CN109781470B - 一种用于空气质量检测的取样设备及取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于空气质量检测的取样设备及取样方法，包括一圆筒形的外壳，在所述外壳的底部位置处焊接有支架，所述外壳的右端封闭，左端具有开口，在所述外壳右端面上开设有一孔，该孔设置于靠近外壳边缘位置处，通过所述孔装配有一轴管，所述轴管的左端外壁处加工有挡圈，当所述轴管向右侧穿过所述孔后，所述挡圈限位在所述外壳的内右端面处，所述轴管的右端锥形过渡，所述轴管的右端设置有插管，所述轴管穿过所述孔的那一端套设有一橡胶材质的第一挡圈，所述第一挡圈与所述轴管之间胶合固定；本产品可以实现流动采样，并且可以针对不同区域进行分类采样。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于空气质量检测的取样设备及取样方法。
背景技术
空气是指包围在地球周围的气体，它维护着人类及生物的生存。对人类及生物生存起重要作用的是距地面12公里以内的空气层，也就是对流层。清洁的空气是由氮78.06%、氧20.95%、稀有气体0.93%等气体组成的，这三种气体约占空气总量99.94%，其它气体总和不到千分之一。
洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡，人体每天需要吸入10─12立方米的空气。大气有一定的自我净化能力，因自然过程等进入大气的污染物，由大气自我净化过程从大气移除，从而维持洁净大气。
但是，随着工业及交通运输业的不断发展，大量的有害物质被排放到空气中，改变了空气的正常组成，使空气质量变坏。当我们生活在受到污染的空气之中健康就会受到影响。
PM2.5是指大气中空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
我们在研究中发现，城区的范围较大，大气污染的颗粒物含量各个区域也不同，并且每个区域内的企业不同，造成的空气污染也存在差异，因此传统技术中的固定点位的采样，其采样的可参考性相对较差，对于后期的针对性空气治理的效果较差。
基于上述问题，我们研究出了一种可以实现流动采样，并且可以针对不同区域进行分类采样的用于空气质量检测的取样设备及取样方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以实现流动采样，并且可以针对不同区域进行分类采样的用于空气质量检测的取样设备及取样方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于空气质量检测的取样设备，包括一圆筒形的外壳，外壳采用不锈钢材质，在制作时，首先准备一块方形的不锈钢薄板，通过卷曲设备卷曲呈一个圆筒状，再准备一块不锈钢板焊接在所形成的圆筒状物体的右侧处，在右侧位置处形成封堵，制作较为便捷，制作成本较低，在所述外壳的底部位置处焊接有支架，所述外壳的右端封闭，左端具有开口，在所述外壳右端面上开设有一孔，该孔设置于靠近外壳边缘位置处，通过所述孔装配有一轴管，所述轴管的左端外壁处加工有挡圈，当所述轴管向右侧穿过所述孔后，所述挡圈限位在所述外壳的内右端面处，所述轴管的右端锥形过渡，所述轴管的右端设置有插管，所述轴管穿过所述孔的那一端套设有一橡胶材质的第一挡圈，所述第一挡圈与所述轴管之间胶合固定，在所述轴管上套设有弹簧，所述弹簧相抵在所述外壳与所述第一挡圈之间，在所述外壳的内部位置处安装有一风机，所述风机从左侧进风，从右侧出风，所述风机采用220V供电，所述风机连接有电源线，在所述电源线上安装有一调节风速用的旋钮式的风力开关，所述外壳的右端轴心处焊接有一轴杆，通过所述轴杆装配有一转盘，所述转盘的轴心处加工有轴套，所述轴套与所述轴杆之间装配有轴承，所述转盘的端面上环形设置有多个螺纹孔，通过所述螺纹孔装配有储存颗粒物用的容器，所述插管插入至所述容器内；在采样时，通过弹簧提供反弹力，使得轴管被推动向右侧移动，向右侧移动后插入至其中一个容器中，并且与该容器之间形成密封，在需要调节下一个容器时，手动向左侧移动轴管，使得轴管和插管均脱离容器，而后旋转转盘，让插管插入至下一个容器内，此时即完成整个的转换步骤，可开始下一次采样。
优选地，所述容器包括外管，所述外管的外壁处注塑形成有第二挡圈，所述外观的左端具有开口，所述外管的外壁处、位于所述第二挡圈的左侧处加工有螺纹部分，所述螺纹部分配合所述螺纹孔，所述外管的两端贯通，在所述外管的右端位置处螺纹连接有一端盖，所述端盖的轴心处设置有穿过气流用的通风孔，在所述通风孔内安装有不锈钢材质的挡网，所述外管内部的靠近左侧位置处设置有一橡胶材质的密封膜，所述密封摸的中部位置处设置有十字形的切口槽，常态下，所述切口槽处于封闭状态，当所述插管插入后穿过所述切口槽，此时，所述切口槽被打开；密封膜的设计目的是起到密封效果，在其余容器处于闲置状态下时，可避免颗粒物进入至外管内，确保采样可靠性，挡网的孔径小于2.5微米。
优选地，所述外管的外壁处在注塑时形成防滑用的滚花部分，滚花部分的设计目的是便于施加旋转扭矩。
优选地，在所述外管的外壁处刷涂有双色涂层，在所述外管的外部套设有一标识用的卡圈，所述卡圈为橡胶材质，其与所述外管之间过盈配合，所述卡圈位于所述双色涂层位置处，双色涂层由黄红两种颜色构成，黄色代表未采集，红色代表采集，当外管采样结束后，将卡圈移动至红色区域内，表示该容器已经完成采样，避免二次重复采样。
优选地，在在所述外管内填充有捕获颗粒物用的吸附材料，吸附材料主要是更好的捕获空气中的颗粒物。
优选地，在所述吸附材料为过滤棉，过滤棉采用的是天然的棉花，在安装时，过滤棉被填充在外壳内。
优选地，所述支架与所述外壳之间焊接设置有多块肋板，肋板主要是增加外壳与支架之间的安装稳定性。
优选地，所述支架具有一个减少风阻用的通槽，在载体行驶过程中，通过通槽可以通过气流，进而降低风阻，减少支架的迎风面，使得支架的支撑也更加的稳定。
优选地，在所述轴管上套设有密封垫圈，所述密封垫圈位于所述第一挡圈的右侧处，当所述插管插入所述容器内后，所述密封垫圈接触所述容器形成密封。
一种空气质量检测的取样设备的取样方法，包括以下步骤：
1）选择合适的工作车辆，通过支架与工作车辆之间连接，连接完成后，外壳的左端对应车辆的前进方向，当车辆行驶时，气流从外壳的左端处灌入；
2）当车辆的行驶速度小于20公里/小时时，启动风机，风机采用车载电源直接供电，本产品也可以在固定点进行采集，在固定点采集时，直接启动风机，通过风机抽入空气，实现空气的引流，将空气中的有害颗粒物收集在容器内；
3）根据检测需要，将城市进行合理的划分，划分后，将城市分隔成多个区域，每个区域对应一个单独的容器，在该区域内行驶采样时，采用单独的容器进行取样，对下一个区域进行取样时，采用一个新的容器进行取样，容器是通过转盘进行装配的，采用螺纹连接的方式便于实现容器的拆装，并且在更换区域时，只需要旋转转盘，让一个新的容器与插管之间配合即可；
4）取样完成后，进行送检。
每天的采用工作结束后，需要使用高压气吹采用高速风力对风机、外壳等部件进行气吹，去除掉附着的颗粒物。
本发明的有益效果是：
1）移动方便：本产品可配合车辆进行流动采样，安装时，对载体的要求较低，只需要满足可移动的条件即可；
2）采样便捷：本产品可配合多个容器，每次采样时，只有一个容器参与收集工作，每个容器专门针对1个特定的区域进行采集，当天可以通过多个容器对多个区域进行分开采集，后期进行化验，确定每个区域的主要污染物，便于针对每个区域提供更加细化的治理方案，提高后期的针对性的治疗效果；
3）装配方便：本产品安装方便，容器是采用螺纹连接的形式与转盘之间装配的，在采样完成后，旋下即可，操作简单；
4）采样成本低廉：本产品只有一个风机是电力部件，采用简单的供电形式，损坏率较低，后期维护成本较低，而容器是可重复利用的，每次采样完成后进行清洗即可。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的左视图；
图3为转盘的侧视图；
图4为A处局部剖视图；
图5为容器的主视图；
图6为容器的剖视图；
图7为B处局部放大图；
图8为密封膜的侧视图；
图9为过滤材料与容器的配合示意图；
图10为双色涂层与容器的配合示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”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，而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。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参阅图1、图2、图3和图4所示的一种用于空气质量检测的取样设备，包括一圆筒形的外壳1，外壳1采用不锈钢材质，在制作时，首先准备一块方形的不锈钢薄板，通过卷曲设备卷曲呈一个圆筒状，再准备一块不锈钢板焊接在所形成的圆筒状物体的右侧处，在右侧位置处形成封堵，制作较为便捷，制作成本较低，在所述外壳1的底部位置处焊接有支架2，所述外壳1的右端封闭，左端具有开口，在所述外壳1右端面上开设有一孔101，该孔101设置于靠近外壳1边缘位置处，通过所述孔101装配有一轴管3，所述轴管3的左端外壁处加工有挡圈301，当所述轴管3向右侧穿过所述孔101后，所述挡圈301限位在所述外壳1的内右端面处，所述轴管3的右端锥形过渡，锥形过渡主要是起到导向的作用，便于实现与容器之间的装配，所述轴管3的右端设置有插管331，所述轴管3穿过所述孔101的那一端套设有一橡胶材质的第一挡圈302，所述第一挡圈302与所述轴管3之间胶合固定，在所述轴管3上套设有弹簧4，所述弹簧4相抵在所述外壳1与所述第一挡圈302之间，在所述外壳1的内部位置处安装有一风机5，所述风机5从左侧进风，从右侧出风，所述风机5采用220V供电，所述风机5连接有电源线501，在所述电源线501上安装有一调节风速用的旋钮式的风力开关502，所述外壳1的右端轴心处焊接有一轴杆6，通过所述轴杆6装配有一转盘7，所述转盘7的轴心处加工有轴套701，所述轴套701与所述轴杆6之间装配有轴承702，轴承702为滚子轴承，所述转盘7的端面上环形设置有多个螺纹孔703，通过所述螺纹孔703装配有储存颗粒物用的容器8，容器的主要作用是捕获空气中的有害颗粒物，所述插管331插入至所述容器8内；轴管的右端局部也被插入至容器内，在采样时，通过弹簧提供反弹力，使得轴管被推动向右侧移动，向右侧移动后插入至其中一个容器中，并且与该容器之间形成密封，在需要调节下一个容器时，手动向左侧移动轴管，使得轴管和插管均脱离容器，而后旋转转盘，让插管插入至下一个容器内，此时即完成整个的转换步骤，可开始下一次采样。
实施例2
参阅图5、图6、图7和图8所示，所述容器8包括外管801，所述外管801的外壁处注塑形成有第二挡圈802，所述外观801的左端具有开口，所述外管801的外壁处、位于所述第二挡圈802的左侧处加工有螺纹部分811，所述螺纹部分811配合所述螺纹孔703，所述外管801的两端贯通，在所述外管801的右端位置处螺纹连接有一端盖803，所述端盖803的轴心处设置有穿过气流用的通风孔804，在所述通风孔804内安装有不锈钢材质的挡网812，所述外管801内部的靠近左侧位置处设置有一橡胶材质的密封膜805，所述密封膜805是卡入至外管801的内壁的，并且卡入后采用胶合的方式进行辅助固定，所述密封摸805的中部位置处设置有十字形的切口槽813，常态下，所述切口槽813处于封闭状态，当所述插管331插入后穿过所述切口槽813，此时，所述切口槽813被打开；密封膜的设计目的是起到密封效果，在其余容器处于闲置状态下时，可避免颗粒物进入至外管内，确保采样可靠性，挡网的孔径小于2.5微米。
实施例3
参阅图5所示，所述外管801的外壁处在注塑时形成防滑用的滚花部分888，滚花部分888的设计目的是便于施加旋转扭矩。
实施例4
参阅图10所示，在所述外管801的外壁处刷涂有双色涂层889，在所述外管801的外部套设有一标识用的卡圈890，所述卡圈890为橡胶材质，其与所述外管801之间过盈配合，所述卡圈890位于所述双色涂层889位置处，双色涂层由黄红两种颜色构成，黄色代表未采集，红色代表采集，当外管采样结束后，将卡圈移动至红色区域内，表示该容器已经完成采样，避免二次重复采样。
实施例5
参阅图9所示，在所述外管801内填充有捕获颗粒物用的吸附材料898，吸附材料898主要是更好的捕获空气中的颗粒物。
实施例6
在所述吸附材料898为过滤棉，过滤棉采用的是天然的棉花，在安装时，过滤棉被填充在外壳内。
实施例7
参阅图1所示，所述支架与所述外壳之间焊接设置有多块肋板133，肋板133主要是增加外壳1与支架2之间的安装稳定性。
实施例8
参阅图2所示，所述支架2具有一个减少风阻用的通槽232，在载体行驶过程中，通过通槽可以通过气流，进而降低风阻，减少支架的迎风面，使得支架的支撑也更加的稳定。
实施例9
参阅图4所示，在所述轴管3上套设有密封垫圈343，所述密封垫圈343位于所述第一挡圈的右侧处，当所述插管插入所述容器内后，所述密封垫圈接触所述容器形成密封。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：包括一圆筒形的外壳，在所述外壳的底部位置处焊接有支架，所述外壳的右端封闭，左端具有开口，在所述外壳右端面上开设有一孔，该孔设置于靠近外壳边缘位置处，通过所述孔装配有一轴管，所述轴管的左端外壁处加工有挡圈，当所述轴管向右侧穿过所述孔后，所述挡圈限位在所述外壳的内右端面处，所述轴管的右端锥形过渡，所述轴管的右端设置有插管，所述轴管穿过所述孔的那一端套设有一橡胶材质的第一挡圈，所述第一挡圈与所述轴管之间胶合固定，在所述轴管上套设有弹簧，所述弹簧相抵在所述外壳与所述第一挡圈之间，在所述外壳的内部位置处安装有一风机，所述风机从左侧进风，从右侧出风，所述风机采用220V供电，所述风机连接有电源线，在所述电源线上安装有一调节风速用的旋钮式的风力开关，所述外壳的右端轴心处焊接有一轴杆，通过所述轴杆装配有一转盘，所述转盘的轴心处加工有轴套，所述轴套与所述轴杆之间装配有轴承，所述转盘的端面上环形设置有多个螺纹孔，通过所述螺纹孔装配有储存颗粒物用的容器，所述插管插入至所述容器内；所述容器包括外管，所述外管的外壁处注塑形成有第二挡圈，所述外管 的左端具有开口，所述外管的外壁处、位于所述第二挡圈的左侧处加工有螺纹部分，所述螺纹部分配合所述螺纹孔，所述外管的两端贯通，在所述外管的右端位置处螺纹连接有一端盖，所述端盖的轴心处设置有穿过气流用的通风孔，在所述通风孔内安装有不锈钢材质的挡网，所述外管内部的靠近左侧位置处设置有一橡胶材质的密封膜，所述密封膜 的中部位置处设置有十字形的切口槽，常态下，所述切口槽处于封闭状态，当所述插管插入后穿过所述切口槽，此时，所述切口槽被打开。
2.根据权利要求1所述的用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：所述外管的外壁处在注塑时形成防滑用的滚花部分。
3.根据权利要求1所述的用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：在所述外管的外壁处刷涂有双色涂层，在所述外管的外部套设有一标识用的卡圈，所述卡圈为橡胶材质，其与所述外管之间过盈配合，所述卡圈位于所述双色涂层位置处。
4.根据权利要求1所述的用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：在所述外管内填充有捕获颗粒物用的吸附材料。
5.根据权利要求4所述的用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：所述吸附材料为过滤棉。
6.根据权利要求1所述的用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：所述支架与所述外壳之间焊接设置有多块肋板。
7.根据权利要求1所述的用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：所述支架具有一个减少风阻用的通槽。
8.根据权利要求1所述的用于空气质量检测的取样设备，其特征在于：在所述轴管上套设有密封垫圈，所述密封垫圈位于所述第一挡圈的右侧处，当所述插管插入所述容器内后，所述密封垫圈接触所述容器形成密封。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的空气质量检测的取样设备的取样方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)选择合适的工作车辆，通过支架与工作车辆之间连接，连接完成后，外壳的左端对应车辆的前进方向，当车辆行驶时，气流从外壳的左端处灌入；
2)当车辆的行驶速度小于20公里/小时时，启动风机，风机采用车载电源直接供电，本产品也可以在固定点进行采集，在固定点采集时，直接启动风机，通过风机抽入空气，实现空气的引流，将空气中的有害颗粒物收集在容器内；
3)根据检测需要，将城市进行合理的划分，划分后，将城市分隔成多个区域，每个区域对应一个单独的容器，在该区域内行驶采样时，采用单独的容器进行取样，对下一个区域进行取样时，采用一个新的容器进行取样，容器是通过转盘进行装配的，采用螺纹连接的方式便于实现容器的拆装，并且在更换区域时，只需要旋转转盘，让一个新的容器与插管之间配合即可；
4)取样完成后，进行送检。
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