CN109738244B - 一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，包括无人机，所述无人机的底部安装有展开式采样装置和聚焦捕捉式采样装置。所述聚焦捕捉式采样装置包括采样箱，在采样箱的右侧设有进气装置，在采样箱的左侧设有聚焦式反射块，所述聚焦式反射块的右侧为凹透面，所述凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元。本发明解决了高空大气中的多环芳烃分布稀薄采集难度大、数据采集不精确的问题。

Description

一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器

技术领域

本发明涉及大气采样设备技术领域，尤其涉及一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器。

背景技术

多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons，简称PAHs）是由2个或2个以上苯环（或具有和苯环相同结构的五元环）以稠环形式相连的有机化合物，是一类广泛存在于环境中的具有强烈致癌致畸变作用的持久性有机污染物。美国环境保护署已经确定16种PAHs为优先控制污染物，我国列出的“中国环境优先污染物黑名单”中也有7种多环芳烃。大气中PAHs的来源可分为天然源和人为源，其天然源主要来自森林火灾、火山爆发、生物合成等。而PAHs人为源主要包括工业生产中燃料的燃烧、机动车尾气、居民生活（烹调、燃煤）、垃圾燃烧、燃料挥发等过程，其数量则随着工业生产的发展大大增加，占环境中PAHs总量的绝大多数。

由于大气中PAHs含量很低，无论是使用大流量采样器或被动式采样器，每一次采样均需要很长时间。这样，目前对于大气PAHs的野外采样，尤其是对于野外高空的采样来说，利用无人机就具有较大困难。主要体现为：采样器携带的PAHs吸附材料模块较为庞大，占用的体积和质量较大，导致无人机运转需要较大的电量，这就使得无人机需要较大的储电装置，进一步导致无人机自重较大，不能长时间在高空运行，从而难以长时间停留在高空采样，这就会导致最终采样的数据很不精确。本专利巧妙设计了聚焦捕捉的大气采样方法，通过减少PAHs吸附模块的体积和重量，减少了无人机携带采样器的自重，使得无人机可以更长时间在高空运行，从而解决长时间高空采用的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，包括无人机、连接架、展开式采样装置、聚焦捕捉式采样装置，所述无人机的底部设有连接架，所述连接架的左端安装有展开式采样装置，所述连接架的右端安装有若干聚焦捕捉式采样装置。

进一步的，所述聚焦捕捉式采样装置包括采样箱、进气窗、连接管、进气管、喷头、进气扇、聚焦式反射块，所述采样箱的右侧设有进气窗，所述进气窗与连接管相连，所述连接管与进气管的右端相连，所述进气管内安装有进气扇，所述进气管的左端安装有喷头，所述喷头的左侧设有聚焦式反射块，所述聚焦式反射块固定安装在采样箱内部的左端。

进一步的，所述聚焦式反射块的右侧为凹透面，所述凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元，所述捕捉式采样单元的下方设有固定座，所述固定座固定安装在采样箱的底部。

进一步的，所述捕捉式采样单元为V型反射式捕捉采样单元，所述V型反射式捕捉采样单元包括安装板、第一旋转电机、旋转轴、辐杆、圆形板、采样盒，所述第一旋转电机固定在安装板上，所述第一旋转电机的输出轴与旋转轴相连，所述旋转轴上均匀安装有圆形阵列排布的辐杆，所述圆形板采用与旋转轴同轴的方式设置在旋转轴的外围，所述圆形板的内侧面通过辐杆与旋转轴固定相连，所述圆形板的外侧面上均匀安装有若干采样盒；所述采样盒包括盒体、气流入口、第一反射板、第二反射板、V型反射板，所述盒体的左侧壁上设有气流入口，所述盒体内部的上侧壁上倾斜安装有第一反射板，所述盒体内部的下侧壁上倾斜安装有第二反射板，所述盒体内部的右侧壁上安装有V型反射板，所述V型反射板由第三反射板和第四反射板构成，所述第三反射板和第四反射板呈V型连接。

进一步的，所述第一反射板与第二反射板之间的夹角≥60°，所述第三反射板与第四反射板之间的夹角≤45°，所述第一反射板、第二反射板、第三反射板、第四反射板均由聚氨基甲酸酯泡沫材料制作而成。

进一步的，所述捕捉式采样单元为流体式捕捉采样单元，包括储液箱、出液管、第二电磁阀、接液漏斗、扇形出液板、捕捉箱、捕捉板、接液盒、重量传感器，所述捕捉箱的上方设有储液箱，所述储液箱底部设有出液管，所述出液管的下方设有接液漏斗，所述接液漏斗的下端伸入到捕捉箱内且与扇形出液板相连，所述扇形出液板位于捕捉箱内部的上方，所述扇形出液板的下方设有捕捉板，所述捕捉板固定安装在捕捉箱内，所述捕捉板的下方设有接液盒，所述接液盒放置在捕捉箱的底部，且所述接液盒与捕捉箱的底部之间设有重量传感器，所述捕捉箱为左侧开口的空心箱体。

优选的，所述扇形出液板由扇形板和若干出液小杆组成，所述出液小杆呈扇形排列固定在扇形板上，所述出液小杆的一端与接液漏斗的下端相连，所述出液小杆的另一端位于捕捉板的上端的正上方。

进一步的，所述捕捉板为弧形板或斜板，所述捕捉板通过支撑杆固定在捕捉箱内，所述支撑杆的左端与捕捉板的背面相连，所述支撑杆的右端与捕捉箱内部的右侧壁相连。

优选的，所述展开式采样装置包括展开箱、第二旋转电机、转动轴、柔性带、配重块、卡夹、吸附板，所述展开箱的底部开有出口，所述展开箱内部安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴与转动轴相连，所述转动轴上缠绕有柔性带，所述柔性带的下端设有配重块，所述柔性带上均匀安装有若干卡夹，所述吸附板通过卡夹均匀安装在柔性带上。

本发明的技术效果如下：

本发明一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，包括无人机、连接架、展开式采样装置、聚焦捕捉式采样装置，在无人机的底部安装有展开式采样装置和若干聚焦捕捉式采样装置。

所述聚焦捕捉式采样装置由采样箱、进气窗、第一电磁阀、连接管、进气管、喷头、进气扇、聚焦式反射块组成，在采样箱的右侧设有进气窗、连接管、进气管与喷头，在进气管内安装有进气扇，当进气扇启动时，高空大气依次通过气窗、连接管、进气管从喷头喷出，由于在喷头的左侧设有聚焦式反射块，所述聚焦式反射块的右侧为凹透面，因此从喷头喷出的高空大气被凹透面反射，并在凹透面的焦点处聚集，本发明在凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元对聚集后的大气进行采样。

作为优选方案之一，本发明实施例一采用捕捉式采样单元，通过第一旋转电机带动旋转轴放置，从而带动与旋转轴同轴的圆形板转动，所述圆形板的外侧面上均匀安装有若干采样盒。在采样盒内部的右侧壁上安装有V型反射板，所述V型反射板由第三反射板和第四反射板呈V型连接而成，所述第三反射板与第四反射板之间的夹角≤45°。在采样盒内部的上侧壁上倾斜安装有第一反射板，在采样盒内部的下侧壁上倾斜安装有第二反射板，所述第一反射板与第二反射板之间的夹角≥60°。当聚焦后的高空大气样本进入采样盒后，与第三反射板、第四反射板发生碰撞和反射，由第三反射板、第四反射板进行初步吸附，未被吸附的PAHs气体被反射到第一反射板和第二反射板上，与第一反射板、第二反射板发生碰撞和反射，使PAHs气体被第一反射板、第二反射板进行再次吸附，剩余的少量还未吸附的PAHs气体被再次反射到第三反射板、第四反射板上，如此反复，使大气中分布范围广、浓度稀薄持久性有机污染物PAHs被聚焦捕捉在采样盒内。在不同的高空位置，可以启动第一旋转电机，采用不同的采样盒进行采样。由于聚氨基甲酸酯泡沫材料对PAHs气体具有良好的吸附性，所以本实施例中的第一反射板、第二反射板、第三反射板、第四反射板和盒体均采用聚氨基甲酸酯泡沫材料制作，以提高吸附效果。

作为本发明的又一优选方案，本发明实施例二采用流体式捕捉采样单元，所述流体式捕捉采样单元在储液箱中储存有可以溶解或吸附PAHs气体的溶液，所述溶液经过出液管进入接液漏斗，然后从接液漏斗进入扇形出液板，再分布流动到捕捉板上。当聚焦后的高空大气样本进入捕捉盒后，大气样本中的PAHs气体撞击捕捉板，被捕捉板上流动的溶液捕捉，然后流入到捕捉板下端的接液盒内。当无人机降落后，操作者可取出接液盒进行检测分析，从而确定大气样本中的PAHs含量。

在高空中，持久性有机污染物PAHs，能够以蒸汽形式存在或者吸附在大气颗粒上，随大气环境做远距离的迁移。这些持久性有机污染物PAHs分布范围广、浓度稀薄。现有的采样器携带的PAHs吸附材料模块较为庞大，占用的体积和质量较大，导致无人机运转需要较大的电量，这就使得无人机需要较大的储电装置，进一步导致无人机自重较大，不能长时间在高空运行，从而难以长时间在高空采样。本发明采用特别设计的装置，利用凹透面反射聚焦、V型反射板捕捉和流体式捕捉采样单元，通过对大气样本中的PAHs进行特别聚焦、特别捕捉，避免了现有PAHs吸附模块的体积大和重量重的问题，使得无人机可以更长时间在高空运行，从而解决长时间高空采集的问题。本发明设计巧妙、构思新颖，也解决了传统技术所存在的样本浓度稀薄、高空采集难度大、采集数据不准确的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为聚焦捕捉式采样装置的结构示意图。

图3为实施例1中的V型反射式捕捉采样单元的主视图。

图4为实施例1中的V型反射式捕捉采样单元的俯视图。

图5为实施例2中的流体式捕捉采样单元的结构示意图。

图6为展开式采样装置的结构示意图。

附图中：1—无人机， 2—连接架， 3—展开式采样装置， 4—聚焦捕捉式采样装置， 5—采样箱， 6—进气窗， 7—连接管， 8—进气管， 9—喷头， 10—第一电磁阀， 11—进气扇，12—聚焦式反射块， 13—捕捉式采样单元， 14—固定座， 15—安装板， 16—第一旋转电机， 17—旋转轴， 18—辐杆， 19—圆形板， 20—盒体， 21—第一反射板， 22—第二反射板， 23—第三反射板， 24—第四反射板， 25—气流入口， 26—捕捉箱， 27—开口，28—支架， 29—储液箱， 30—出液管， 31—接液漏斗，32—出液小杆， 33—扇形板， 34—捕捉板， 35—支撑杆， 36—接液盒， 37—重量传感器， 38—第二电磁阀，39—展开箱，40—第二旋转电机， 41—转动轴， 42—柔性带， 43—配重块， 44—卡夹， 45—吸附板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，包括无人机1、连接架2、展开式采样装置3、聚焦捕捉式采样装置4。所述无人机1是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，包括固定翼无人机1、旋翼无人机1、无人飞艇、伞翼无人机1、扑翼无人机1等。在无人机1的底部通过螺栓连接或焊接的方式安装有连接架2，所述连接架2由不锈钢或塑料制作而成。连接架2的左端安装有展开式采样装置3，所述连接架2的右端安装有若干聚焦捕捉式采样装置4。

如图2所示，聚焦捕捉式采样装置4包括采样箱5、进气窗6、第一电磁阀10、连接管7、进气管8、喷头9、进气扇11、聚焦式反射块12、捕捉式采样单元13、固定座14。所述采样箱5为塑料空心箱体，在采样箱5的右侧设有进气窗6，所述进气窗6与连接管7相连，所述连接管7内安装有第一电磁阀10，所述连接管7与进气管8的右端相连，所述进气管8内安装有进气扇11。在进气管8的左端安装有喷头9，所述喷头9上设有若干水平的喷孔。在喷头9的左侧设有聚焦式反射块12，所述聚焦式反射块12通过胶粘或螺钉固定的方式安装在采样箱5内部的左端。

所述聚焦式反射块12采用塑料制作，聚焦式反射块12的右侧为凹透面，所述凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元13，凹透面的表面喷涂或电镀有一层反光层，所述反光层为镀锌层、高光油漆层、光滑金属层或不锈钢薄板。所述捕捉式采样单元13的下方设有固定座14，所述固定座14固定安装在采样箱5的底部。当进气扇11启动时，高空大气依次通过气窗、连接管7、进气管8从喷头9喷出，由于在喷头9的左侧设有聚焦式反射块12，所述聚焦式反射块12的右侧为凹透面，因此从喷头9喷出的高空大气被凹透面反射，并在凹透面的焦点处聚集，本发明在凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元13对聚集后的大气进行采样。

如图3、图4所示，所述捕捉式采样单元13为V型反射式捕捉采样单元，所述V型反射式捕捉采样单元包括安装板15、第一旋转电机16、旋转轴17、辐杆18、圆形板19、采样盒。第一旋转电机16通过螺钉固定在安装板15上，所述安装板15通过螺钉安装在固定座14上。所述第一旋转电机16采用微型电机，微型电机的输出轴与旋转轴17通过联轴器连接或焊接的方式固定相连，所述旋转轴17上均匀焊接有圆形阵列排布的辐杆18，所述圆形板19采用与旋转轴17同轴的方式设置在旋转轴17的外围，所述圆形板19的内侧面通过辐杆18与旋转轴17固定相连，在圆形板19的外侧面上通过螺钉固定或胶粘的方式均匀安装有若干采样盒。

所述采样盒为空心的长方形或正方形采样盒，采用金属薄板或塑料制作而成。所述采样盒包括盒体20、气流入口25、第一反射板21、第二反射板22、V型反射板。所述盒体20的左侧壁上设有气流入口25，所述盒体20内部的右侧壁上安装有V型反射板。所述V型反射板由第三反射板23和第四反射板24构成，所述第三反射板23和第四反射板24呈V型连接，所述第三反射板23与第四反射板24之间的夹角≤45°。在盒体20内部的上侧壁上通过螺钉或胶粘的方式倾斜安装有第一反射板21，所述盒体20内部的下侧壁上倾斜安装有第二反射板22，所述第一反射板21与第二反射板22之间的夹角≥60°。

当聚焦后的高空大气样本进入采样盒后，与第三反射板23、第四反射板24发生碰撞和反射，由第三反射板23、第四反射板24进行初步吸附，未被吸附的PAHs气体被反射到第一反射板21和第二反射板22上，与第一反射板21、第二反射板22发生碰撞和反射，使PAHs气体被第一反射板21、第二反射板22进行再次吸附，剩余的少量还未吸附的PAHs气体被再次反射到第三反射板23、第四反射板24上，如此反复，使大气中分布范围广、浓度稀薄持久性有机污染物PAHs被聚焦捕捉在采样盒内。在不同的高空位置，可以启动第一旋转电机16，采用不同的采样盒进行采样。由于聚氨基甲酸酯泡沫材料对PAHs具有良好的吸附性，所以本实施例中的第一反射板21、第二反射板22、第三反射板23、第四反射板24和盒体20均采用聚氨基甲酸酯泡沫材料制作，以提高吸附效果。

如图6所示，所述展开式采样装置3包括展开箱39、第二旋转电机40、转动轴41、柔性带42、配重块43、卡夹44、吸附板45。所述展开箱39为空心的塑料箱，在展开箱39的底部开有出口。所述第二旋转电机40为微形电机，第二旋转电机40通过螺栓固定安装在展开箱39内部的左侧壁上。第二旋转电机40的输出轴与转动轴41相连，转动轴41上缠绕有柔性带42，所述柔性带42的下端穿过展开箱39底部的出口与配重块43相连。在柔性带42上通过铆接的方式均匀安装有若干卡夹44，所述吸附板45通过卡夹44均匀安装在柔性带42上，所述吸附板45采用聚氨基甲酸酯泡沫材料制作。当第二旋转电机40启动时，使柔性带42向下逐步展开，由安装在柔性带42上的吸附板45对大气中的PAHs进行吸附。需要说明的是，所述吸附板45也可用聚焦捕捉式采样装置4代替，在不同高度设置不同的聚焦捕捉式采样装置4和采样进气口，设置不同的聚焦点，进而可以同步获得不同高度的PAHs浓度。

实施例2

如图1所示，一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，包括无人机1、连接架2、展开式采样装置3、聚焦捕捉式采样装置4。所述无人机1是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，包括固定翼无人机1、旋翼无人机1、无人飞艇、伞翼无人机1、扑翼无人机1等。在无人机1的底部通过螺栓连接或焊接的方式安装有连接架2，所述连接架2由不锈钢或塑料制作而成。连接架2的左端安装有展开式采样装置3，所述连接架2的右端安装有若干聚焦捕捉式采样装置4。

如图2所示，聚焦捕捉式采样装置4包括采样箱5、进气窗6、第一电磁阀10、连接管7、进气管8、喷头9、进气扇11、聚焦式反射块12。所述采样箱5为塑料空心箱体，在采样箱5的右侧设有进气窗6，所述进气窗6与连接管7相连，所述连接管7内安装有第一电磁阀10，所述连接管7与进气管8的右端相连，所述进气管8内安装有进气扇11。在进气管8的左端安装有喷头9，所述喷头9上设有若干水平的喷孔。在喷头9的左侧设有聚焦式反射块12，所述聚焦式反射块12通过胶粘或螺钉固定的方式安装在采样箱5内部的左端。

所述聚焦式反射块12采用塑料制作，聚焦式反射块12的右侧设为凹透面，所述凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元13。凹透面的表面喷涂或电镀有一层反光层，所述反光层为镀锌层、高光油漆层、光滑金属层或不锈钢薄板。所述捕捉式采样单元13的下方设有固定座14，所述固定座14固定安装在采样箱5的底部。当进气扇11启动时，高空大气依次通过气窗、连接管7、进气管8从喷头9喷出，由于在喷头9的左侧设有聚焦式反射块12，所述聚焦式反射块12的右侧为凹透面，因此从喷头9喷出的高空大气被凹透面反射，并在凹透面的焦点处聚集，本发明在凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元13对聚集后的大气进行采样。

如图5所示，所述捕捉式采样单元13为流体式捕捉采样单元，包括储液箱29、支架28、出液管30、第二电磁阀38、接液漏斗31、扇形出液板、捕捉箱26、捕捉板34、支撑杆35、接液盒36、重量传感器37。

所述捕捉箱26为长方形或正方形空心箱体，采用塑料或金属薄板制作而成，在捕捉箱26的左侧壁设有开口27。所述捕捉箱26的上方通过螺钉连接的方式安装有支架28，所述支架28上焊接或胶粘有储液箱29，所述储液箱29采用金属薄板制作而成，储液箱29内储存有可以溶解或吸附PAHs的溶液。在本实施例中，所述储液箱29储存的溶液为正己烷溶液、或二氯甲烷溶液、或正己烷与二氯甲烷的混合溶液。所述储液箱29底部设有出液管30，在出液管30上安装有第二电磁阀38。出液管30的下方设有接液漏斗31，所述接液漏斗31的下端伸入到捕捉箱26内且与扇形出液板相连。

扇形出液板位于捕捉箱26内部的上方，所述扇形出液板的下方设有捕捉板34。所述扇形出液板由扇形板33和若干出液小杆32组成，扇形板33和若干出液小杆32均由塑料制作，所述出液小杆32呈扇形排列通过强力胶固定在扇形板33上。在接液漏斗31的下端钻有若干与出液小杆32相匹配的小孔，所述出液小杆32的一端插入到接液漏斗31下端的小孔中，并用密封胶密封，所述出液小杆32的另一端与捕捉板34的上端相接触。

捕捉板34为弧形板或斜板，采用塑料制作而成，所述捕捉板34通过支撑杆35固定在捕捉箱26内。所述支撑杆35为塑料杆，支撑杆35的左端通过强力胶或注塑的方式与捕捉板34的背面相连，所述支撑杆35的右端通过强力胶或注塑的方式与捕捉箱26内部的右侧壁相连。在捕捉板34的下方设有接液盒36，所述接液盒36放置在捕捉箱26的底部，且所述接液盒36与捕捉箱26的底部之间设有重量传感器37。

所述流体式捕捉采样单元在储液箱29中储存有可以溶解或吸附PAHs的溶液，所述溶液经过出液管30进入接液漏斗31，然后从接液漏斗31进入扇形出液板，再分布流动到捕捉板34上。当聚焦后的高空大气样本进入捕捉盒后，大气样本中的PAHs撞击捕捉板34，被捕捉板34上流动的溶液捕捉，然后流入到捕捉板34下端的接液盒36内。当无人机1降落后，操作者可取出接液盒36进行检测分析，从而确定大气样本中的PAHs含量。

如图6所示，所述展开式采样装置3包括展开箱39、第二旋转电机40、转动轴41、柔性带42、配重块43、卡夹44、吸附板45。所述展开箱39为空心的塑料箱，在展开箱39的底部开有出口。所述第二旋转电机40为微形电机，第二旋转电机40通过螺栓固定安装在展开箱39内部的左侧壁上。第二旋转电机40的输出轴与转动轴41相连，转动轴41上缠绕有柔性带42，所述柔性带42的下端穿过展开箱39底部的出口与配重块43相连。在柔性带42上通过铆接的方式均匀安装有若干卡夹44，所述吸附板45通过卡夹44均匀安装在柔性带42上，所述吸附板45采用聚氨基甲酸酯泡沫材料制作。当第二旋转电机40启动时，使柔性带42向下逐步展开，由安装在柔性带42上的吸附板45对大气中的PAHs进行吸附。需要说明的是，所述吸附板45也可用聚焦捕捉式采样装置4代替，在不同高度设置不同的聚焦捕捉式采样装置4和采样进气口，设置不同的聚焦点，进而可以同步获得不同高度的PAHs浓度。

本发明采用特别设计的装置，利用凹透面反射聚焦、V型反射板捕捉和流体式捕捉采样单元，通过对大气样本中的PAHs进行特别聚焦、特别捕捉，避免了现有PAHs吸附模块的体积大和重量重的问题，使得无人机可以更长时间在高空运行，从而解决长时间高空采集的问题。本发明设计巧妙、构思新颖，也解决了传统技术所存在的样本浓度稀薄、高空采集难度大、采集数据不准确的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。应当指出，本发明未详细说明之处均可采用现有技术加以实现。本发明中的进气扇、第二旋转电机、第二旋转电机、第一电磁阀、第二电磁阀动力装置均由无人机的动力系统提供电能，或者在无人机上配置储电装置，由储电装置提供驱动电能。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，如进气扇用微形气泵代替，也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，包括无人机、连接架、展开式采样装置、聚焦捕捉式采样装置，所述无人机的底部设有连接架，所述连接架的左端安装有展开式采样装置，所述连接架的右端安装有若干聚焦捕捉式采样装置，其特征在于：

所述聚焦捕捉式采样装置包括采样箱、进气窗、连接管、进气管、喷头、进气扇、聚焦式反射块，所述采样箱的右侧设有进气窗，所述进气窗与连接管相连，所述连接管与进气管的右端相连，所述进气管内安装有进气扇，所述进气管的左端安装有喷头，所述喷头的左侧设有聚焦式反射块，所述聚焦式反射块固定安装在采样箱内部的左端；所述聚焦式反射块的右侧为凹透面，所述凹透面的焦点处设有捕捉式采样单元，所述捕捉式采样单元的下方设有固定座，所述固定座固定安装在采样箱的底部；

所述捕捉式采样单元为V型反射式捕捉采样单元，所述V型反射式捕捉采样单元包括安装板、第一旋转电机、旋转轴、辐杆、圆形板、采样盒，所述第一旋转电机固定在安装板上，所述第一旋转电机的输出轴与旋转轴相连，所述旋转轴上均匀安装有圆形阵列排布的辐杆，所述圆形板采用与旋转轴同轴的方式设置在旋转轴的外围，所述圆形板的内侧面通过辐杆与旋转轴固定相连，所述圆形板的外侧面上均匀安装有若干采样盒；所述采样盒包括盒体、气流入口、第一反射板、第二反射板、V型反射板，所述盒体的左侧壁上设有气流入口，所述盒体内部的上侧壁上倾斜安装有第一反射板，所述盒体内部的下侧壁上倾斜安装有第二反射板，所述盒体内部的右侧壁上安装有V型反射板，所述V型反射板由第三反射板和第四反射板构成，所述第三反射板和第四反射板呈V型连接；

或者所述捕捉式采样单元为流体式捕捉采样单元，包括储液箱、出液管、第二电磁阀、接液漏斗、扇形出液板、捕捉箱、捕捉板、接液盒、重量传感器，所述捕捉箱的上方设有储液箱，所述储液箱底部设有出液管，所述出液管的下方设有接液漏斗，所述接液漏斗的下端伸入到捕捉箱内且与扇形出液板相连，所述扇形出液板位于捕捉箱内部的上方，所述扇形出液板的下方设有捕捉板，所述捕捉板固定安装在捕捉箱内，所述捕捉板的下方设有接液盒，所述接液盒放置在捕捉箱的底部，且所述接液盒与捕捉箱的底部之间设有重量传感器，所述捕捉箱为左侧开口的空心箱体。

2.根据权利要求1所述的一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，其特征在于：所述第一反射板与第二反射板之间的夹角≥60°，所述第三反射板与第四反射板之间的夹角≤45°，所述第一反射板、第二反射板、第三反射板、第四反射板均由聚氨基甲酸酯泡沫材料制作而成。

3.根据权利要求1所述的一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，其特征在于：所述扇形出液板由扇形板和若干出液小杆组成，所述出液小杆呈扇形排列固定在扇形板上，所述出液小杆的一端与接液漏斗的下端相连，所述出液小杆的另一端与捕捉板的上端相接触。

4.根据权利要求1所述的一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，其特征在于：所述捕捉板为弧形板或斜板，所述捕捉板通过支撑杆固定在捕捉箱内，所述支撑杆的左端与捕捉板的背面相连，所述支撑杆的右端与捕捉箱内部的右侧壁相连。

5.根据权利要求1所述的一种聚焦捕捉式高空多环芳烃采样器，其特征在于：所述展开式采样装置包括展开箱、第二旋转电机、转动轴、柔性带、配重块、卡夹、吸附板，所述展开箱的底部开有出口，所述展开箱内部安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴与转动轴相连，所述转动轴上缠绕有柔性带，所述柔性带的下端设有配重块，所述柔性带上均匀安装有若干卡夹，所述吸附板通过卡夹均匀安装在柔性带上。

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