CN105466733B - 一种步进式大流量气溶胶取样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及放射性气溶胶监测技术领域，提供一种步进式大流量气溶胶取样装置，包括气溶胶滤纸筒、走纸机构、取样机构以及制样机构，所述气溶胶滤纸筒由单张滤纸折成多角星滚筒状，并设有上盖、下盖，所述上盖和下盖可通过锥形牙扣合成一体。本发明装置过滤面积大，取样流量多，探测下限低，操作空间较小，同时还具备自动走纸功能，可进行连续取样，实时监测。

Description

一种步进式大流量气溶胶取样装置
技术领域
本发明涉及放射性气溶胶监测技术领域，具体的说是一种步进式大流量气溶胶取样装置。
背景技术
核事故状态下常伴随有放射性气溶胶的逸出，一旦大面积扩散后，将对周边人员造成内照射，其损伤能力较外照射强得多。因此，需要气溶胶大流量快速取样和及时连续测量，尽早发现气体放射性物质，实时监控大气放射性污染状况，及时采取补救措施，有利于控制事态发展。另外，日常的环境监测中，放射性气溶胶浓度较低，也需要气溶胶大流量取样后再测量，以满足探测器测量下限的要求。
气溶胶取样中用得最多而又最适合常规使用的方法是过滤法，即在对空气进行抽气的过程中，将气溶胶粒子阻留在滤纸上而加以收集。目前，基于过滤法常见的气溶胶取样装置有两种型式：一种是单页滤纸累积采样，一种是滤纸带步进采样。
单页滤纸累积采样通常使用一块300mm×300mm的大面积滤纸放置在进气口，经过一定时间（如1h）的气溶胶沉积后，人工更换滤纸，并将旧滤纸带回试验室，折叠或焚烧后才能能够测量其放射性。这种方法可进行大流量取样，但不能进行实时连续监测，故不适合核事故状态下使用。
滤纸带步进采样，是以滤纸带做为取样介质，滤纸带在走纸电机的带动下沿采样装置和测量装置的表面移动，在采样进行一定时间后，自动把采样后的滤纸移动到测量装置中进行测量，新的采样滤纸同时也移动到采样装置中以备新一轮的采样。这种方法虽然可进行实时连续监测，但由于探测器的尺寸有限，每步取样时滤纸面积往往较小，相同取样时间下的取样流量过小（核事故状态下取样流量每小时应达到数百立方米），无法达到探测器的测量下限。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种步进式大流量气溶胶取样装置，该装置过滤面积大，取样流量多，探测下限低，操作空间较小，同时还具备自动走纸功能，可进行连续取样，实时监测。
为了实现上述目的，本发明提供了一种步进式大流量气溶胶取样装置，包括气溶胶滤纸筒、走纸机构、取样机构以及制样机构。
所述气溶胶滤纸筒由单张滤纸折成多角星滚筒状，并设有上盖、下盖，所述上盖和下盖分别设有互相配合的锥形牙扣，上盖和下盖可通过锥形牙扣合成一体，即整个多角星滚筒状滤纸可沿轴线方向压成一个滤纸饼，上盖留有进气孔，下盖为封闭结构，上盖和下盖均与滤纸粘接至一体。
所述走纸机构包括圆形滤纸盘、拨叉，所述滤纸盘上均布有多个用于承载气溶胶滤纸筒的孔，每个孔下方固定有一对拨动挡片，拨动挡片抵在气溶胶滤纸筒的上盖的下方，两个拨动挡片之间固连有挡片弹簧，所述拔叉与拨动挡片相对设置，拔叉与送纸电机相连；滤纸存储状态下，拨动挡片阻挡滤纸的下落；需要送纸时，送纸电机驱动拨叉前移，将拨动挡片推开后滤纸依靠自身重力下落，且此时滤纸与取样机构的保持架同心，可使滤纸准确落入保持架内。
所述取样机构包括取样进气口、取样室，所述取样进气口带有密封垫，取样进气口与丝杆导轨机构相连，可上下移动，当取样进气口下移至终点位置时，与取样室的接触面形成一个密封面。所述取样室内设有用于支撑气溶胶滤纸筒的保持架，保持架为上端呈喇叭口的圆筒型结构，筒壁上均布多个圆孔，以便于气体的流动；喇叭口可卡住气溶胶滤纸上盖，使其不下落。
所述制样机构包括活塞杆，活塞杆由直线移动机构驱动，活塞杆沿保持架中心轴移动，在向上移动时可将气溶胶滤纸筒压制为滤纸饼。
在上述技术方案中，所述滤纸盘与取样进气口固定在同一转臂的两端，转臂中间设置有转臂转轴，转臂转轴与转臂电机相连，所述滤纸盘连接滤纸盘转轴，滤纸盘转轴由转臂转轴通过棘轮机构驱动。转臂转轴旋转一周，滤纸盘转轴步进一定的角度。
在上述技术方案中，驱动活塞杆的直线移动机构为丝杆导轨机构，或者气缸。
在上述技术方案中，所述转臂转轴设置有旋转编码器，用于检测所剩气溶胶滤纸的数量。
本发明步进式大流量气溶胶取样装置，结构简单、操作方便，过滤面积大，取样流量多，探测下限低，操作空间较小，同时还具备自动走纸功能，可进行连续取样，实时监测。
附图说明
图1为本发明步进式大流量气溶胶取样装置的气溶胶滤纸结构示意图。
图2为本发明步进式大流量气溶胶取样装置的取样机构及制样机构示意图。
图3为本发明中气溶胶滤纸筒的立体结构示意图。
图4为气溶胶滤纸筒的竖截面示意图。
图5为气溶胶滤纸筒的横截面示意图。
图6为气溶胶滤纸筒压缩成滤纸饼示意图。
其中：1.滤纸筒上盖，2.滤纸，3.滤纸筒下盖，4.转臂转轴，5.转臂，6.取样进气口，7. 取样丝杆导轨机构，8.取样电机，9.滤纸盘，10.挡片弹簧，11.拨动挡片，12.拨叉，13.送纸电机，14.滤纸盘转轴，15.棘轮机构，16.取样室，17.活塞杆，18.制样丝杆导轨机构，19.制样电机，20.保持架，21.进气口密封垫，22.气溶胶滤纸筒，23.转臂电机。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、2所示，本实施例提供一种步进式大流量气溶胶取样装置，包括气溶胶滤纸筒22、走纸机构、取样机构以及制样机构。所述走纸机构由滤纸盘9、滤纸盘转轴14、挡片弹簧10、拨动挡片11、拨叉12、送纸电机13组成，所述取样机构由取样进气口6、进气口密封垫21、取样丝杆导轨机构7、取样电机8、取样室16、保持架20组成，所述制样机构由活塞杆17，制样丝杆导轨机构18，制样电机19组成。
滤纸盘转轴14与取样进气口6分别固定在转臂5的两端，转臂5在转臂电机23的驱动下可绕转臂转轴4做旋转运动。旋转过程分两个工位，送纸位如图1位置及取样位如图2位置；在送纸位上，滤纸盘9上的气溶胶滤纸筒22的轴线与保持架20的轴线重合；在取样位上，取样进气口6的轴线与保持架20的轴线重合。
滤纸盘9上可根据需要布置多个滤纸存放孔，本实施例为6个；气溶胶滤纸筒22放在滤纸盘9的滤纸存放孔内；每个滤纸存放孔下方各布置了两个拨动挡片11，并通过挡片弹簧10拉在一起，保证存储状态下气溶胶滤纸筒22不会掉落；滤纸盘9处于送纸位并需要送纸时，送纸电机13驱动拨叉12前移，将拨动挡片11向两侧推开，使气溶胶滤纸筒22在自身的重力作用下落入保持架20内；保持架20的上侧为喇叭口状，可阻挡气溶胶滤纸筒22的下落，使其保持悬挂状态。
送纸完成后，转臂5旋转，将取样进气口6旋转至取样位。需要取样时，取样电机8驱动取样丝杆导轨机构7向下移动，与取样丝杆7固连的取样进气口6下移压至保持架20的喇叭口沿上，由于保持架20与取样室16焊接在一体且焊缝处密封，故在进气口密封垫21的作用下使取样进气口6与取样室16密封至一体。保持架20的筒壁上开有排气用的圆孔，当取样指令发出后，气流由取样进气口6进入气溶胶滤纸筒22的内部，穿过滤纸及保持架20后由取样室16的出气口排出，气流中所含有的气溶胶将被过滤到气溶胶滤纸筒22上。保持架20也保证了气溶胶滤纸筒22在大流量气流的冲击下不破损或发生太大的变形。
取样结束后即可进行制样工序，由制样电机19驱动制样丝杆导轨机构18上移，与制样丝杆导轨机构18固连的活塞杆17沿保持架20的内孔将气溶胶滤纸筒22压缩为滤纸饼。在滤纸饼被下个工序取走后活塞杆17将回缩。活塞杆17与取样室16两者保持密封。
在上述实施例中，所述滤纸盘转轴14由转臂转轴4通过棘轮机构驱动，转臂转轴4每旋转一周，滤纸盘转轴14步进1/6圈，以实现滤纸筒的自动走纸。
在上述实施例中，所述转臂转轴4上安装有旋转编码器，用于检测所剩气溶胶滤纸筒22的数量。
如图3至6所示，在上述实施例中，气溶胶滤纸筒22由单张滤纸2折成多角星滚筒状，并在上部粘接有滤纸筒上盖1，下部粘接有滤纸筒下盖3，滤纸筒上盖1留有进气孔，滤纸筒下盖3为封闭结构。滤纸筒上盖1与滤纸筒下盖3可通过锥形牙扣合成一体，形成一个滤纸饼，以便于后续探测器的测量。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种步进式大流量气溶胶取样装置，包括走纸机构、取样机构，取样机构包括取样进气口、取样室，其特征是：该气溶胶取样装置包括气溶胶滤纸筒、制样机构；所述气溶胶滤纸筒由单张滤纸折成多角星滚筒状，并设有上盖、下盖，所述上盖和下盖分别设有互相配合的锥形牙扣，上盖留有进气孔，下盖为封闭结构，上盖和下盖均与滤纸粘接至一体；所述走纸机构包括圆形滤纸盘、拨叉，所述滤纸盘上均布有多个用于承载气溶胶滤纸筒的孔，每个孔下方固定有一对拨动挡片，拨动挡片抵在气溶胶滤纸筒的上盖的下方，两个拨动挡片之间固连有挡片弹簧，所述拔叉与拨动挡片相对设置，拔叉与送纸电机相连；所述取样机构的取样进气口带有密封垫，取样进气口与丝杆导轨机构相连，所述取样室内设有用于支撑气溶胶滤纸筒的保持架，保持架为上端呈喇叭口的圆筒型结构，筒壁上均布多个圆孔；所述制样机构包括活塞杆，活塞杆由直线移动机构驱动，活塞杆沿保持架中心轴移动；所述滤纸盘与取样进气口固定在同一转臂的两端，转臂中间设置有转臂转轴，转臂转轴与转臂电机相连，所述滤纸盘连接滤纸盘转轴，滤纸盘转轴由转臂转轴通过棘轮机构驱动。
2.根据权利要求1所述的步进式大流量气溶胶取样装置，其特征是：驱动活塞杆的直线移动机构为丝杆导轨机构，或者气缸。
3.根据权利要求1所述的步进式大流量气溶胶取样装置，其特征是：所述转臂转轴设置有旋转编码器。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107702951A (zh) * 2016-08-02 2018-02-16 中勍科技有限公司 一种辐射环境气溶胶采样分析设备
CN109297800B (zh) * 2018-11-05 2021-02-02 中国工程物理研究院材料研究所 一种激光剥蚀吹扫池
CN109506985A (zh) * 2018-12-07 2019-03-22 天津津航计算技术研究所 一种用于无人船的多点分层水样采集系统
CN112816375A (zh) * 2020-12-29 2021-05-18 上海工物高技术产业发展有限公司 气溶胶监测装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2699679A (en) * 1951-01-09 1955-01-18 Battelle Development Corp Atmospheric contaminant collector
US3540261A (en) * 1968-05-10 1970-11-17 Center For The Environment & M Atmosphere sampling device
US5732150A (en) * 1995-09-19 1998-03-24 Ihc Health Services, Inc. Method and system for multiple wavelength microscopy image analysis
US6244117B1 (en) * 1998-10-26 2001-06-12 Eat Corporation Means for trapping contaminants contained in a gas
CN2924511Y (zh) * 2006-04-27 2007-07-18 北京市射线应用研究中心 一种气溶胶取样测量装置
US20110252897A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Erik Axel Swenson Versatile remote slit impact air sampler controller system
CN102478466A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种气溶胶采样进样装置
CN103091213A (zh) * 2011-10-27 2013-05-08 中国人民解放军海军核化安全研究所 一种辊轴式放射性气溶胶连续监测仪的走纸采样装置
CN104596807B (zh) * 2015-01-21 2017-05-17 中国科学院上海应用物理研究所 一种放射性气溶胶的采样测量装置及其方法
CN104677690B (zh) * 2015-02-15 2017-11-17 南京信息工程大学 一种大气气溶胶自动采集装置
CN204718852U (zh) * 2015-06-29 2015-10-21 侯伟 一种气溶胶采样装置

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