CN107436278A - 多通道分流结构采样器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多通道分流结构采样器，属于颗粒物采集技术领域,提供了一种结构简单，利用空气动力学原理，以撞击来切割颗粒物，避免出现积尘的多通道分流结构采样器,采用的技术方案为包括与采样入口相连接的切割分流器，切割分流器的底部连接有多路采集管路，采集管路上设置有切割器、滤膜组件、流量控制器和采样泵，切割分流器主要由壳体、撞击管、撞击板和分流管构成，壳体内安装有撞击板，壳体的顶部安装有撞击管，壳体的底部安装有多个分流管，撞击管和分流管均延伸至壳体内部；本发明广泛用于颗粒物的采样。

Description

多通道分流结构采样器
技术领域
本发明涉及一种多通道分流结构采样器，属于颗粒物采集技术领域。
背景技术
监测环境空气中颗粒物浓度全世界公认最准确的方法，就是用颗粒物采样器对大气进行采样，在恒定的流量下采集大气样品，采样气体在通过滤膜后，颗粒物被收集到滤膜上，对采集前后滤膜的增重，除以采集的气体体积就可得到颗粒物的浓度。颗粒物浓度的粒径由采样入口选配的TSP、PM10、PM2.5等切割器决定。
全世界上绝大部分的颗粒物采样器都是单通道结构的，通过切割器切割后，直接由垂直管路连接到滤膜，理论上是没有积尘现象。随着对颗粒物分析的深入研究，要求同源采样后，对采集的样品进行分析，这样就需要多通道颗粒物采样器进行样品的采集；一般由采样入口、切割器、分流器、连接管路、采样滤膜、泵、控制器组成，在实际工作过程中，分流器和连接管路容易积尘，从而造成数据值偏低。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种结构简单，利用空气动力学原理，以撞击来切割颗粒物，避免出现积尘的多通道分流结构采样器。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为多通道分流结构采样器，包括与采样入口相连接的切割分流器，所述切割分流器的底部连接有多路采集管路，所述采集管路上设置有切割器、滤膜组件、流量控制器和采样泵，所述切割分流器主要由壳体、撞击管、撞击板和分流管构成，所述壳体内安装有撞击板，所述壳体的顶部安装有撞击管，所述壳体的底部安装有多个分流管，所述撞击管和分流管均延伸至壳体内部。
优选的，所述撞击管和分流管均垂直于撞击板设置。
优选的，所述撞击板上设置有集水槽，所述集水槽的底部设置有出水口，所述出水口上安装有出水管，所述出水管上连接有积水瓶。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明取消了独立的分流器结构，通过切割器将切割了的颗粒物，直接通过均匀分配的分流管分流，这样就可以通过垂直的连接管路连接到滤膜，彻底解决了多通道采样器的分流器和弯曲管路造成的积尘；同时保证了采样样品的同源采样要求，提高了采集精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中切割分流器的结构示意图。
图3为本发明中切割分流器的原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示，多通道分流结构采样器，包括与采样入口1相连接的切割分流器2，切割分流器2的底部连接有多路采集管路3，采集管路3上设置有切割器4、滤膜组件5、流量控制器7和采样泵8，其中滤膜组件内置滤膜6，流量控制器7和采样泵8均与主控系统11相连接，主控系统11上还连接有用于检测实时天气信息的气象模块9,用于实时检测空气温湿度的温湿度检测模块10，用于定位实时位置信息的GPS定位模块12以及用于滤膜检测的RFID模块13，切割分流器2主要由壳体15、撞击管14、撞击板16和分流管17构成，壳体15内安装有撞击板16，壳体15的顶部安装有撞击管14，壳体15的底部安装有多个分流管17，撞击管14和分流管17均延伸至壳体15内部。
本发明中切割器可以是TSP、PM10、PM5、PM2.5、PM1.0等其它切割器或者是PM10、PM5、PM2.5、PM1.0等重叠组合的切割器。在使用时，切割分流器对采集到的颗粒物进行切割、分流，其主要是利用空气动力学原理，以撞击的方式来切割颗粒物。不同大小粒径的颗粒物在流动的时候惯性是不一样的，在撞击管内流动的气体和不同大小颗粒物，由于大颗粒的惯性比较大，当遇到撞击板的时候，大的颗粒物就被切割下来，沉淀在撞击板上，而小的颗粒物继续跟随气体流动到下一级。改变气体流速和撞击板与撞击管高度，就能切割掉不同大小的，空气动力学当量直径的颗粒物。切割后通往下一级的气体与颗粒物，再由均与布置的分流管进行均匀分流，从而得到同源多通道采样的颗粒物。这样就可以通过垂直的连接管路连接到滤膜，彻底解决了多通道采样器的分流器和弯曲管路造成的积尘；同时保证了采样样品的同源采样要求，提高了检测精度。
在进行颗粒物切割分流时，需要对颗粒物切割粒径d进行计算，其中颗粒物切割粒径d的理论公式为：，式中，k为无量纲系数，为空气动力粘度系数，D为撞击管直径，为颗粒物质量浓度，C为坎宁安滑流指数，U为撞击管流速。根据上述公式，能够确定合理的颗粒物切割粒径，提高检测精度。
此外，撞击管14和分流管17均垂直于撞击板16设置，能够大大提高切割分流效果。撞击板16上设置有集水槽19，集水槽19的底部设置有出水口，出水口上安装有出水管20，出水管20上连接有积水瓶18。集水槽用于收集颗粒物中水，然后通过出水管进入积水瓶，使用更加方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (3)

1.多通道分流结构采样器，包括与采样入口相连接的切割分流器，所述切割分流器的底部连接有多路采集管路，所述采集管路上设置有切割器、滤膜组件、流量控制器和采样泵，其特征在于：所述切割分流器主要由壳体、撞击管、撞击板和分流管构成，所述壳体内安装有撞击板，所述壳体的顶部安装有撞击管，所述壳体的底部安装有多个分流管，所述撞击管和分流管均延伸至壳体内部。
2.根据权利要求1所述的多通道分流结构采样器，其特征在于：所述撞击管和分流管均垂直于撞击板设置。
3.根据权利要求1所述的多通道分流结构采样器，其特征在于：所述撞击板上设置有集水槽，所述集水槽的底部设置有出水口，所述出水口上安装有出水管，所述出水管上连接有积水瓶。
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