制柜20。
所述密封盖驱动机构5为铰接四杆机构。
感雨传感器28输出的电信号传递到控制系统，控制系统判断是干沉积物或湿沉降物，进而控制密封盖驱动机构5，驱动采样桶密封盖3密封覆盖干沉降物采样桶2上口或者湿沉降物采样桶1上口，有效的在线收集大气中干沉降物或湿沉降物。干沉降物采样完成后，控制系统控制喷头4向干沉降物采样桶的桶壁喷洒去离子水-，冲刷净收集到的干沉降物样品。控制系统控制干沉降样品阀7和湿沉降样品阀8工作，使干沉降物与去离子水的混合物或湿沉降物分别进入在线样品提取装置，提取后的干沉降物的溶液或湿沉降物进入样品分样器，将干沉降物的溶液或湿沉降物送入相应的监测仪器，在控制系统的控制下完成在线自动监测。
使用本发明的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪可进行如下数据处理分析：
1)适用于对大气干沉降水溶物8种阴离子和6种阳离子的在线全自动分析。
2)适用于对大气湿沉降(雨雪)中8种阴离子和6种阳离子的在线全自动分析。
3)适用于对大气干沉降水溶物和湿沉降(雨雪)不溶物粒径的在线全自动分级收集；
4)适用于对大气干沉降水溶物PH和电导率的在线自动分析；
5)适用于对大气湿沉降(雨雪)中PH和电导率的在线自动分析；
6)适用于对大气干沉降颗粒原始样品的在线自动采集；
7)可在线自动完成对大气干、湿沉降采样缸体的冲洗；
8)根据设定可自动完成对沙尘暴降尘原始样品的采集；
9)根据设定可自动完成对沙尘暴降尘质量浓度的分析；
10)根据设定可完成对沙尘暴降尘水溶物PH和电导率的在线自动分析；
11)根据设定可完成对沙尘暴降尘水溶物8种阴离子和6种阳离子的在线自动分析。
12)根据设定可完成对沙尘暴降尘不溶物粒径的在线自动分级；
13)对1、2、11所取得的样品分析结果，可得到元素的沉降量和沉降通量；
14)对1、2、3、6、8、11所取得的样品，使用ICP/MS、原子荧光或原子吸收方法可完成重金属元素的定量分析；
15)本发明样品分样器的多个输出口，在接入其它辅助分析仪器后，可完成对重金属多元素在线的定性自动分析，得到重金属的沉降量和沉降通量。
本发明的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪同时安装气象参数监测仪器组，在线监测风向、风速、湿度、温度和能见度等气象参数。

Claims (6)

1.一种大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，其特征在于：包括位于监测位置的干沉降物采样桶和湿沉降物采样桶、位于监测位置的感雨传感器、感雨传感器连接控制系统；干沉降物采样桶上连通有去离子水供应源的喷头，控制系统控制喷头工作；控制系统控制密封盖驱动机构，密封盖驱动机构驱动采样桶密封盖与干沉降物采样桶的上口或湿沉降物采样桶的上口配合密封；干沉降物采样桶和湿沉降物采样桶的底部出口分别连通干沉降样品阀和湿沉降样品阀，控制系统连接干沉降样品阀和湿沉降样品阀；干沉降样品阀和湿沉降样品阀的出口连通在线样品提取装置的入口，在线样品提取装置的出口连通样品分样器，控制器控制样品分样器将样品输往由控制系统控制的监测仪器组；
在线样品提取装置包括超声波提取装置、置于超声波提取装置内部的超声波震子、多级过滤器、连通超声波提取装置与多级过滤器的排液阀和控制多级过滤器的抽滤泵；
样品分样器为具有一个入口和多个输出口的分液阀组；
监测仪器组为PH/电导率模块、样品收集桶和离子色谱仪中的一个或几个。
2.根据权利要求1所述的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，其特征在于：干沉降物采样桶的底部出口与干沉降样品阀之间和湿沉降物采样桶的底部出口与湿沉降样品阀之间分别安装有粗过滤器。
3.根据权利要求1所述的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，其特征在于：所述喷头是旋转喷头，旋转喷头的进水口连接去离子水高压密封罐，去离子水制备机的出水口和空气压缩机的高压空气出口分别连接去离子水高压密封罐；去离子水高压密封罐内有连接控制系统的液位传感器；去离子水制备机和空气压缩机连接控制系统。
4.根据权利要求1所述的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，其特征在于：所述监测装置安装在房顶上，还包括安装在机架上的气象参数监测仪器组，所述气象参数监测仪器组为摄像头、温度传感器、湿度传感器、风向传感器和风速传感器的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，其特征在于：所述样品收集桶连接主机控制柜。
6.根据权利要求1所述的大气干湿沉降多参数在线连续自动监测仪，其特征在于：所述密封盖驱动机构为铰接四杆机构。
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