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
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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