CN111289314A - 一种针对恶劣环境使用的检测采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，涉及环境检测技术领域，通过采样管采集大气中的空气，将气体收集在气囊内，由PM2.5空气质量检测仪、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪对待测气体进行检测，并将监测结果输送至CPU中，由CPU设置各成分的阈值，当检测出的该成分含量超过输出阈值时，CPU将异常信息发送至触控屏进行显示，并使得警示灯亮起，完成采集工作和含量测定工作；本发明所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，对当前恶劣环境的空气进行采样和检测，便于获取当前空气质量情况并及时采取相应的保护措施。
Description
技术领域
本发明涉及环境检测技术领域，特别涉及一种针对恶劣环境使用的检测采样装置。
背景技术
空气质量(Air quality)的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业污染、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。
空气污染的污染物包括烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。空气污染源也可分为自然的和人为的两大类。自然污染源是由于自然原因(如火山爆发，森林火灾等)而形成，人为污染源是由于人们从事生产和生活活动而形成。
为了人们的身体健康，本申请提供了一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，对当前恶劣环境的空气进行采样和检测，便于获取当前空气质量情况并及时采取相应的保护措施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，对当前恶劣环境的空气进行采样和检测，便于获取当前空气质量情况并及时采取相应的保护措施。
本发明提供了一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，包括：采样箱，所述采样箱的顶部安装触控屏，所述采样箱的表面设置采样孔，所述采样孔内穿过向外部延伸的采样管，所述采样管用于吸入待采集的气体，所述采样箱表面安装固定架，所述固定架用于固定所述采样管的位置，所述采样管内设置单向节流阀，防止采集的气体倒流；
所述采样箱内部放置气囊，所述气囊和穿过所述采样孔的所述采样管连接，所述气囊和所述采样孔的连接处安装风机，所述风机用于吸入待测气体，所述采样箱内安装PM2.5空气质量检测仪，所述PM2.5空气质量检测仪的检测端伸入所述气囊内，所述PM2.5空气质量检测仪的检测端与所述气囊的连接处密封，所述气囊通过排气管与所述采集箱表面的排气孔连通；
所述采集箱内安装CPU，所述CPU与所述触控屏电连接，所述CPU的输出端连接所述风机，控制所述风机的运转，所述CPU的输入端连接所述PM2.5空气质量检测仪、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪，所述臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均伸入所述气囊内，所述臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均与所述气囊的连接处密封。
进一步地，所述采样箱的侧表面设置圆孔，所述圆孔内穿过水平的第一连接杆，所述第一连接杆与所述圆孔之间通过轴承连接，位于所述采样箱外部的所述第一连接杆的端部安装调节旋钮，位于所述采样箱内部的所述第一连接杆的端部安装垂直齿轮，所述垂直齿轮与水平的环形齿轮相互啮合，所述环形齿轮顶部固定套筒，所述套筒的顶部与所述触控屏的底部固定，与所述套筒位置相对应的所述采样箱的底面安装固定杆，所述固定杆的顶部依次穿过所述环形齿轮和套筒，所述固定杆顶部的侧表面设置一圈凸起，与所述凸起相对应的所述套筒的内壁设置一圈凹槽，所述凸起卡接在所述凹槽内部，连接所述触控屏的线路依次穿过所述套筒、环形齿轮和固定杆的内部，再从所述固定杆侧壁的圆孔内穿出，连接至所述CPU。
进一步地，所述固定架包括垂直于所述采样箱表面的第一限位架和第二限位架，所述第一限位架和第二限位架之间设置活动架，所述活动架的一端通过合页固定在所述第二限位架的上表面，所述活动架的另一端搭接在所述第一限位架的上部，所述第一限位架与所述活动架相接触的位置设置限位槽，所述活动架搭接在所述限位槽内。
进一步地，所述第一限位架、第二限位架、活动架和所述采样箱侧表面围成的区域大于所述采集管的横切面，所述第一限位架、第二限位架、活动架和所述采样箱侧表面围成的区域小于所述单向节流阀的横切面。
进一步地，所述采集管采用PVC材质的波纹管。
进一步地，所述气囊采用无色透明的材质，所述采样箱与所述气囊相对的位置设置透明观察窗，用于观察采集气体的浑浊度。
进一步地，所述气囊与所述采样管、排气管均螺接，便于更换所述气囊。
进一步地，所述气囊表面设置若干个连接口，若干个所述连接口内均固定内置螺纹的连接件，所述PM2.5空气质量检测仪、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均与所述连接件螺接。
进一步地，所述触控屏的侧壁安装警示灯，所述警示灯电连接在所述CPU的输出端。
与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
本发明提供了一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，通过采样管采集大气中的空气，将气体收集在气囊内，由PM2.5空气质量检测仪、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪对待测气体进行检测，并将监测结果输送至CPU中，由CPU设置各成分的阈值，当检测出的该成分含量超过输出阈值时，CPU将异常信息发送至触控屏进行显示，并使得警示灯亮起，完成采集工作和含量测定工作。利用调节旋钮调节触控屏的朝向，使用更加便携。可更换拆卸的气囊能够实时清理旧的采集气体，避免气囊使用过久而影响数据准确性；本申请提供了一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，对当前恶劣环境的空气进行采样和检测，便于获取当前空气质量情况并及时采取相应的保护措施。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置的整体结构图；
图2为本发明实施例提供的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置的内部调节结构图；
图3为本发明实施例提供的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置的固定架结构图；
图4为本发明实施例提供的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置的电路连接结构图。
附图标记说明：1-采样箱，2-触控屏，3-采样管，4-固定架，5-单向节流阀，6-调节旋钮，7-气囊，8-风机，9-PM2.5空气质量检测仪，10-排气管，11-警示灯，401-第一限位架，402-第二限位架，403-活动架，404-限位槽，601-第一连接杆，602-垂直齿轮，603-固定杆，604-凸起，605-套筒，606-环形齿轮。
具体实施方式
下面结合本发明中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
为了便于理解和说明，对部分名称进行阐述：
触控屏(Touch Panel)又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。
触控屏作为一种最新的电脑输入设备，它是简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
单向节流阀：是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀，在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。节流阀没有流量负反馈功能，不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定，一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。既可以作单向阀使用，又可以作节流阀使用。稳态液动力(又称液动力)是影响单向节流阀性能的关键因素之一，不仅决定换向阻力，同时也影响单向节流阀的精确控制。
单向节流阀主要包括阀体、阀座和锥柱形阀芯。阀体设有节流端口和导通端口，阀座安装在阀体内部，具有阀座腔体，阀座与阀体之间采用缩颈密封连接，阀座的腰部设有复数个通孔；阀芯安装在阀座腔体内，用于沿着阀座腔体来回滑动以堵塞或者远离通孔，具有阀芯头和贯穿阀芯的节流孔。在阀座端部设有节流开口，阀体和阀座之间具有流道。
PM2.5空气质量检测仪：是指专用于测量空气中PM2.5(可入肺颗粒物)数值的专用检测仪器。适用于公共场所环境及大气环境的测定，还可用于空气净化器净化效率的评价分析。仪器内置滤膜在线采样器，在连续监测粉尘浓度的同时收集PM2.5，以便对其成份进行分析，并求出质量浓度转换系数K值。直读粉尘质量浓度(mg/m3)。仪器采用强力抽气泵，使其更适合需配备较长采样管的中央空调排气口，便于对可吸入尘PM2.5进行监测。
臭氧检测仪就是采用紫外线吸收法的原理，用稳定的紫外灯光源产生紫外线，用光波过滤器过滤掉其它波长紫外光，只允许波长253.7nm通过。经过样品光电传感器，再经过臭氧吸收池后，到达采样光电传感器。通过样品光电传感器和采样光电传感器电信号比较，再经过数学模型的计算，就能得出臭氧浓度大小。
一氧化碳检测仪是一款高亮度液晶指示，可以灵活配置多种不同气体传感器的气体检测仪器。仪器可连续检测有毒气体、氧气、易燃易爆气体浓度，随时观察现气体浓度值。
二氧化氮检测仪，是一款连续检测二氧化氮气体浓度的本质安全型设备，可精确检测出二氧化氮气体的浓度值。具有二级声光报警功能，极大的满足了工业现场安全监测对设备高可靠性的要求。
二氧化硫检测仪按照结构来分可以分为：手持式二氧化硫检测仪，固定式二氧化硫检测仪，二氧化硫变送器(也叫二氧化硫探头)，二氧化硫在线分析仪，二氧化硫报警器，便携式二氧化硫检测仪，AP-S-SO2手持式二氧化硫检测仪以高性能、人性化为设计理念。产品各项指标都达到国际先进水平。仪器采用世界著名厂商的进口传感器：测量精度高、稳定性好、响应速度快、重复性好。一体式采样泵采样的方式让气体检测的速度和方便性大大提高。传感器线性多点校正功能更是让检测的准确性大大提高。产品的记录存储、打印功能能够清楚的记录整个检测过程中气体浓度的变化值，并且可以通过USB接口把数据导入电脑用以记录或者打印，方便数据存储与分析。内置大容量锂电池，可支持长达90个小时以上的连续正常工作。仪器采用高强度特殊ABS工程塑料和防滑橡胶，外观时尚、防水防震、手感好、防滑耐用。支持(GPRS/ZIGBEE)无线数据传输。全量程温度补偿，让您在温度变化的环境中保持检测的准确度。具有二级声光报警功能，对预设报警浓度值能够及时、准确、直观的提示。
参照图1和图4，本发明提供了一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，包括：采样箱1，所述采样箱1的顶部安装触控屏2，所述触控屏2用于输入操作指令和显示数据结果，所述采样箱1的表面设置采样孔，所述采样孔内穿过向外部延伸的采样管3，所述采样管3与所述采样孔之间进行密封和固定，所述采样管3用于吸入待采集的气体，所述采样箱1表面安装固定架4，所述固定架4用于固定所述采样管3的位置，所述采样管3内设置单向节流阀5，防止采集的气体倒流，和控制气体的流量；
所述采样箱1内部放置气囊7，所述气囊7在未工作时呈软瘪的状态，吸入气体后呈鼓起状态，所述气囊7和穿过所述采样孔的所述采样管3连接，所述采样管3采集到的气体储存在所述气囊7内部，所述气囊7和所述采样孔的连接处安装风机8，由所述CPU控制所述风机8转动，所述风机8用于吸入待测气体，其中风机的电连接关系和控制关系是常规连接，所述采样箱1内安装PM2.5空气质量检测仪9，所述PM2.5空气质量检测仪9的检测端伸入所述气囊7内，所述PM2.5空气质量检测仪9的检测端与所述气囊7的连接处密封，避免连接处漏出气体，所述气囊7通过排气管10与所述采集箱表面的排气孔连通，在检测完毕后，通过打开所述排气管10表面的阀门，使得所述气囊7内部的检测气体排出，便于后续使用；
所述采集箱内安装CPU，所述CPU与所述触控屏2电连接，所述CPU接收来自所述触控屏2的操作指令，并向所述CPU发送展示信息，所述CPU的输出端连接所述风机8，控制所述风机8的运转，所述CPU的输入端连接所述PM2.5空气质量检测仪9、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪，所述臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均伸入所述气囊7内，所述臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均与所述气囊7的连接处密封。
工作原理：打开所述单向节流阀5，利用风机的转动，向所述气囊7内部抽入空气；也可以打开所述单向节流阀5，通过调节阀门大小，在自然环境下缓慢采集空气，长期静置所述采集管3，能够采集到待测空气。所述气囊7可以在采集后排空气体，以便下次使用，但未防止所述气囊7使用过度使得检测结果出现偏差，需要定期更换所述气囊7。所述气囊7两端螺接，在非工作状态下，可以轻松更换。
其中，所述采集管采用PVC材质的波纹管，类似于现有技术中洗衣机的排水管，可以任意改变形状和长短，灵活性高。所述气囊7采用无色透明的材质，便于使用肉眼观察，所述采样箱1与所述气囊7相对的位置设置透明观察窗，用于观察采集气体的浑浊度。通过肉眼可以做出气体浑浊的初步判断。所述气囊7与所述采样管3、排气管10均螺接，便于更换所述气囊7。所述气囊7表面设置若干个连接口，若干个所述连接口内均固定内置螺纹的连接件，所述连接件与所述气囊7之间密封，所述PM2.5空气质量检测仪9、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均与所述连接件螺接。所述触控屏的侧壁安装警示灯11，所述警示灯11电连接在所述CPU的输出端。在恶劣环境下起警示作用。
参照图2，本发明实施例1所提供的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，所述采样箱1的侧表面设置圆孔，所述圆孔内穿过水平的第一连接杆601，所述第一连接杆601与所述圆孔之间通过轴承连接，通过轴承实现所述第一连接杆601的转动和位置的固定，位于所述采样箱1外部的所述第一连接杆601的端部安装调节旋钮6，位于所述采样箱1内部的所述第一连接杆601的端部安装垂直齿轮602，所述垂直齿轮602与水平的环形齿轮606相互啮合，所述环形齿轮为侧表面设置锯齿的环状结构，所述环形齿轮606顶部固定套筒605，所述套筒605的顶部与所述触控屏的底部固定，与所述套筒605位置相对应的所述采样箱1的底面安装固定杆603，所述固定杆603用于支撑所述触控屏2，所述固定杆603的顶部依次穿过所述环形齿轮606和套筒605，所述固定杆603顶部的侧表面设置一圈凸起604，与所述凸起604相对应的所述套筒605的内壁设置一圈凹槽，所述凸起604卡接在所述凹槽内部，依靠所述凸起604，所述套筒605在所述固定杆603的外部转动，连接所述触控屏的线路依次穿过所述套筒605、环形齿轮606和固定杆603的内部，再从所述固定杆603侧壁的圆孔内穿出，连接至所述CPU。所述触控屏2的转动不影响所述线路的连接。
转动所述调节旋钮6时，所述第一连接杆601跟随转动，从而使得所述垂直齿轮602转动，所述垂直齿轮602啮合所述环形齿轮606，在转动时带动所述环形齿轮606转动，从而完成所述触控屏2的转动。
参照图3，本发明实施例2所提供的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，所述固定架4包括垂直于所述采样箱1表面的第一限位架401和第二限位架402，所述第一限位架401和第二限位架402之间设置活动架403，所述活动架403的一端通过合页固定在所述第二限位架402的上表面，所述活动架403的另一端搭接在所述第一限位架401的上部，所述第一限位架401与所述活动架403相接触的位置设置限位槽404，所述活动架403搭接在所述限位槽404内。向上抬起所述活动架403后，将所述采样管3拿出，转换为手持采集模式。
所述第一限位架401、第二限位架402、活动架403和所述采样箱1侧表面围成的区域大于所述采集管的横切面，所述第一限位架401、第二限位架402、活动架403和所述采样箱1侧表面围成的区域小于所述单向节流阀5的横切面。该区域内能够容纳所述采样管2的放置，同时依靠所述单向节流阀5，使得所述采样管3不会从该区域内滑出，所述单向节流阀5挂在所述第一限位架401、第二限位架402和活动架403顶部。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，包括：采样箱(1)，所述采样箱(1)的顶部安装触控屏(2)，所述采样箱(1)的表面设置采样孔，所述采样孔内穿过向外部延伸的采样管(3)，所述采样管(3)用于吸入待采集的气体，所述采样箱(1)表面安装固定架(4)，所述固定架(4)用于固定所述采样管(3)的位置，所述采样管(3)内设置单向节流阀(5)，防止采集的气体倒流；
所述采样箱(1)内部放置气囊(7)，所述气囊(7)和穿过所述采样孔的所述采样管(3)连接，所述气囊(7)和所述采样孔的连接处安装风机(8)，所述风机(8)用于吸入待测气体，所述采样箱(1)内安装PM2.5空气质量检测仪(9)，所述PM2.5空气质量检测仪(9)的检测端伸入所述气囊(7)内，所述PM2.5空气质量检测仪(9)的检测端与所述气囊(7)的连接处密封，所述气囊(7)通过排气管(10)与所述采集箱表面的排气孔连通；
所述采集箱内安装CPU，所述CPU与所述触控屏(2)电连接，所述CPU的输出端连接所述风机(8)，控制所述风机(8)的运转，所述CPU的输入端连接所述PM2.5空气质量检测仪(9)、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪，所述臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均伸入所述气囊(7)内，所述臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均与所述气囊(7)的连接处密封。
2.如权利要求1所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述采样箱(1)的侧表面设置圆孔，所述圆孔内穿过水平的第一连接杆(601)，所述第一连接杆(601)与所述圆孔之间通过轴承连接，位于所述采样箱(1)外部的所述第一连接杆(601)的端部安装调节旋钮(6)，位于所述采样箱(1)内部的所述第一连接杆(601)的端部安装垂直齿轮(602)，所述垂直齿轮(602)与水平的环形齿轮(606)相互啮合，所述环形齿轮(606)顶部固定套筒(605)，所述套筒(605)的顶部与所述触控屏(2)的底部固定，与所述套筒(605)位置相对应的所述采样箱(1)的底面安装固定杆(603)，所述固定杆(603)的顶部依次穿过所述环形齿轮(606)和套筒(605)，所述固定杆(603)顶部的侧表面设置一圈凸起(604)，与所述凸起(604)相对应的所述套筒(605)的内壁设置一圈凹槽，所述凸起(604)卡接在所述凹槽内部，连接所述触控屏(2)的线路依次穿过所述套筒(605)、环形齿轮(606)和固定杆(603)的内部，再从所述固定杆(603)侧壁的圆孔内穿出，连接至所述CPU。
3.如权利要求1所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述固定架(4)包括垂直于所述采样箱(1)表面的第一限位架(401)和第二限位架(402)，所述第一限位架(401)和第二限位架(402)之间设置活动架(403)，所述活动架(403)的一端通过合页固定在所述第二限位架(402)的上表面，所述活动架(403)的另一端搭接在所述第一限位架(401)的上部，所述第一限位架(401)与所述活动架(403)相接触的位置设置限位槽(404)，所述活动架(403)搭接在所述限位槽(404)内。
4.如权利要求3所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述第一限位架(401)、第二限位架(402)、活动架(403)和所述采样箱(1)侧表面围成的区域大于所述采集管的横切面，所述第一限位架(401)、第二限位架(402)、活动架(403)和所述采样箱(1)侧表面围成的区域小于所述单向节流阀(5)的横切面。
5.如权利要求1所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述采集管采用PVC材质的波纹管。
6.如权利要求1所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述气囊(7)采用无色透明的材质，所述采样箱(1)与所述气囊(7)相对的位置设置透明观察窗，用于观察采集气体的浑浊度。
7.如权利要求1所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述气囊(7)与所述采样管(3)、排气管(10)均螺接，便于更换所述气囊(7)。
8.如权利要求1所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述气囊(7)表面设置若干个连接口，若干个所述连接口内均固定内置螺纹的连接件，所述PM2.5空气质量检测仪(9)、臭氧检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪和二氧化硫检测仪的检测端均与所述连接件螺接。
9.如权利要求1所述的一种针对恶劣环境使用的检测采样装置，其特征在于，所述触控屏(2)的侧壁安装警示灯(11)，所述警示灯(11)电连接在所述CPU的输出端。
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