CN110514482B - 一种大气沉降收集装置及沉降物检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大气沉降收集装置，至少包括固定支架以及集尘装置和集液装置，大气沉降收集装置还包括第一数据处理模块、转动装置以及被配置在集尘装置和/或集液装置的运动空间中作往返运动的平衡件，转动装置能够响应于在检测到大气沉降收集装置所受到的风力不小于大气沉降收集装置的当前重量信息的第一时刻，根据确定的第一转动策略或第二转动策略，以辅助大气沉降收集装置减小其风载荷阻力的方式驱动集尘装置与集液装置一起相对固定支架转动，并使得平衡件以至少部分抵消大气沉降收集装置负载不平衡的方式沿运动空间移动，其中，第一转动策略与第二转动策略用于将风力风向信息对集尘装置造成的二次起尘影响最大程度地降低。

Description

一种大气沉降收集装置及沉降物检测方法

技术领域

本发明涉及环保技术、大气环境检测技术领域，尤其涉及一种大气沉降收集装置及沉降物检测方法。

背景技术

大气颗粒物是大气中的固体或液体颗粒状物质，主要包括由天然污染源和人为污染源释放到大气中的颗粒状物质，例如：土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘、花粉等等。其中大气沉降颗粒物是在空气中悬浮时间短且在自身重力作用下能够沉降到地表的组份，由于此类物质大气中比重相对较大、传播动力较弱，因此成为导致当地和区域环境恶化的重要污染源之一。近年来随着我国大气环境的不断恶化，对大气沉降颗粒物的组成、来源及传播动力的研究也日趋活跃，而发明相关设备科学地收集此类物质是开展相关研究的首要前提。

大气环境监测是对大气环境中污染物的浓度，观察、分析其变化和对环境影响的测定过程。大气污染监测是测定大气中污染物的种类及其浓度，观察其时空分布和变化规律。所监测的分子状污染物主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、卤代烃、碳氢化合物等；颗粒状污染物主要有降尘、总悬浮微粒、飘尘及酸沉降。大气质量监测是对某地区大气中的主要污染物进行布点采样、分析。通常根据一个地区的规模、大气污染源的分布情况和源强、气象条件、地形地貌等因素，进行规定项目的定期监测。规定的大气质量监测项目有二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、一氧化碳和降尘。此外，还可根据区域大气污染的不同特点，增加碳氢化合物、总氧化剂、可吸入颗粒物、二氧化氮、氟化物、铅等特征污染物的监测。大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势；全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，以华中酸雨区为重。大气沉降物是指所有以干的和湿的两种形式从大气中沉降到地面的物质。下雨时，高空雨滴吸收包含酸性物质继而降下时再冲刷酸性物质随雨雪一起沉降到地面的物质称为湿沉降，其它时期大气中酸性物质可被植被吸附或重力沉降到地面称为干沉降。

适用于大气中污染物的浓度很低的情况下可以采用溶液吸收法、填充柱阻留法/滤料采样法、低温冷凝采样法、自然积集法，其中常用于自然降尘、硫酸盐化速率、氟化物等测定项目的为自然积集法。湿法采样通常是将圆形集尘缸放置在距地面5～15m处，附近无高建筑物及局部污染源，采样口距基础面1.5m以上，并且对于夏季可加入0.05mol/L硫酸铜溶液抑制微生物和藻类生长，在多雨季节及时更换以防水满溢出，对于冬季要根据当地的冰冻情况加入适当浓度的乙醇或乙二醇溶液作为防冻剂，同时能够保持容器底部湿润且抑制微生物及藻类的生长。

中国专利(公开号为CN103558063A)公开了大气氮素干湿沉降全自动收集装置，通过雨水传感器根据降水状况控制多连杆支架传动装置。下雨时，雨水传感器开始工作，电信号传至多连杆支架传动装置，将沉降桶盖滑动至干沉降桶上方；雨停时，多连杆支架传动装置将沉降桶盖传动至湿沉降桶。该专利采用下垫面替代法区分式收集大气氮沉降，可以通过稀释收集方式大幅消减因降水较少而受风干作用影响造成的样品损耗，避免因杂物干扰影响传统的滑动式盖板开闭，同时在干沉降收集中可以被动式收集下垫面与大气界面的可溶性气态氮。该专利还优化出一套大气氮素干湿沉降样品前处理与分析测试系统方法。该专利适用于对大气氮沉降进行收集与分析，可靠易行，在环保技术领域具有较好的应用前景。

由于大气降尘系指可沉降的颗粒物，故应除去树叶、鸟粪、昆虫、花絮等干扰物。对于树叶、枯枝、昆虫、花絮等干扰物在实际操作时易于去除，且去除后一般不影响分析结果，而鸟粪在降尘缸内与水混合后，经长时间浸泡，很难完全去除或不能去除，从而对分析结果造成严重影响。尤其在夏季，鸟粪在高温下发酵，往往会使样品报废。随着环境绿化的扩大，大量鸟类定居，降尘缸内出现鸟粪的概率越来越高，严重影响降尘数据分析的准确性。

中国专利(公开号为CN105973650B)公开了一种干旱半干旱区降尘采样装置，包括固定支架、安装在固定支架上的降尘桶和安装在降尘桶上的友好型防鸟粪装置；所述友好型防鸟粪装置的底端与降尘桶的顶端固定连接，在降尘桶内部设有第一滤网和第二滤网，第一滤网位于第二滤网的上方。该专利具有结构简单、取样方便等优点，适用于干旱、半干旱区多种条件下的科研与大气降尘监测，通过合理的设置，不仅为鸟类提供站立歇息之处，又避免鸟类粪便排入降尘桶内；利用双层滤网将昆虫及较大体积的植物残体过滤，提高收集降尘物质的纯度；同时又具有消减涡流，避免二次起尘的功能，抑制降尘物质逃逸，提高降尘收集效率与纯度。

现有技术中如上述专利所公开的干旱半干旱区降尘采样装置，是通过在降尘桶顶端设立友好型防鸟粪装置的方式为鸟类提供站立的地方，而该装置主动地向鸟类提供停落点，使得鸟类容易停留在该降尘采样装置上，而鸟类的排泄物或其筑巢很有可能造成其滤网的局部堵塞，影响其降尘采样装置的采样效率，并不能有效解决鸟类的干扰。

同时由于采样器一般由雨水传感器、采样桶、自动开关盖装置三大部分组成，自动开关盖装置与采样桶之间活动连接而存在较多的可透风的间隙，而外部环境中如强风或降雨等可能通过间隙进入采样桶，会造成采样桶内尤其是用于干沉降的采样桶内形成二次起尘而影响采样结果和采样效率。

中国专利(公开号为CN107202717A)公开了一种自动化雨尘采样收集监测系统，属于降水降尘采集领域。该自动化雨尘采样收集监测系统包括采水箱、分时收集盘、储样瓶、降雨感应器和控制器，采水箱顶部开口设有活动盖，采水箱底部设有收集管，收集管底端位于转动盘内并与连接管相连通，分时收集盘上间隔开设有多个分管孔，转动盘由第一动力机构驱动旋转并使连接管的出水端逐一与分管孔对应配合对齐，分管孔上连接有采样管，采样管的出水端伸入储样瓶内。该自动化雨尘采样收集监测系统克服现有技术中降水采样器样品保存效果不佳、影响检测结果的不足，可以长期对降水进行自动采集与检测，并有效隔离污染源，在很大程度上保障雨水样品不失真，提高雨样分析的准确度。

由于需要尽量减小集尘容器附近物质起尘对收集到的样品的影响，一般需要将集尘容器安放在被风卷扬起的当地沙尘物质所不能达到的高度，而该高度会由于不同的下垫面而有所不同，对于大部分的集尘容器通过支撑架将其置于约为180cm高的位置为大部分使用者所接受，能够较好地符合自然降尘的要求。同时还要求集尘容器安放的牢固性，以避免被大风吹落。但现有技术中例如上述专利所公开的一种自动化雨尘采样收集监测系统，为能够实现大气降尘和降雨的采样收集，分两侧相邻设置有采尘箱和采水箱，在整个收集监测系统通过支撑架而离地面的高度不低于1.5m处甚至5～15m处的情况下，本只是用于稳定该收集监测系统的三角式支架很难保证其整个收集监测系统的稳定性，尤其是在采水箱内收集的液体量越来越大时以及在风力风速较大时，更加难以仅依赖于三角式支架来维持该收集监测系统的平衡。

此外，一方面由于申请人所理解的本领域技术人员与审查部门必然有所差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留依据审查指南相关规定随时在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种大气沉降收集装置，至少包括固定支架以及集尘装置和集液装置，所述大气沉降收集装置还包括第一数据处理模块、转动装置以及被配置在所述集尘装置和/或所述集液装置的运动空间中作往返运动的平衡件，其中，所述转动装置能够响应于在检测到所述大气沉降收集装置所受到的风力不小于所述大气沉降收集装置的当前重量信息的第一时刻，根据确定的第一转动策略或第二转动策略，以辅助所述大气沉降收集装置减小其风载荷阻力的方式驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架转动，并使得所述平衡件以至少部分抵消所述大气沉降收集装置负载不平衡的方式沿所述运动空间移动，所述第一数据处理模块被配置为获取并分析由风力风向检测装置检测到的风力风向信息以及由液位传感器检测到的液面位置信息以确定所述第一时刻，同时分析所述风力风向信息与所述集尘装置的当前位置之间的第一气流关系以及所述风力风向信息与所述集液装置的当前位置之间的第二气流关系，若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第一转动策略的控制条件，则执行所述第一转动策略；若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第二转动策略的控制条件，则执行所述第二转动策略，其中，所述第一转动策略与所述第二转动策略用于将所述风力风向信息对所述集尘装置造成的二次起尘影响最大程度地降低。

优选地，大气沉降收集装置至少包括固定支架以及集尘装置和集液装置。所述大气沉降收集装置还包括转动装置。转动装置以能够带动所述集尘装置和/或所述集液装置转动的方式设于固定支架上。所述大气沉降收集装置还包括平衡件。平衡件配置于可以沿所述集尘装置和/或所述集液装置的运动空间作往返运动。所述转动装置能够响应于在检测到所述大气沉降收集装置所受到的风力不小于所述大气沉降收集装置的当前重量信息的第一时刻驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架转动。所述平衡件以至少部分抵消所述大气沉降收集装置负载不平衡的方式沿所述运动空间移动。所述转动装置根据确定的第一转动策略或第二转动策略，驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架转动。所述转动装置根据确定的第一转动策略或第二转动策略，以辅助所述大气沉降收集装置减小其风载荷阻力的方式驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架转动。优选地，固定支架可以为现有技术中的大气沉降收集装置内通常采用的三脚架。

根据一种优选实施方式，所述大气沉降收集装置至少包括第一数据处理模块，所述第一数据处理模块被配置为：获取并分析由风力风向检测装置检测到的风力风向信息以及由液位传感器检测到的液面位置信息以确定所述第一时刻，同时分析所述风力风向信息与所述集尘装置的当前位置之间的第一气流关系以及所述风力风向信息与所述集液装置的当前位置之间的第二气流关系，若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第一转动策略的控制条件，则执行所述第一转动策略；若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第二转动策略的控制条件，则执行所述第二转动策略，其中，所述第一转动策略与所述第二转动策略用于将所述风力风向信息对所述集尘装置造成的二次起尘影响最大程度地降低。

优选地，所述大气沉降收集装置至少包括第一数据处理模块。所述第一数据处理模块被配置为获取并分析由风力风向检测装置检测到的风力风向信息以及由液位传感器检测到的液面位置信息以确定所述第一时刻。第一时刻为检测到所述大气沉降收集装置所受到的风力不小于所述大气沉降收集装置的当前重量信息的时刻。所述第一数据处理模块被配置为同时分析所述风力风向信息与所述集尘装置的当前位置之间的第一气流关系以及所述风力风向信息与所述集液装置的当前位置之间的第二气流关系。所述第一数据处理模块被配置为若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第一转动策略的控制条件，则执行所述第一转动策略。所述第一数据处理模块被配置为若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第二转动策略的控制条件，则执行所述第二转动策略。

根据一种优选实施方式，第一数据处理模块还被配置为执行以下步骤：以所述驱动电机的中心为坐标系原点建立标准坐标系；获取由风力风向检测装置检测得到的风力风向信息，确定当前风向的延伸方向与标准坐标系的X轴之间的夹角为γ；当夹角γ位于第n象限内时确定所述大气沉降收集装置此时位于第n象限内的第一夹角，第一夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为α，驱使大气沉降收集装置以夹角α逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动；当夹角γ位于第n象限内时确定所述大气沉降收集装置此时位于第n象限内的第一夹角和第二夹角，第一夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为α，第二夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为β；在|α-γ|与|β-γ|之间能够确定出其中较小的一个数值的情况下，驱使大气沉降收集装置以夹角α或夹角β逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动；在|α-γ|与|β-γ|两者数值相等的情况下，驱使大气沉降收集装置以夹角α逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动。

根据一种优选实施方式，所述第一转动策略的控制条件为所述第一气流关系强于所述第二气流关系，第一转动策略被配置为以减弱所述风力风向信息与所述集尘装置的当前位置之间的第一气流关系的方式驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架顺时针方向或逆时针方向转动；所述第二转动策略的控制条件为所述第二气流关系强于所述第一气流关系，第二转动策略被配置为以减弱所述风力风向信息与所述集液装置的当前位置之间的第二气流关系的方式驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架顺时针方向或逆时针方向转动。

优选地，所述第一转动策略的控制条件即为所述风力风向信息对所述集尘装置造成的影响大于所述风力风向信息对所述集液装置造成的影响。第一转动策略被配置为以减弱所述风力风向信息与所述集尘装置的当前位置之间的第一气流关系的方式驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架顺时针方向或逆时针方向转动。第一转动策略为减弱所述风力风向信息与所述集尘装置的当前位置之间的第一气流关系。所述第二转动策略即为所述风力风向信息对所述集液装置造成的影响大于所述风力风向信息对所述集尘装置造成的影响。第二转动策略被配置为以减弱所述风力风向信息与所述集液装置的当前位置之间的第二气流关系的方式驱动所述集尘装置与所述集液装置一起相对所述固定支架顺时针方向或逆时针方向转动。所述第二转动策略减弱所述风力风向信息与所述集液装置的当前位置之间的第二气流关系。所述第一转动策略与所述第二转动策略用于将所述风力风向信息对所述集尘装置造成的二次起尘影响最大程度地降低。

根据一种优选实施方式，所述大气沉降收集装置配置有至少一个所述风力风向检测装置、至少一个所述液位传感器，以及分别与所述第一数据处理模块和所述液位传感器数据连接的第二数据处理模块，其中，所述风力风向检测装置设于所述集尘装置和/或所述集液装置上，所述液位传感器设于所述集液装置的集液空腔中且用于将其采集到的所述集液装置内液体的液面位置信息传输至所述第二数据处理模块，所述第二数据处理模块被配置为基于接收到的所述液面位置信息生成或更新关于所述集液装置和/或所述大气沉降收集装置的当前重量信息或重量变化信息并将其传输至所述第一数据处理模块。

优选地，所述大气沉降收集装置配置有至少一个所述风力风向检测装置。所述大气沉降收集装置配置有至少一个所述液位传感器。所述大气沉降收集装置配置有分别与所述第一数据处理模块和所述液位传感器数据连接的第二数据处理模块。所述风力风向检测装置设于所述集尘装置和/或所述集液装置上。所述液位传感器设于所述集液装置的集液空腔中。所述液位传感器用于将其采集到的所述集液装置内液体的液面位置信息传输至所述第二数据处理模块。所述第二数据处理模块被配置为基于接收到的所述液面位置信息生成或更新关于所述集液装置和/或所述大气沉降收集装置的当前重量信息或重量变化信息并将其传输至所述第一数据处理模块。所述第二数据处理模块被配置为基于接收到的所述液面位置信息生成关于所述集液装置和/或所述大气沉降收集装置的当前重量信息并将其传输至所述第一数据处理模块。

根据一种优选实施方式，所述集液装置内以悬挂于所述集液装置内且限制其在第一方向的运动趋势的方式设置有集液架，所述集液架内具有所述集液空腔，其中，至少一个所述液位传感器设于所述集液空腔上与第一方向相平行的内壁上，以使得所述液位传感器能够采集到所述集液空腔内液体在第二方向上的液面变化信息或所述液面位置信息，所述集液装置与所述集尘装置沿第二方向彼此并列布置，所述第一方向与所述第二方向相垂直。

优选地，所述集液装置内设置有集液架。集液架以悬挂于所述集液装置内且限制其在第一方向的运动趋势的方式设于所述集液装置内。所述集液架内具有所述集液空腔。至少一个所述液位传感器设于所述集液空腔上与第一方向相平行的内壁上，以使得所述液位传感器能够采集到所述集液空腔内液体在第二方向上的液面变化信息或所述液面位置信息。所述集液装置与所述集尘装置沿第二方向彼此并列布置。所述第一方向与所述第二方向相垂直。所述第一方向即为所述大气沉降收集装置的长度延伸方向。

根据一种优选实施方式，所述集液装置内设置有位于所述集液装置内壁与所述集液架外壁之间的至少一个能量吸收装置，其中，所述能量吸收装置能够响应于所述集液装置内壁与所述集液架外壁之间的距离逐渐缩小而以吸收和耗散通过所述集液空腔中液体的流动所传递的至少一部分能量的方式进行可逆变形，从而至少部分地消除所述大气沉降装置由于所述集液装置内液体晃动而产生的质心变化趋势和受到的干扰力矩。

优选地，所述集液装置内设置有至少一个能量吸收装置。至少一个能量吸收装置位于所述集液装置内壁与所述集液架外壁之间。所述能量吸收装置能够响应于所述集液装置内壁与所述集液架外壁之间的距离逐渐缩小而以吸收和耗散通过所述集液空腔中液体的流动所传递的至少一部分能量的方式进行可逆变形，从而至少部分地消除所述大气沉降装置由于所述集液装置内液体晃动而产生的质心变化趋势和受到的干扰力矩。所述能量吸收装置能够以吸收和耗散通过所述集液空腔中液体的流动所传递的至少一部分能量的方式进行可逆变形，从而至少部分地消除所述大气沉降装置由于所述集液装置内液体晃动而产生的质心变化趋势和受到的干扰力矩。

根据一种优选实施方式，所述大气沉降收集装置还包括第三数据处理模块，所述第三数据处理模块被配置为在所述转动装置未执行转动操作时能够响应于由所述液位传感器检测到的所述液面位置信息，控制驱动电机以使得所述平衡件相对所述大气沉降收集装置朝向远离或靠近所述集液装置的方向沿所述运动空间移动，以此能够至少部分抵消所述大气沉降收集装置由于所述集液装置内液体重量增加而引起的负载不平衡或所述大气沉降收集装置由于所述集液装置内液体蒸发减小而引起的负载不平衡，或在所述转动装置执行转动操作时能够响应于由所述液位传感器检测到的所述液面位置信息，控制驱动电机以使得所述平衡件相对所述大气沉降收集装置朝向远离或靠近所述集液装置的方向沿所述运动空间移动，以此能够至少部分抵消所述大气沉降收集装置由于所述集液装置内液体晃动而引起的负载不平衡。

优选地，所述第三数据处理模块被配置为在所述转动装置未执行转动操作时能够响应于由所述液位传感器检测到的所述液面位置信息，控制驱动电机以使得所述平衡件沿所述运动空间移动，以此能够至少部分抵消所述大气沉降收集装置由于所述集液装置内液体重量增加而引起的负载不平衡或所述大气沉降收集装置由于所述集液装置内液体蒸发减小而引起的负载不平衡。所述第三数据处理模块被配置为在所述转动装置未执行转动操作时能够响应于由所述液位传感器检测到的所述液面位置信息，控制驱动电机以使得所述平衡件沿所述运动空间移动。所述第三数据处理模块被配置为在所述转动装置执行转动操作时能够响应于由所述液位传感器检测到的所述液面位置信息，控制驱动电机以使得所述平衡件沿所述运动空间移动，以此能够至少部分抵消所述大气沉降收集装置由于所述集液装置内液体晃动而引起的负载不平衡。

根据一种优选实施方式，所述集尘装置和所述集液装置上分别配备有与之相适配的且呈折叠状的盖板，所述集尘装置与所述集液装置各自对应的中空内腔均能够通过各自对应的所述盖板的折叠或延展的方式分别与外界环境相连通或断开连通关系，其中，所述盖板被设置为长宽均部分超出所述集液装置的外边沿或所述集尘装置的外边沿而具有一定的冗余，能够盖合至所述集液装置或所述集尘装置上，以此限制所述集液装置或所述集尘装置的中空内腔与外界的连通程度，并通过所述盖板与所述转动装置的相互配合作用能够进一步地辅助大气沉降收集装置减小其风载荷阻力。优选地，所述集尘装置和所述集液装置上分别配备有与之相适配的盖板。盖板呈折叠状。所述集尘装置与所述集液装置各自对应的中空内腔均能够通过各自对应的所述盖板的折叠或延展的方式分别与外界环境相连通或断开连通关系。优选地，所述盖板被设置为长宽均部分超出所述集液装置的外边沿或所述集尘装置的外边沿而具有一定的冗余。所述盖板被设置为能够盖合至所述集液装置或所述集尘装置上。

一种大气沉降收集装置的沉降物检测方法，该沉降物检测方法至少包括以下操作步骤：

s1：收集由大气沉降收集装置采样后得到的至少一个样品，该样品内至少包括用于辅助湿沉降采集的蒸馏水、防冻液、采集到的大气沉降物以及如树叶、昆虫等异物中的一个或多个；

s2：使用消毒干燥后的镊子取出样品中的异物，并使用去离子水将附着在所述异物上面的细小尘粒冲洗下来，得到混合有细小尘粒的冲洗液，将所述冲洗液合并进样品中；

s3：取适量样品置于烧杯内，并加入适量的琼脂粉进行混合，配置得到适当浓度的混合溶液；

s4：并将该装有该混合溶液的烧杯置于电热板上，边使用干净的玻璃棒进行搅拌边进行高温加热；

s5：直至该烧杯内溶液蒸发浓缩至接近预设体积时停止加热，并在其余温下降至一定温度范围内时停止搅拌，得到样品溶液；

s6：准备若干个样品盒，分数次将该烧杯内样品溶液转移至若干个样品盒内，加盖密封；

s7：放置于实验室摇床使其样品盒内溶液均匀混合并逐渐凝固，在常温下静置一段时间，即可进行放射性核素测量；若是测量铀、钍系等子体核素，该时间应满足使其达到放射性衰变平衡。

根据一种优选实施方式，该沉降物检测方法还包括以下操作步骤：

S1：准备至少一个空白滤膜，由至少一个污染物检测器分别对所述至少一个空白滤膜进行检测，并将测得的基准浓度进行记录；

S2：收集由大气沉降收集装置采样后得到的至少一个样品滤膜，由至少一个污染物检测器分别对所述样品滤膜进行检测，并将测得的样品浓度进行记录；

S3：根据所记录的基准浓度与样品浓度，计算得到采样区域内采样周期下的大气中各个类型污染物的含量值。

本发明提供的大气沉降收集装置及沉降物检测方法至少具有如下有益技术效果：

由于被安装至较高高度下的采尘箱和采水箱彼此相邻设置，且在采样过程中采尘箱和采水箱两者的重量变化不均一，尤其是在采水箱内收集的液体量越来越大时以及在风力风速较大等外部因素影响的情况下，使得大气沉降收集装置由于不平衡负载而引起重心位置变化，进而难以保持其稳定甚至引起其侧翻，而本发明所提供的大气沉降收集装置能够在有效地降低风向对大气沉降装置的影响的基础上，进一步地降低所述风力风向信息对所述集尘装置造成的二次起尘影响，使得整体结构保持良好的平稳度和安全性，有效降低由于外部因素影响而造成大气沉降收集装置的损坏以及样品的污染，提高大气沉降收集装置的采样效率。

附图说明

图1是本发明提供的大气沉降收集装置的简化侧视结构示意图；

图2是本发明提供的大气沉降收集装置的简化模块连接关系示意图；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的盖板的简化侧视结构示意图；

图4是本发明提供的优选的大气沉降收集装置的简化仰视结构示意图；和

图5是本发明提供的优选的集液装置的简化俯视结构示意图。

附图标记列表

1：固定支架 2：集尘装置 3：集液装置

4：转动装置 5：平衡件 6：第一数据处理模块

7：第二数据处理模块 8：集液空腔 9：集液架

10：能量吸收装置 11：第三数据处理模块 12：盖板

13：液位传感器 14：风力风向检测装置 15：雨量传感器

16：红外传感系统 17：驱动电机

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种大气沉降收集装置，至少包括固定支架1以及并列设置的集尘装置2和集液装置3，大气沉降收集装置还包括以能够带动集尘装置2和/或集液装置3转动的方式设于固定支架1上的转动装置4以及配置于可以沿集尘装置2和/或集液装置3的运动空间作往返运动的平衡件5。

由风力风向检测装置14检测得到风力风向信息，由液位传感器13检测得到液面位置信息，第二数据处理模块7对液面位置信息进行处理，能够得到集液箱的当前重量信息和/或重量变化信息以及大气沉降收集装置的当前重量信息和/或重量变化信息。

其中，在转动装置4未执行转动操作时，集液箱的当前重量信息和/或重量变化信息用于确定平衡件5的位移，以在集液箱内液体样品量逐渐增加的情况下保持整个大气沉降收集装置的平衡稳定；在转动装置4未执行转动操作时，集液箱的当前重量信息和/或重量变化信息用于确定平衡件5的位移及运动情况，以在集液箱内液体来回晃动的情况下保持整个大气沉降收集装置的平衡稳定。其中，大气沉降收集装置的当前重量信息和/或重量变化信息用于确定是否达到需要转动装置4执行转动操作的第一时刻，以在整个大气沉降收集装置遭遇强风的情况下能够及时地进行调整，辅助大气沉降收集装置减小其风载荷阻力。由于被安装至较高高度下的采尘箱和采水箱彼此相邻设置，且在采样过程中采尘箱和采水箱两者的重量变化不均一，尤其是在采水箱内收集的液体量越来越大时以及在风力风速较大等外部因素影响的情况下，使得大气沉降收集装置由于不平衡负载而引起重心位置变化，进而难以保持其稳定甚至引起其侧翻，本发明所提供的大气沉降收集装置能够在有效地降低风向对大气沉降装置的影响的基础上进一步最大程度地降低风力风向信息对集尘装置2造成的二次起尘影响。

由第一数据处理模块6对风力风向信息以及大气沉降收集装置的当前重量信息进行监测，风力风向信息至少包括风力信息和风向信息，在检测到大气沉降收集装置所受到的风力信息不小于大气沉降收集装置的当前重量信息时确定第一时刻，并于第一时刻获取风向信息、集尘装置2的当前位置以及集液装置3的当前位置，并判断风向是从集液装置3一侧斜向集尘装置2一侧流动、从集尘装置2一侧斜向集液装置3一侧流动或是沿垂直于第一方向的延伸方向流动中的一个，以此确定第一气流关系与第二气流关系之间的强弱，其中第一方向为大气沉降收集装置的纵向延伸方向。优选地，如图1所示，所述运动空间开设于集尘装置2下方且用于容置平衡件5作往返运动。

其中，在判断出风向是从集液装置3一侧斜向集尘装置2一侧流动时，即为在大气沉降收集装置的俯视图中观察，风向与第一方向之间的夹角为锐角，且风向的延伸方向先后经过集液装置3和集尘装置2。此时第二气流关系强于第一气流关系，即为风力风向信息对集液装置3造成的影响大于风力风向信息对集尘装置2造成的影响。执行第二转动策略，驱动集尘装置2与集液装置3一起相对固定支架1顺时针方向或逆时针方向转动，转动至大气沉降装置的侧面与风向之间非垂直状态，转动角度小于90°。从而能够有效地降低风向对大气沉降装置的影响。优选地，执行第二转动策略，驱动集尘装置2与集液装置3一起相对固定支架1顺时针方向或逆时针方向转动，转动至呈方形的大气沉降装置中与其至少一个角相邻设置的两侧边迎风，并使得风向的延伸方向平行于该角度的角平分线，以便对该气流进行分流并将其受力面积减小到最小，尽可能地避免与气流之间相互作用，由此尽可能地避免气流所带来的阻力，转动角度小于90°，从而能够有效地降低风向对大气沉降装置的影响。

其中，在判断出风向是从集尘装置2一侧斜向集液装置3一侧流动时，即为在大气沉降收集装置的俯视图中观察，风向与第一方向之间的夹角为锐角，且风向的延伸方向先后经过集尘装置2和集液装置3。此时第一气流关系强于第二气流关系，即为风力风向信息对集尘装置2造成的影响大于风力风向信息对集液装置3造成的影响。执行第一转动策略，驱动集尘装置2与集液装置3一起相对固定支架1顺时针方向或逆时针方向转动，转动至大气沉降装置的侧面与风向之间非垂直状态且集尘装置2远离靠近风向侧，转动角度大于90°。从而在有效地降低风向对大气沉降装置的影响的基础上进一步最大程度地降低风力风向信息对集尘装置2造成的二次起尘影响。

其中，在判断出风向是沿垂直于第一方向的延伸方向流动时，即为在大气沉降收集装置的俯视图中观察，风向与第一方向之间的夹角为直角，且风向的延伸方向同时经过集尘装置2和集液装置3。此时仍判定为第一气流关系强于第二气流关系，即为风力风向信息对集尘装置2造成的影响大于风力风向信息对集液装置3造成的影响。执行第一转动策略，驱动集尘装置2与集液装置3一起相对固定支架1顺时针方向或逆时针方向转动，转动至大气沉降装置的侧面与风向之间非垂直状态且集尘装置2远离靠近风向侧，转动角度小于90°。从而在有效地降低风向对大气沉降装置的影响的基础上进一步最大程度地降低风力风向信息对集尘装置2造成的二次起尘影响。

在大气沉降收集装置以顺时针方向或逆时针方向转动，均能够实现减小受力面积(减小受力面积并使得气体分流，改变导向)或风载荷阻力的相同效果时，由于从空隙内进入的风力风向更容易对其集尘装置2内的样品造成二次起尘的严重影响，而集液装置3在从空隙内进入的风力风向下较为稳定，因而基于降低风力风向对集尘装置2所在侧的空隙的进风量，选择顺时针方向或逆时针方向转动中的其一，使得在执行转动动作后，集尘装置2内的样品在气流中的暴露量较少。即为优选地在一定条件下将集液装置3所在侧暴露在气流来向中，能够降低或扰乱进入集尘装置2内的旋风气流，最大程度地避免二次起尘，同时大大减弱了大气沉降装置受到的风剪切效应，从而其疲劳载荷和极限载荷都会减弱，此外对于大气沉降装置的结构保护和使用寿命起到了重要的作用，最终达到抵抗强风的效果。

优选地，第一数据处理模块6被配置为执行以下步骤：

S1：以所述驱动电机的中心为坐标系原点建立标准坐标系；

S2：获取由风力风向检测装置14检测得到的风力风向信息，确定当前风向的延伸方向与标准坐标系的X轴之间的夹角为γ；

S3：当夹角γ位于第n象限内时确定所述大气沉降收集装置此时位于第n象限内的第一夹角，第一夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为α，驱使大气沉降收集装置以夹角α逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动；

S4：当夹角γ位于第n象限内时确定所述大气沉降收集装置此时位于第n象限内的第一夹角和第二夹角，第一夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为α，第二夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为β，并在|α-γ|与|β-γ|之间能够确定出其中较小的一个数值的情况下，驱使大气沉降收集装置以夹角α或夹角β逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动，并在|α-γ|与|β-γ|两者数值相等的情况下，驱使大气沉降收集装置以夹角α逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动。

其中，n≤4，夹角γ≤90°，夹角α≤90°，夹角β≤90°。其中，坐标系的原点位于驱动电机的质量中心，该标准坐标系的X轴、Y轴分别从原点出发指向正东方向、正北方向。其中，大气沉降收集装置至少包括在其俯视图上观察所能观察到的多个夹角。

由于在整体结构转动过程中，若是液体晃动乃至大幅度晃动，对大气沉降收集装置产生的影响主要有质心变化和干扰力矩，而大气沉降装置对于质心控制有较为严格的要求，若在采样过程中由于集液装置3内液体晃动引起的质心变化，会影响整个大气沉降收集装置的晃动，严重时可能出现侧翻的情况。根据一种优选实施方式，集液装置3内以悬挂于集液装置3内且限制其在第一方向的运动趋势的方式设置有集液架9。如图1和图5所示，该集液架9按照枢接的方式悬挂于集液装置3内，并使得集液架9只能沿第二方向晃动，而集液架9在第一方向对集液装置3或大气沉降收集装置所造成的影响由平衡件5来抵消。

优选地风力风向检测装置14用于获取装置所处环境中的风力和风向数据，具体地可以是风向标、风压计、陀螺仪、加速度传感器、DCF-01A风力传感器或型号为FV-301的风力风向检测仪中的一种或多种，风力风向检测装置14通过螺钉固定在大气沉降收集装置上。大气沉降收集装置内设置有太阳能电池或锂电池的电源供电电路。转动装置4相对应的电机以及平衡件5相对应的驱动电机17分别可以为YD160M驱动电机17。如图4所示，转动装置4相对应的电机的输出轴转动连接至大气沉降收集装置的底部上，固定支架1与大气沉降收集装置之间转动连接。其中，如图1所示，平衡件5相对应的驱动电机17起到带动移动丝杆转动的作用，平衡件5即为与丝杆相适配的滑块。优选地，平衡件5可以为铁块、锌块、铅块、铝合金块中的一个或几个的组合。优选地，在使用该大气沉降收集装置之前，平衡件5位于靠近驱动电机17的位置，此时集尘装置2与集液装置3彼此的重量相当而彼此之间处于平衡状态，大气沉降收集装置可以稳定放置。其中集尘装置2和集液装置3分别可以采用不锈钢或铝合金材质。

根据一种优选实施方式，集液装置3内设置有位于集液装置3内壁与集液架9外壁之间的至少一个能量吸收装置10。能量吸收装置10能够在大气沉降收集装置转动的过程中减小集液装置3内液体的晃动，避免负载不平衡进一步地加重。使得大气沉降收集装置在转动过程中质心的变化较小，可避免出现大气沉降收集装置侧翻现象。优选地，如图5所示，至少包括设于集液装置3两侧的两个能量吸收装置10，能量吸收装置10可以为高分子材料层或是硫化橡胶层等。

优选地，第二数据处理模块7还用于存储集液空腔8的底表面积的数据信息以及大气沉降装置整体结构在未进行采样前的重量信息。从而使得在第二数据处理模块7接收到液面位置信息时，根据已知的底表面积和液面位置信息，能够通过常规的具有一定空间的物体的体积计算公式计算得到当前重量信息或是当前重量变化信息。集液装置3的当前重量信息即为位于集液装置3所在侧的载荷信息或载荷变化信息。由于集尘装置2内的重量变化可忽略不计，大气沉降收集装置的当前重量信息即为存储的原重量信息加上集液装置3的重量变化信息。采集到的液面位置信息为液体在第二方向上的液面变化信息或液面位置信息，即为液体在集液装置3周向转动时其向心力方向上的液面变化信息或液面位置信息。由此使得集液空腔8内液体在第一方向上对集液架9造成的推力作用能够通过沿第一方向上设置的至少一个能量吸收装置10来吸收和缓冲，消除其对集液架9的影响进而消除液体的晃动或进一步晃动。由此使得集液空腔8内液体在第二方向上对集液架9造成的推力作用能够通过沿第二方向上移动的至少一个平衡件5来吸收和缓冲，消除其对集液架9的影响进而消除液体的晃动或进一步晃动。

根据一种优选实施方式，如图3所示，集尘装置2和集液装置3上分别配备有与之相适配的且呈折叠状的盖板12，集尘装置2与集液装置3各自对应的中空内腔均能够通过各自对应的盖板12的折叠或延展的方式分别与外界环境相连通或断开连通关系。其中盖板12可以为公开号为CN207332414U的中国专利所公开的一种折叠盖板12，在电驱动作用下进行折叠或延展。优选地在达到所预先设定的采样时间后，控制两个盖板12分别进行延展以盖合集尘装置2和集液装置3。优选地在达到所预先设定的采样样品量后，控制盖板12进行延展以盖合集液装置3。优选地在风力风向检测装置14检测到的风力风向信息超出预先设定的风力阈值或风向阈值时，控制两个盖板12分别进行延展以盖合集尘装置2和集液装置3。如图2所示，优选地在设于集液装置3上或集尘装置2上的雨量传感器15检测到采样环境有降雨时，控制盖板12进行延展以盖合集尘装置2。优选地在红外传感系统16或压力传感器检测到有鸟类停留的情况下，控制两个盖板12分别进行延展和折叠以使得集尘装置2和集液装置3各自对应的边沿部均无法作为鸟类的停留处，直到不再检测到鸟类停留时恢复其制动前的位置状态。优选地红外感应系统包括红外感应器，红外感应器将感应信号发送智能控制系统。优选地红外感应器采用高灵敏度低功耗Silicon Labs感应器，该感应器的感应角度为120°。优选地红外传感系统16可以为一被动式红外线动作检测器，用以感应进入该特定空间区域的该物体的热能而发出该触发信号，该探测器可感应进入该特定空间区域的该物体的热能而发出该触发信号，因此当温血鸟类飞入该特定空间区域时便会使得该被动式红外线动作检测器产生触发信号。优选地，第一数据处理模块、第二数据处理模块、第三数据处理模块分别至少包括微处理器、单片机、专用集成电路、专用芯片和/或计算服务器中的一种或几种。以上各个硬件单元之间可以通过总线接口实现连接；总线架构可以是可以包括任意数量的互联的总线和桥；具体由CPU代表的一个或者多个数据处理器/数据处理模块，以及由存储设备代表的一个或者多个存储器的各种电路连接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其它电路连接在一起，这些都是本领域所公知的。因此，本发明不再对其进行详细描述。总线架构可以提供各种总线接口。CPU负责管理总线架构和通常的处理，存储设备可以存储处理器在执行操作时使用的数据。

由于根据实际情况需要来回地开关盖板12，因此盖板12与集液装置3或集尘装置2之间的该间隙不宜设置得过于紧密连接，而导致盖板12运动缓慢或需要花费较大的动力进行驱动。同时由于需要避免外部环境中如强风或降雨等，进而避免其对集液装置3或集尘装置2内形成二次起尘而影响采样结果和采样效率，因此盖板12与集液装置3或集尘装置2之间的该间隙不宜设置得过宽。优选地，该盖板12被设置为长宽均部分超出集液装置3的外边沿或集尘装置2的外边沿，具有一定的冗余，正好能够盖合上集液装置3或集尘装置2，而在强风下又能够避免强风直接吹进集液装置3或集尘装置2的中空内腔，结合转动装置4的驱动能够进一步地辅助大气沉降收集装置减小其风载荷阻力。

本发明又一实施例，提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行如上述各实施例所提供的大气沉降收集装置，例如包括：获取并分析由风力风向检测装置14检测到的风力风向信息以及由液位传感器13检测到的液面位置信息以确定第一时刻，同时分析风力风向信息与集尘装置2的当前位置之间的第一气流关系以及风力风向信息与集液装置3的当前位置之间的第二气流关系，若判断得到第一气流关系与第二气流关系满足第一转动策略的控制条件，则执行第一转动策略；若判断得到第一气流关系与第二气流关系满足第二转动策略的控制条件，则执行第二转动策略，其中，第一转动策略与第二转动策略用于将风力风向信息对集尘装置2造成的二次起尘影响最大程度地降低。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分方法。

实施例2

一种大气沉降收集装置的沉降物检测方法，尤其涉及一种用于湿沉降大气沉降收集装置的沉降物检测方法，至少包括以下操作步骤：

S1：空白试验组。

s1：取适量去离子水置于500ml烧杯内加入适量的琼脂粉进行混合，配置得到适当浓度的琼脂溶液。

s2：并将该装有该琼脂溶液的烧杯置于电热板上，边使用干净的玻璃棒进行搅拌边进行高温加热。

s3：直至该烧杯内溶液蒸发浓缩至接近50ml时停止加热，继续搅拌并利用该烧杯内溶液的余热将其浓缩至50ml，并在其余温下降至一定温度范围内时停止搅拌，得到基准溶液。

s4：准备若干个内径为75mm、高度为35mm的聚乙烯材质的塑料盒，分数次将该烧杯内基准溶液转移至若干个塑料盒内，加盖密封，

s5：放置于实验室摇床使其样品盒内溶液均匀混合并逐渐凝固，在常温下静置一段时间，若是测量铀、钍系等子体核素，该时间至少保持在四周以上，使其达到放射性衰变平衡。

s6：由伽马能谱仪对基准溶液进行检测，并将测得的基准活度浓度进行记录。

其中上述s1～s6为S1空白试验组内的具体实验操作步骤。

S2：样品试验组。

s1：收集由大气沉降收集装置采样后得到的至少一个样品，该样品内至少包括用于辅助湿沉降采集的蒸馏水、防冻液、采集到的大气沉降物以及如树叶、昆虫等异物中的一个或多个。

s2：使用消毒干燥后的镊子取出样品中的异物，并使用去离子水将附着在异物上面的细小尘粒冲洗下来，得到混合有细小尘粒的冲洗液，将冲洗液合并进样品中。

s3：取与S1步骤中去离子水的用量相同的样品，将其置于500ml烧杯内，并加入与S1步骤中琼脂粉的用量相同的琼脂粉进行混合，配置得到适当浓度的混合溶液。

s4：并将该装有该混合溶液的烧杯置于电热板上，边使用干净的玻璃棒进行搅拌边进行高温加热。

s5：直至该烧杯内溶液蒸发浓缩至接近50ml时停止加热，继续搅拌并利用该烧杯内溶液的余热将其浓缩至50ml，并在其余温下降至一定温度范围内时停止搅拌，得到样品溶液。

s6：准备若干个内径为75mm、高度为35mm的聚乙烯材质的塑料盒，分数次将该烧杯内样品溶液转移至若干个塑料盒内，加盖密封。

s7：放置于实验室摇床使其样品盒内溶液均匀混合并逐渐凝固，在常温下静置一段时间，若是测量铀、钍系等子体核素，该时间至少保持在四周以上，使其达到放射性衰变平衡。

s8：由伽马能谱仪对样品溶液进行检测，并将测得的样品中放射性核素活度浓度进行记录。

其中上述s1～s8为S2样品试验组内的具体实验操作步骤。

S3：根据所记录的各个放射性核素的基准浓度与样品浓度，计算得到采样区域内采样周期下的大气中各个放射性核素的含量值。

其中，优选地，一种大气沉降收集装置的沉降物检测方法，尤其涉及一种用于湿沉降大气沉降收集装置的沉降物检测方法，至少包括以下操作步骤：

S1：空白试验组。

s1：取适量去离子水置于500ml烧杯内加入适量的琼脂粉进行混合，配置得到适当浓度的琼脂溶液。

s2：并将该装有该琼脂溶液的烧杯置于电热板上，边使用干净的玻璃棒进行搅拌边进行高温加热。

s3：直至该烧杯内溶液蒸发浓缩至接近50ml时停止加热并停止搅拌，利用该烧杯内溶液的余热使得对烧杯内溶液继续浓缩，静置冷却至室温，得到凝胶状基准固体。

s4：准备若干个内径为75mm、高度为35mm的聚乙烯材质的塑料盒，分数次将该烧杯内凝胶状基准固体转移至若干个塑料盒内，加盖密封，

s5：放置于实验室摇床使其样品盒内溶液均匀混合并逐渐凝固，在常温下静置一段时间，若是测量铀、钍系等子体核素，该时间至少保持在四周以上，使其达到放射性衰变平衡。

s6：由伽马能谱仪对基准溶液由对凝胶状基准固体加热后所得进行检测，并将测得的基准浓度进行记录。

S2：样品试验组。

s1：收集由大气沉降收集装置采样后得到的至少一个样品，该样品内至少包括用于辅助湿沉降采集的蒸馏水、防冻液、采集到的大气沉降物以及如树叶、昆虫等异物中的一个或多个。

s2：使用消毒干燥后的镊子取出样品中的异物，并使用去离子水将附着在异物上面的细小尘粒冲洗下来，得到混合有细小尘粒的冲洗液，将冲洗液合并进样品中。

s3：取与S1步骤中去离子水的用量相同的样品，将其置于500ml烧杯内，并加入与S1步骤中琼脂粉的用量相同的琼脂粉进行混合，配置得到适当浓度的混合溶液。

s4：并将该装有该混合溶液的烧杯置于电热板上，边使用干净的玻璃棒进行搅拌边进行高温加热。

s5：直至该烧杯内溶液蒸发浓缩至接近50ml时停止加热并停止搅拌，利用该烧杯内溶液的余热使得对烧杯内溶液继续浓缩，静置冷却至室温，得到凝胶状样品固体。

s6：准备若干个内径为75mm、高度为35mm的聚乙烯材质的塑料盒，分数次将该烧杯内凝胶状样品固体转移至若干个塑料盒内，加盖密封。

s7：放置于实验室摇床使其样品盒内溶液均匀混合并逐渐凝固，在常温下静置一段时间，若是测量铀、钍系等子体核素，该时间至少保持在四周以上，使其达到放射性衰变平衡。

s8：由伽马能谱仪对凝胶状样品固体进行检测，并将测得的核素浓度进行记录。

S3：根据所记录的各个放射性核素的基准浓度与样品浓度，计算得到采样区域内采样周期下的大气中各个放射性核素的含量值。

其中，在无风条件下可以为通过安装至实验台面附近或实验箱内的风力检测器和/或风向检测器监测得到；根据采集到的样品体积确定选用25ml、50ml、100ml、150ml、250ml或500ml的烧杯；相应的可适当选取s3步骤内蒸发浓缩后的溶液体积例如50ml，以符合后续污染物检测需要的用量；若干个内径为75mm、高度为35mm的聚乙烯材质的塑料盒，可以根据实验室具体情况以及污染物检测器对应的装料盒/管/瓶/台等选取。

实施例3

本实施例是在实施例1基础上的进一步改进，仅对改进的部分进行说明。

根据一种优选实施方式，一种大气沉降收集装置的沉降物检测方法，尤其涉及一种用于干沉降大气沉降收集装置的沉降物检测方法，至少包括以下操作步骤：

S1：空白试验组。在无风条件下由至少一个污染物检测器分别对空白滤膜进行检测，由每个污染物检测器测量空白滤膜上各自对应的污染物类型的基准浓度，并将测得的基准浓度进行记录。其中，污染物检测器至少包括颗粒物检测器和重金属检测器。

S2：样品试验组。收集由大气沉降收集装置采样后得到的样品滤膜，在无风条件下由至少一个污染物检测器分别对样品滤膜进行检测，由每个污染物检测器测量样品滤膜上各自对应的污染物类型的样品浓度，并将测得的样品浓度进行记录。其中，样品滤膜可以为放置于大气沉降收集装置内同一采样时间内采样后得到的，保证其多个样品滤膜的采样流量以及滤膜截留效率均相同，保证多个样品滤膜上的检测目标成分一致。

S3：根据所记录的各个类型的污染物的基准浓度与样品浓度，计算得到采样区域内采样周期下的大气中各个类型污染物的含量值。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种大气沉降收集装置，至少包括固定支架(1)以及集尘装置(2)和集液装置(3)，其特征在于，所述大气沉降收集装置还包括第一数据处理模块(6)、转动装置(4)以及被配置在所述集尘装置(2)和/或所述集液装置(3)的运动空间中作往返运动的平衡件(5)，其中，

所述转动装置(4)能够响应于在检测到所述大气沉降收集装置所受到的风力不小于所述大气沉降收集装置的当前重量信息的第一时刻，根据确定的第一转动策略或第二转动策略，以辅助所述大气沉降收集装置减小其风载荷阻力的方式驱动所述集尘装置(2)与所述集液装置(3)一起相对所述固定支架(1)转动，并使得所述平衡件(5)以至少部分抵消所述大气沉降收集装置负载不平衡的方式沿所述运动空间移动，

所述第一数据处理模块(6)被配置为获取并分析由风力风向检测装置(14)检测到的风力风向信息以及由液位传感器(13)检测到的液面位置信息以确定所述第一时刻，同时分析所述风力风向信息与所述集尘装置(2)的当前位置之间的第一气流关系以及所述风力风向信息与所述集液装置(3)的当前位置之间的第二气流关系，

若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第一转动策略的控制条件，则执行所述第一转动策略；若判断得到所述第一气流关系与所述第二气流关系满足第二转动策略的控制条件，则执行所述第二转动策略，

其中，所述第一转动策略与所述第二转动策略用于将所述风力风向信息对所述集尘装置(2)造成的二次起尘影响最大程度地降低，

第一数据处理模块(6)还被配置为执行以下步骤：

以驱动电机的中心为坐标系原点建立标准坐标系；

获取由风力风向检测装置(14)检测得到的风力风向信息，确定当前风向的延伸方向与标准坐标系的X轴之间的夹角为γ；

当夹角γ位于第n象限内时确定所述大气沉降收集装置此时位于第n象限内的第一夹角，第一夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为α，驱使大气沉降收集装置以夹角α逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动；

当夹角γ位于第n象限内时确定所述大气沉降收集装置此时位于第n象限内的第一夹角和第二夹角，第一夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为α，第二夹角所对应的角平分线与标准坐标系的X轴之间的夹角为β；

在|α-γ|与|β-γ|之间能够确定出其中较小的一个数值的情况下，驱使大气沉降收集装置以夹角α或夹角β逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动；

在|α-γ|与|β-γ|两者数值相等的情况下，驱使大气沉降收集装置以夹角α逐渐靠近夹角γ直至与夹角γ相等的方式进行转动。

2.根据权利要求1所述的大气沉降收集装置，其特征在于，所述第一转动策略的控制条件为所述第一气流关系强于所述第二气流关系，第一转动策略被配置为以减弱所述风力风向信息与所述集尘装置(2)的当前位置之间的第一气流关系的方式驱动所述集尘装置(2)与所述集液装置(3)一起相对所述固定支架(1)顺时针方向或逆时针方向转动；

所述第二转动策略的控制条件为所述第二气流关系强于所述第一气流关系，第二转动策略被配置为以减弱所述风力风向信息与所述集液装置(3)的当前位置之间的第二气流关系的方式驱动所述集尘装置(2)与所述集液装置(3)一起相对所述固定支架(1)顺时针方向或逆时针方向转动。

3.根据权利要求2所述的大气沉降收集装置，其特征在于，所述大气沉降收集装置配置有至少一个所述风力风向检测装置(14)、至少一个所述液位传感器(13)，以及分别与所述第一数据处理模块(6)和所述液位传感器(13)数据连接的第二数据处理模块(7)，其中，

所述风力风向检测装置(14)设于所述集尘装置(2)和/或所述集液装置(3)上，所述液位传感器(13)设于所述集液装置(3)的集液空腔(8)中且用于将其采集到的所述集液装置(3)内液体的液面位置信息传输至所述第二数据处理模块(7)，所述第二数据处理模块(7)被配置为基于接收到的所述液面位置信息生成或更新关于所述集液装置(3)和/或所述大气沉降收集装置的当前重量信息或重量变化信息并将其传输至所述第一数据处理模块(6)。

4.根据权利要求3所述的大气沉降收集装置，其特征在于，所述集液装置(3)内以悬挂于所述集液装置(3)内且限制其在第一方向的运动趋势的方式设置有集液架(9)，所述集液架(9)内具有所述集液空腔(8)，其中，

至少一个所述液位传感器(13)设于所述集液空腔(8)上与第一方向相平行的内壁上，以使得所述液位传感器(13)能够采集到所述集液空腔(8)内液体在第二方向上的液面变化信息或所述液面位置信息，所述集液装置(3)与所述集尘装置(2)沿第二方向彼此并列布置，所述第一方向与所述第二方向相垂直。

5.根据权利要求4所述的大气沉降收集装置，其特征在于，所述集液装置(3)内设置有位于所述集液装置(3)内壁与所述集液架(9)外壁之间的至少一个能量吸收装置(10)，其中，

所述能量吸收装置(10)能够响应于所述集液装置(3)内壁与所述集液架(9)外壁之间的距离逐渐缩小而以吸收和耗散通过所述集液空腔(8)中液体的流动所传递的至少一部分能量的方式进行可逆变形，从而至少部分地消除所述大气沉降装置由于所述集液装置(3)内液体晃动而产生的质心变化趋势和受到的干扰力矩。

6.根据权利要求5所述的大气沉降收集装置，其特征在于，所述大气沉降收集装置还包括第三数据处理模块(11)，所述第三数据处理模块(11)被配置为在所述转动装置(4)未执行转动操作时能够响应于由所述液位传感器(13)检测到的所述液面位置信息，控制驱动电机(17)以使得所述平衡件(5)相对所述大气沉降收集装置朝向远离或靠近所述集液装置(3)的方向沿所述运动空间移动，以此能够至少部分抵消所述大气沉降收集装置由于所述集液装置(3)内液体重量增加而引起的负载不平衡或所述大气沉降收集装置由于所述集液装置(3)内液体蒸发减小而引起的负载不平衡，或

在所述转动装置(4)执行转动操作时能够响应于由所述液位传感器(13)检测到的所述液面位置信息，控制驱动电机(17)以使得所述平衡件(5)相对所述大气沉降收集装置朝向远离或靠近所述集液装置(3)的方向沿所述运动空间移动，以此能够至少部分抵消所述大气沉降收集装置由于所述集液装置(3)内液体晃动而引起的负载不平衡。

7.根据权利要求6所述的大气沉降收集装置，其特征在于，所述集尘装置(2)和所述集液装置(3)上分别配备有与之相适配的且呈折叠状的盖板(12)，所述集尘装置(2)与所述集液装置(3)各自对应的中空内腔均能够通过各自对应的所述盖板(12)的折叠或延展的方式分别与外界环境相连通或断开连通关系，其中，

所述盖板(12)被设置为长宽均部分超出所述集液装置(3)的外边沿或所述集尘装置(2)的外边沿而具有一定的冗余，能够盖合至所述集液装置(3)或所述集尘装置(2)上，以此限制所述集液装置(3)或所述集尘装置(2)的中空内腔与外界的连通程度，并通过所述盖板(12)与所述转动装置(4)的相互配合作用能够进一步地辅助大气沉降收集装置减小其风载荷阻力。

Images