CN104101519B - 一种车载式大气采样管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载式大气采样管，包括上收集管、下收集管、滑动支架组件和用于径向定位上收集管和下收集管的车顶安装组件；上收集管包括上内管、上外管和上封闭盖；上封闭盖安装在上外管下端，上内管的下端伸出上封闭盖外部；下收集管的上端安装有用于托接上封闭盖的下封闭盖，上内管可间隙配合地插入下收集管的下内管中。本发明提供的车载式大气采样管，上收集管与下收集管的连接和分离只需要简单的插拔操作，并不需要使用活接进行拧紧或松紧操作，从而简化了车载式大气采样管的伸缩操作。

Description

一种车载式大气采样管

技术领域

本发明涉及大气环境监测技术领域，特别涉及一种车载式大气采样管。

背景技术

为了能够对大气环境进行大范围地监测，一般将大气采集器集成在交通设备上，实现对预定地区的大气监测。大气环境监测的重要环节是气样的收集，这项工作由车载式大气采样管来完成。

现有的一种车载式大气采样管采用分段收缩式结构，包括上收集管和下收集管，当大气采样管不工作时，上收集管未伸出监测车车顶外，只有上收集管上的采样头露出车顶，上收集管与下收集管并列存放于监测车内部，且上收集管和下收集管由位于下方的滑动支架的两个管承接；当大气采样管工作时，上收集管伸出车顶，使采样头升高一米左右的高度采集大气样品，此时下收集管随滑动支架滑动，滑动至上收集管下方，并与上收集管连接，形成气样收集通道，完成气样收集工作。但是，上收集管与下收集管之间的连接通过活接固定，固定的时候需要拧动活接很多圈才能实现上收集管与下收集管之间的固定和密封，连接或拆卸不方便，进而导致大气采样管的伸缩不方便。

另外，如图1所示，现有的用于导向和固定上收集管的导向套03焊接在车顶外层的上部件02上，且上部件02与位于车顶内层的下部件01通过多个螺栓04固定连接，工艺复杂，安装拆卸不方便。

此外，现有的滑动支架的零件多，结构复杂。

综上所述，如何解决大气采样管的伸缩不方便的问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车载式大气采样管，以简化大气采样管的伸缩操作。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种车载式大气采样管，包括上收集管、下收集管、滑动支架组件和用于径向定位所述上收集管和所述下收集管的车顶安装组件；

所述上收集管包括上内管、上外管和上封闭盖；所述上封闭盖安装在所述上外管下端，所述上内管的下端伸出所述上封闭盖外部；

所述下收集管的上端安装有用于托接所述上封闭盖的下封闭盖，所述上内管可间隙配合地插入所述下收集管的下内管中。

优选地，上述车载式大气采样管中，所述下内管的与所述上内管配合连接的部位设置有第一密封圈。

优选地，上述车载式大气采样管中，所述车顶安装组件包括：

穿插固定在车顶上的车顶法兰；

焊接在所述车顶法兰上的卡止片；

穿过所述车顶法兰且轴向卡止于所述卡止片上的导向套，所述导向套的端部设置有外螺纹；

套在所述导向套外部的用于定位所述下收集管上端的顶部支架；

螺纹连接于所述导向套外部用于顶紧所述顶部支架的顶紧螺母；

分别螺纹连接于所述导向套两端用于箍紧所述上收集管的两个密封拧紧件。

优选地，上述车载式大气采样管中，所述密封拧紧件包括：

与所述导向套端部螺纹连接的拧紧螺母；

设置在所述拧紧螺母内的可与所述上收集管和所述导向套内圈贴合的锥形卡圈。

优选地，上述车载式大气采样管中，所述密封拧紧件还包括设置在所述锥形卡圈与所述上收集管之间的第二密封圈。

优选地，上述车载式大气采样管中，所述顶部支架包括：

用于顶紧在车顶上的顶板；

设置在所述顶板上的定位螺柱；

一端与所述定位螺柱螺纹连且另一端与所述下内管的内圈配合插接的连接杆。

优选地，上述车载式大气采样管中，所述滑动支架组件包括：

滑动支架，所述滑动支架包括并列连接在滑动板上的上收集管架和下收集管架；

支撑所述滑动支架的底座架；

固定在所述底座架上的底座盖板，所述底座盖板与所述底座架之间形成滑槽，所述滑动板位于所述滑槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的车载式大气采样管，上收集管的上内管伸出上封闭盖外部，当进行气样采集时，上升上收集管，并使上收集管的上内管穿过下封闭盖，插入到下收集管的下内管中，通过下封闭盖托接上封闭盖实现上收集管的轴向定位，并通过下内管与上内管的间隙配合实现上收集管的径向定位，从而完成上收集管与下收集管的连接；当气样采集完毕后，只需要将上收集管的上内管从下收集管的下内管中拔出即可完成上收集管和下收集管的分离；可见，上收集管与下收集管的连接和分离只需要简单的插拔操作，并不需要使用活接进行拧紧或松紧操作，从而简化了车载式大气采样管的伸缩操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种车载式大气采样管的导向套与车顶连接结构；

图2为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管处于非工作状态时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管处于工作状态时的结构示意图；

图4为图3中A部分的剖面放大示意图；

图5为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管的车顶安装组件结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管的密封拧紧件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管的滑动支架组件的结构示意图。

上述图1-图7中，下部件01、上部件02、导向套03、螺栓04；

上收集管1、下收集管2、滑动支架组件3、车顶安装组件4、第一密封圈5；

上外管101、上内管102、上封闭盖103、下外管201、下内管202、下封闭盖203、滑动支架301、上收集管架3011、下收集管架3012、滑动板3013、底座盖板302、底座架303、导向套401、卡止片402、车顶法兰403、顶紧螺母404、密封拧紧件405、拧紧螺母4051、锥形卡圈4052、第二密封圈4053、顶部支架406、顶板4061、定位螺柱4062、连接杆4063。

具体实施方式

本发明提供了一种车载式大气采样管，简化了大气采样管的伸缩操作。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2-图7，图2为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管处于非工作状态时的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管处于工作状态时的结构示意图；图4为图3中A部分的剖面放大示意图；图5为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管的车顶安装组件结构示意图；图6为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管的密封拧紧件的结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种车载式大气采样管的滑动支架组件的结构示意图。

本发明实施例提供了一种车载式大气采样管，以下简称大气采样管，包括上收集管1、下收集管2、滑动支架组件3和车顶安装组件4；其中，上收集管1包括上外管101、上内管102和上封闭盖103；上封闭盖103的中心开设有孔，上内管102可以穿过该孔，上封闭盖103安装在上外管101的下端，上内管102的下端从上封闭盖103的孔中伸出上封闭盖103外部一段长度；下收集管2包括下外管201、下内管202和下封闭盖203；下封闭盖203的中心同样开设有孔，下封闭盖203安装在下收集管2的上端，上内管102可通过下封闭盖203的孔插入到下收集管2的下内管202中，且上内管102与下内管202之间间隙配合，下封闭盖203的端面与上封闭盖103的端面接触，用于托接上封闭盖103，从而托接上收集管1。

上述大气采样管的工作原理是：当大气采样管处于非工作状态时，如图2所示，大气采样管处于收缩状态，此时，上收集管1与下收集管2并列地安置在滑动支架组件3与车顶安装组件4之间；当大气采样管处于工作状态时，如图3和图4所示，大气采样管处于伸展的状态，伸展的过程中，将上收集管1向上移动，上收集管1从滑动支架组件3中脱离，同时，将下收集管2的上端与车顶安装组件4脱离定位，之后，移动滑动支架组件3，滑动支架组件3带动下收集管2水平移动到上收集管1的正下方，然后，将伸出上封闭盖103的上内管102对准下封闭盖203的孔，直接插进下内管202中，与下内管202间隙配合，同时下封闭盖203与上封闭盖103的端面抵接，下封闭盖203托住上封闭盖103，从而使下收集管2托住上收集管1，实现上收集管1与下收集管2的连接，大气采样管伸展完成。当气样收集完毕后，直接将上收集管1从下收集管2中拔出，反向移动滑动支架组件3，回复到原位，将上收集管1落下，并与滑动支架组件3定位连接，下收集管2再与车顶安装组件4定位连接，使大气采样管回到收缩状态。

可以看出，整个大气采样管的伸展和收缩过程中，上收集管1与下收集管2之间的连接和脱离通过直接插拔的操作便可以完成，不需要像现有技术中的活接连接结构一样，对活接进行拧紧和拧松操作，因此简化了上收集管1与下收集管2的连接和脱离，进而简化了大气采样管的伸缩操作。

进一步优化大气采样管，本实施例中，下内管202的与上内管102配合连接的位置设置有第一密封圈5，即在下内管202的内管壁上设置有环槽，将第一密封圈5安装进环槽中，则上内管102插入到下内管202中后，上内管102与下内管202之间通过第一密封圈5密封，进一步保证采集的气样不会泄露；第一密封圈5优选为O型密封圈；当然，如果上内管102与下内管202之间的配合间隙较小，也可以不设置密封圈。

对车顶安装组件4进行优化，如图5所示，本实施例中的车顶安装组件4包括车顶法兰403、卡止片402、导向套401、顶部支架406、顶紧螺母404和密封拧紧件405；其中，车顶法兰403穿插固定在车顶上，从而在车顶打通一个通孔，以使上收集管1能够穿过车顶做伸展操作；卡止片402为圆环形片状结构，同心地焊接在车顶法兰403上，用于轴向定位导向套401；导向套401的两端设置有外螺纹，导向套401从车顶外部套进车顶法兰403中，贯穿车顶，伸入到车内，通过卡止片402与导向套401的卡固定位作用，使导向套401轴向定位在车顶中，不能向下移动，上收集管1套进导向套401中，只能在导向套401中上下移动、限制了径向自由度；顶部支架406可以套在导向套401的外部，并抵在车顶内侧，用于径向定位下收集管2的上端；顶紧螺母404螺纹连接在导向套401的外部，通过拧紧顶紧螺母404，使顶部支架406紧紧地与车顶内侧抵紧，牢固地定位在车顶上；密封拧紧件405包括两个，分别螺纹连接于导向套401的两端，通过拧紧密封拧紧件405，使上收集管1固定在导向套401中，不能上下移动。可见，通过顶紧螺母404将顶板支架406固定在车顶上的方式与现有技术中利用多个贯穿车顶的螺栓固定下部件01和上部件02的方式相比，工艺简单，结构简单，操作方便。

作为优化，本实施例中的密封拧紧件405包括拧紧螺母4051和锥形卡圈4052，如图6所示，拧紧螺母4051的一端与上收集管1封闭套接，锥形卡圈4052安装在拧紧螺母4051内部，锥形卡圈4052的尖部插入导向套401与上收集管1之间，锥形卡圈4052同时与上收集管1的外壁以及导向套401的内圈贴合。工作时，将拧紧螺母4051拧紧在导向套401的端部上，拧紧螺母4051向导向套401的中间部位靠拢，进而推动锥形卡圈4052不断地插进导向套401与上收集管1之间的间隙中，由于锥形卡圈4052的壁厚逐渐增大，从而逐渐增大了锥形卡圈4052与导向套401以及上收集管1之间的挤压力，最终将上收集管1轴向固定在导向套401中。当松动拧紧螺母4051后，锥形卡圈4052从导向套401与上收集管1的缝隙中脱离出来，没有了挤压力，上收集管1便可以在导向套401中上下移动。

本实施例提供了另一种密封拧紧件405，在上一实施例的基础上，为了防止车外的雨水从导向套401渗进车内，本实施例中，密封拧紧件405还包括设置在锥形卡圈4052与上收集管1之间的第二密封圈4053，即在锥形卡圈4052上开设有环槽，将第二密封圈4053装进环槽中，通过锥形卡圈4052的挤压，进一步实现导向套401与上收集管1之间的密封。第二密封圈4053优选为O型密封圈。

对顶部支架406进行优化，本实施例中的顶部支架406包括顶板4061、定位螺柱4062和连接杆4063；顶板4061通过顶紧螺母404顶紧在车顶上；定位螺柱4062固定在顶板4061上，方向朝向下收集管2；连接杆4063的一端为螺纹孔，与定位螺柱4062螺纹连接，另一端为圆形杆状结构，可以与下内管202的内圈配合插接；通过旋转连接杆4063，连接杆4063可以在定位螺柱4062上上下移动，当连接杆4063向下移动时，连接杆4063插入下内管202中，起到径向定位下收集管2的作用，当连接杆4063向上移动时，连接杆4063从下内管202中脱离出来，以便下收集管2水平移动。当然，顶板支架406除了采用上述结构之外，在定位螺柱4062与连接杆4063之间还可以通过压缩弹性件连接，定位螺柱4062与连接杆4063之间不需要螺纹连接，自然状态下，连接杆4063依靠压缩弹性件的弹力作用，插进下内管202中，只需要向上顶起连接杆4063，连接杆4063便可以从下内管202中脱离出来。

本实施例对滑动支架组件3进行了优化，滑动支架组件3包括滑动支架301、底座架303和底座盖板302；其中，滑动支架301包括上收集管架3011、下收集管架3012和滑动板3013，上收集管架3011和下收集管架3012均为管状结构，且并列地连接在滑动板3013上，上收集管1的上内管102插在上收集管架3011中，实现周向和径向的定位，下收集管2的下端插进下收集管架3012中，实现周向和径向定位；底座架303用于支撑滑动支架301；底座盖板302固定在底座架303上方，底座盖板302与底座架303之间形成滑槽，滑动板3013位于滑槽内，并可在滑槽中移动，底座盖板302中间开有长条状导向孔，上收集管架3011和下收集管架3012穿过长条状导向孔。本发明实施例中的滑动支架组件3只由三部分组成，结构简单，而现有技术中的滑动支架由较多部件组成，一般达到九个部件组成，结构复杂，因此，本发明提供的滑动支架组件简化了结构。

上述大气采样管的具体工作过程如下：当大气采样管处于收缩状态时，上收集管1定位在上收集管架3011与车顶的导向套401之间，下收集管2定位在下收集管架3012与顶部支架406之间；当开始进行气样收集时，拧松导向套401两端的拧紧螺母4051，使上收集管1从上收集管架3011中脱离并通过导向套401向车顶外伸出，上收集管1下端上升的高度高过下收集管2的上端，此时，旋转连接杆4063，使连接杆4063向上移动，脱离下收集管2，然后水平移动滑动支架301，滑动支架301带动下收集管2移动至上收集管1的正下方，之后，将上收集管1上伸出的上内管102插入到下收集管2的下内管202中，上内管102与下内管202密封间隙配合，与此同时，由下封闭盖203托住上封闭盖103，最后，拧紧导向套401两端的拧紧螺母4051，上收集管2固定在车顶上，完成上收集管1与下收集管2的连接，可以进行大气的采样工作；采样结束后，再次拧松拧紧螺母4051，从下收集管2中直接拔出上收集管1，反向移动滑动支架301，回到原位，将上收集管2落下，插进上收集管架3011中，拧紧拧紧螺母4051，然后将连接杆4063从定位螺柱4062上向下旋转，最后插进下收集管2中定位。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种车载式大气采样管，包括上收集管(1)、下收集管(2)、滑动支架组件(3)和用于径向定位所述上收集管(1)和所述下收集管(2)的车顶安装组件(4)；

其特征在于，所述上收集管(1)包括上内管(102)、上外管(101)和上封闭盖(103)；所述上封闭盖(103)安装在所述上外管(101)的下端，所述上内管(102)的下端伸出所述上封闭盖(103)外部；

所述下收集管(2)的上端安装有用于托接所述上封闭盖(103)的下封闭盖(203)，所述上内管(102)可间隙配合地插入所述下收集管(2)的下内管(202)中；

所述车顶安装组件(4)包括：

穿插固定在车顶上的车顶法兰(403)；

焊接在所述车顶法兰(403)上的卡止片(402)；

穿过所述车顶法兰(403)且轴向卡止于所述卡止片(402)上的导向套(401)，所述导向套(401)的端部设置有外螺纹；

套在所述导向套(401)外部的用于定位所述下收集管(2)上端的顶部支架(406)；

螺纹连接于所述导向套(401)外部的用于顶紧所述顶部支架(406)的顶紧螺母(404)；

分别螺纹连接于所述导向套(401)两端的用于箍紧所述上收集管(1)的两个密封拧紧件(405)。

2.根据权利要求1所述的车载式大气采样管，其特征在于，所述下内管(202)的与所述上内管(102)配合连接的位置设置有第一密封圈(5)。

3.根据权利要求2所述的车载式大气采样管，其特征在于，所述密封拧紧件(405)包括：

与所述导向套(401)端部螺纹连接的拧紧螺母(4051)；

设置在所述拧紧螺母内且可与所述上收集管(1)和所述导向套(401)内圈贴合的锥形卡圈(4052)。

4.根据权利要求3所述的车载式大气采样管，其特征在于，所述密封拧紧件(405)还包括设置在所述锥形卡圈(4052)与所述上收集管(1)之间的第二密封圈(4053)。

5.根据权利要求2所述的车载式大气采样管，其特征在于，所述顶部支架(406)包括：

用于顶紧在车顶上的顶板(4061)；

设置在所述顶板(4061)上的定位螺柱(4062)；

一端与所述定位螺柱(4062)螺纹连且另一端与所述下内管(202)的内圈配合插接的连接杆(4063)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的车载式大气采样管，其特征在于，所述滑动支架组件(3)包括：

滑动支架(301)，所述滑动支架(301)包括并列连接在滑动板(3013)上的上收集管架(3011)和下收集管架(3012)；

支撑所述滑动支架(301)的底座架(303)；

固定在所述底座架(303)上的底座盖板(302)，所述底座盖板(302)与所述底座架(303)之间形成滑槽，所述滑动板(3013)位于所述滑槽内。