CN109060458A - 空气监测用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空气监测用取样装置，包括：取样组件，其包括，取样筒，其竖直设置，其包括中空圆锥台形的圆锥台部和中空圆柱形的圆柱部，所述圆锥台部与所述圆柱部转动连接，所述取样筒的底部敞口，所述圆锥台部的侧壁近顶端处设有进气管，顶端设有出气管，进气管和出气管上分别设有进气阀和出气阀；活塞，其套设于所述取样筒内，所述活塞的顶部与所述圆锥台部的形状相配合，所述活塞由设于取样筒下方的气缸驱动；风板，其竖直设于所述圆锥台部与所述进气管相对的侧壁上。本发明具有能自动调整进风口位置，定时自动取样等优点。

Description

空气监测用取样装置

技术领域

本发明涉及空气监测领域。更具体地说，本发明涉及一种空气监测用取样装置。

背景技术

空气是人类赖以生存的最基本的物质之一，空气质量的好坏直接关乎人的身体健康，不容忽视。为了掌握空气质量，需要对存在于空气中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量，但现有的空气检测取样装置，除安装在空气监测点的自动化检测仪器外，一般都需要取样人员定点蹲守，间隔一段时间后，再重新取样，且取样过程中需人为调整进风口的位置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种自动调整进风口位置，定时自动取样的空气检测用取样装置。

为了实现根据本发明的目的和其它优点，提供了一种空气监测用取样装置，包括：取样组件，其包括，取样筒，其竖直设置，其由上至下包括中空圆锥台形的圆锥台部和中空圆柱形的圆柱部，所述圆锥台部与所述圆柱部转动连接，所述取样筒的底部敞口，所述圆锥台部的侧壁近顶端处设有进气管，顶端设有出气管，进气管和出气管上分别设有进气阀和出气阀；活塞，其套设于所述取样筒内，所述活塞的顶部与所述圆锥台部的形状相配合，所述活塞由设于取样筒下方的气缸驱动；风板，其竖直设于所述圆锥台部与所述进气管相对的侧壁上。

优选的是，所述的空气监测用取样装置，还包括，充装组件，其包括，安装板，其为圆板，其水平设于所述取样组件的上方，所述安装板的边缘沿其圆周方向间隔均匀设有多个充装孔，任一充装孔内设有与取样袋的采气连接口可开合连接的连接件；第一磁铁环，其水平卡设在充装孔的下部并与其同轴设置，所述第一磁铁环与套设于所述出气管顶部的第二磁铁环配合设置；内齿轮盘，其设于所述安装板的下部，并与其同轴固定连接；外齿轮盘，其设于所述内齿轮盘内并与其啮合，所述外齿轮盘由电机驱动旋转。

优选的是，所述的空气监测用取样装置，所述连接件包括，公插接部，其为上下敞口的中空圆锥台结构，所述公插接部与所述充装孔同轴设置，所述公插接部的大端朝下且其边缘与所述充装孔的侧壁抵接，所述公插接部与设于所述采气连接口内的母插接部配合设置；支撑网，其水平卡设于所述公插接部的内部近顶端处；盖板，其设于所述公插接部的顶端，并与其可开合连接；其中，所述盖板包括多个扇形板，任一扇形板与所述公插接部的顶端同心设置，扇形板的弧形边与所述公插接部的顶端边缘铰接，多对磁条，任一一对磁条分别设于所述扇形板的两侧，且相邻两个扇形板之间的磁条的磁极相异，所述盖板设置为，当盖板闭合时，能密闭所述公插接部的顶端。

优选的是，所述的空气监测用取样装置，还包括，自动控制组件，其包括，多个光电传感器，其分别内嵌于所述第一磁铁环的底部，并与所述第二磁铁环不直接接触；声光警报器，其设于所述安装板的顶部中心；控制器，其内置控制芯片、存储模块和比对模块，所述控制器分别与所述进气阀、出气阀、气缸、电机、光电传感器和声光警报器电连接。

优选的是，所述的空气监测用取样装置，所述自动控制组件还包括，风力风向仪，其与所述风板等高设置；所述风力风向仪与所述控制器电连接，所述控制器内还内置蓝牙传输模块。

优选的是，所述的空气监测用取样装置，还包括，支撑防护组件，其包括，机架，其竖直设置，所述机架的顶端与所述安装板的中部转动连接，所述机架的侧壁分别通过第一连接板、第二连接板和第三连接板与所述取样筒、气缸和电机连接，所述机架的底部设有底座；防护罩，其设于所述安装板的上方并与其可拆卸连接，所述防护罩的顶部设有把手。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、通过将取样筒设置为相互转动连接的圆锥台部和圆柱部，并将进气管与风板相对设置在圆锥台部的侧壁上，取样时，圆锥台部在风板的作用下自动旋转，以调整进气管的位置，使进气管的进风口在有风存在时，始终位于下风口处，提高了取样的准确性。

第二、通过在安装板上间隔设置多个充装孔，并在充装孔内设置与取样袋的采气连接块可开合连接的连接件，在充装孔的下部设置与其同轴设置的第一磁铁环，在出气管的顶部设置与第一磁铁环配合设置的第二磁铁环，并在安装板的底部设置相互啮合的由电机驱动的内齿轮盘和外齿轮盘，充装孔用于连接取样袋和出气管，即一个安装板上可同时连接多个取样袋，电机的转速可调，使用时，将多个取样袋通过充装孔内的连接件与充装孔一一对应连接，电机驱动外齿轮盘带动内齿轮盘和安装板同步转动，当第一磁铁环和第二磁铁环相互吸合时，电机停止输出，此时，出气管与充气孔的下端连通，取样筒内的采集的空气在活塞的作用下经出气管进入充装孔，充装孔连接件的气压的作用下，自动打开，空气由取样筒进入取样袋内，实现充装，充装结束后，电机重新开启，带动安装板转动，第一磁铁环与第二磁铁环逐步分离，连接件在取样袋内空气的气压和自重的作用下自动关闭，并保持取样袋密封，完成一次充装，根据取样时间间隔，调整电机的转速，即可轻松实现定时取样。

第三、通过在第一磁铁环的底部内嵌光电传感器，在安装板的顶部设置声光警报器，并将所述进气阀、出气阀、气缸、电机、光电传感器和声光警报器与控制器电连接，使用时，首先开启电机，当第一磁铁环和第二磁铁环相互吸合时，该第一磁铁环内的光电传感器将信号传递给控制器，控制器将该光电传感器标记，比对模块将该标记的光电传感器与存储模块中存储的标记的光电传感器进行比对，若无相同标记的光电传感器，则控制器将该标记的光电传感器存储至存储模块中，同时，控制器控制电机停止输出，打开进气阀，控制气缸做工，带动活塞下移，当下移至最低端时，控制器控制进气阀关闭，打开出气阀，同时，控制气功做工，带动活塞上移，使取样筒内的空气充装入取样袋中，充装结束后，控制器控制出气阀和气缸关闭，再次开启电机，直至下一个第一磁铁环和第二磁铁环相互吸合，若有相同标记的光电传感器，则控制器控制电机停止输出，同时控制声光警报器发出声光警报，提醒取样人员更换新的取样袋；循环操作，实现取样装置定时自动取样、充装。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的主要结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的局部A的剖视示意图；

图3是根据本发明一个实施例的盖板的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，本发明提供一种空气监测用取样装置，包括：取样组件，其包括，取样筒1，其竖直设置，其由上至下包括中空圆锥台形的圆锥台部101和中空圆柱形的圆柱部102，所述圆锥台部11与所述圆柱部12转动连接，所述取样筒1的底部敞口，所述圆锥台部11的侧壁近顶端处设有进气管2，顶端设有出气管3，进气管2和出气管3上分别设有进气阀和出气阀；活塞6，其套设于所述取样筒1内，所述活塞6的顶部与所述圆锥台部101的形状相配合，所述活塞6由设于取样筒下方的气缸7驱动；风板8，其竖直设于所述圆锥台部101与所述进气管2相对的侧壁上。

在上一技术方案中，圆锥台部和圆柱部转动连接，形成类似针筒的结构，取样筒内设有活塞，且活塞的顶部与圆锥台部的形状相配合，以使活塞顶部能与圆锥台部的内壁完全接触，使取样筒内的空气能完全排尽，避免两次取样间的交叉污染，圆锥部的外侧壁上设有与进气管相对设置的风板，风板竖直设置，以使风通过风板带动圆锥台部旋转，调整进风管的位置。

通过将取样筒设置为相互转动连接的圆锥台部和圆柱部，并将进气管与风板相对设置在圆锥台部的侧壁上，取样时，圆锥台部在风板的作用下自动旋转，以调整进气管的位置，使进气管的进风口在有风存在时，始终位于下风口处，提高了取样的准确性。

在另一技术方案中，所述的空气监测用取样装置，还包括，充装组件，其包括，安装板9，其为圆板，其水平设于所述取样组件的上方，所述安装板9的边缘沿其圆周方向间隔均匀设有多个充装孔10，任一充装孔10内设有与取样袋11的采气连接口1101可开合连接的连接件12；第一磁铁环13，其水平卡设在充装孔10的下部并与其同轴设置，所述第一磁铁环13与套设于所述出气管3顶部的第二磁铁环14配合设置；内齿轮盘15，其设于所述安装板9的下部，并与其同轴固定连接；外齿轮盘16，其设于所述内齿轮盘15内并与其啮合，所述外齿轮盘16由电机17驱动旋转。这里，通过在安装板上间隔设置多个充装孔，并在充装孔内设置与取样袋的采气连接块可开合连接的连接件，在充装孔的下部设置与其同轴设置的第一磁铁环，在出气管的顶部设置与第一磁铁环配合设置的第二磁铁环，并在安装板的底部设置相互啮合的由电机驱动的内齿轮盘和外齿轮盘，充装孔用于连接取样袋和出气管，即一个安装板上可同时连接多个取样袋，电机的转速可调，使用时，将多个取样袋通过充装孔内的连接件与充装孔一一对应连接，电机驱动外齿轮盘带动内齿轮盘和安装板同步转动，当第一磁铁环和第二磁铁环相互吸合时，电机停止输出，此时，出气管与充气孔的下端连通，取样筒内的采集的空气在活塞的作用下经出气管进入充装孔，充装孔连接件的气压的作用下，自动打开，空气由取样筒进入取样袋内，实现充装，充装结束后，电机重新开启，带动安装板转动，第一磁铁环与第二磁铁环逐步分离，连接件在取样袋内空气的气压和自重的作用下自动关闭，并保持取样袋密封，完成一次充装，根据取样时间间隔，调整电机的转速，即可轻松实现定时取样。

在另一技术方案中，所述的空气监测用取样装置，所述连接件12包括，公插接部1201，其为上下敞口的中空圆锥台结构，所述公插接部1201与所述充装孔10同轴设置，所述公插接部1201的大端朝下且其边缘与所述充装孔10的侧壁抵接，所述公插接部1201与设于所述采气连接口1101内的母插接部1102配合设置，母插接部1102优选用弹性材料制成，以使公插接部和母插接部的连接更紧密；支撑网1202，其水平卡设于所述公插接部1201的内部近顶端处，用于支撑下述盖板1203；盖板1203，其设于所述公插接部1201的顶端，并与其可开合连接；其中，所述盖板1203包括多个扇形板1204，任一扇形板1204与所述公插接部1201的顶端同心设置，扇形板1204的弧形边与所述公插接部1201的顶端边缘铰接，多对磁条1205，任一一对磁条1205分别设于所述扇形板1204的两侧，且相邻两个扇形板1204之间的磁条1205的磁极相异，所述盖板1203设置为，当盖板1203闭合时，能密闭所述公插接部1201的顶端。这里，通过将连接件限定为由公插接部、支撑网和盖板组成，并在采气连接口内设置与公插接部配合设置的母插接部，使用时，将取样袋的采气连接口插入充装孔中，此时，母插接部和公插接部紧密插接，充装时，取样筒内的空气经出气管，进入充装孔的公插接部内，盖板在气压的作用下，克服磁条间的磁力和自重，自动向上弹起，空气进入取样袋内，实现充装，充装结束后，盖板在取样袋内的气压和自重作用下，向下回落，回落过程中，两扇形板之间的磁条相互吸引，使扇形板复位并紧密连接，有效避免了充装后，取样袋内的空气泄漏。

在另一技术方案中，所述的空气监测用取样装置，还包括，自动控制组件，其包括，多个光电传感器18，其分别内嵌于所述第一磁铁环13的底部，并与所述第二磁铁环14不直接接触；声光警报器，其设于所述安装板9的顶部中心；控制器19，其内置控制芯片、存储模块和比对模块，所述控制器19分别与所述进气阀、出气阀、气缸7、电机17、光电传感器18和声光警报器电连接。这里，通过在第一磁铁环的底部内嵌光电传感器，在安装板的顶部设置声光警报器，并将所述进气阀、出气阀、气缸、电机、光电传感器和声光警报器与控制器电连接，使用时，首先开启电机，当第一磁铁环和第二磁铁环相互吸合时，该第一磁铁环内的光电传感器将信号传递给控制器，控制器将该光电传感器标记，比对模块将该标记的光电传感器与存储模块中存储的标记的光电传感器进行比对，若无相同标记的光电传感器，则控制器将该标记的光电传感器存储至存储模块中，同时，控制器控制电机停止输出，打开进气阀，控制气缸做工，带动活塞下移，当下移至最低端时，控制器控制进气阀关闭，打开出气阀，同时，控制气功做工，带动活塞上移，使取样筒内的空气充装入取样袋中，充装结束后，控制器控制出气阀和气缸关闭，再次开启电机，直至下一个第一磁铁环和第二磁铁环相互吸合，若有相同标记的光电传感器，则控制器控制电机停止输出，同时控制声光警报器发出声光警报，提醒取样人员更换新的取样袋；循环操作，实现取样装置定时自动取样、充装。

在另一技术方案中，所述的空气监测用取样装置，所述自动控制组件还包括，风力风向仪，其与所述风板8等高设置；所述风力风向仪与所述控制器19电连接，所述控制器19内还内置蓝牙传输模块。这里，通过设置风力风向仪，并在控制器内内置蓝牙传输模块，使用时，控制器接收到光电传感器的信号后，控制风力风向仪采集此时的风力风向数据，风力风向仪将采集的数据回传给控制器，控制器将其存储至存储模块中，在取样人员更换取样袋时，取样人员可以用手机与控制器蓝牙通信，控制器将存储模块中存储的风力、风向数据传递给手机，便于取样人员查看每个取样袋取样时的风力、风向数据，进行统计分析。

在另一技术方案中，所述的空气监测用取样装置，还包括，支撑防护组件，其包括，机架20，其竖直设置，所述机架20的顶端与所述安装板9的中部转动连接，所述机架20的侧壁分别通过第一连接板21、第二连接板22和第三连接板23与所述取样筒1、气缸7和电机17连接，所述机架20的底部设有底座24；防护罩25，其设于所述安装板9的上方并与其可拆卸连接，所述防护罩25的顶部设有把手26。这里，机架、第一连接板、第二连接板、第三连接板和底座都用于支撑上述装置，防护罩用于保护取样袋和充装孔，避免充装孔暴露污染和取样袋在大风天气脱落。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.空气监测用取样装置，其特征在于，包括：取样组件，其包括，取样筒，其竖直设置，其包括中空圆锥台形的圆锥台部和中空圆柱形的圆柱部，所述圆锥台部与所述圆柱部转动连接，所述取样筒的底部敞口，所述圆锥台部的侧壁近顶端处设有进气管，顶端设有出气管，进气管和出气管上分别设有进气阀和出气阀；活塞，其套设于所述取样筒内，所述活塞的顶部与所述圆锥台部的形状相配合，所述活塞由设于取样筒下方的气缸驱动；风板，其竖直设于所述圆锥台部与所述进气管相对的侧壁上。

2.如权利要求1所述的空气监测用取样装置，其特征在于，还包括，充装组件，其包括，安装板，其为圆板，其水平设于所述取样组件的上方，所述安装板的边缘沿其圆周方向间隔均匀设有多个充装孔，任一充装孔内设有与取样袋的采气连接口可开合连接的连接件；第一磁铁环，其水平卡设在充装孔的下部并与其同轴设置，所述第一磁铁环与套设于所述出气管顶部的第二磁铁环配合设置；内齿轮盘，其设于所述安装板的下部，并与其同轴固定连接；外齿轮盘，其设于所述内齿轮盘内并与其啮合，所述外齿轮盘由电机驱动旋转。

3.如权利要求2所述的空气监测用取样装置，其特征在于，所述连接件包括，公插接部，其为上下敞口的中空圆锥台结构，所述公插接部与所述充装孔同轴设置，所述公插接部的大端朝下且其边缘与所述充装孔的侧壁抵接，所述公插接部与设于所述采气连接口内的母插接部配合设置；支撑网，其水平卡设于所述公插接部的内部近顶端处；盖板，其设于所述公插接部的顶端，并与其可开合连接；其中，所述盖板包括多个扇形板，任一扇形板与所述公插接部的顶端同心设置，扇形板的弧形边与所述公插接部的顶端边缘铰接，多对磁条，任一一对磁条分别设于所述扇形板的两侧，且相邻两个扇形板之间的磁条的磁极相异，所述盖板设置为，当盖板闭合时，能密闭所述公插接部的顶端。

4.如权利要求2所述的空气监测用取样装置，其特征在于，还包括，自动控制组件，其包括，多个光电传感器，其分别内嵌于所述第一磁铁环的底部，并与所述第二磁铁环不直接接触；声光警报器，其设于所述安装板的顶部中心；控制器，其内置控制芯片、存储模块和比对模块，所述控制器分别与所述进气阀、出气阀、气缸、电机、光电传感器和声光警报器电连接。

5.如权利要求4所述的空气监测用取样装置，其特征在于，所述自动控制组件还包括，风力风向仪，其与所述风板等高设置；所述风力风向仪与所述控制器电连接，所述控制器内还内置蓝牙传输模块。

6.如权利要求2所述的空气监测用取样装置，其特征在于，还包括，支撑防护组件，其包括，机架，其竖直设置，所述机架的顶端与所述安装板的中部转动连接，所述机架的侧壁分别通过第一连接板、第二连接板和第三连接板与所述取样筒、气缸和电机连接，所述机架的底部设有底座；防护罩，其设于所述安装板的上方并与其可拆卸连接，所述防护罩的顶部设有把手。