CN111896338A - 一种便携式气溶胶采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式气溶胶采样器，由富集头、电量显示屏、启动开关、把手、锂电池、风机、主机开关、电路控制板、液位传感器、负压管道、机壳、采样管、容纳腔、环形采集孔、螺旋梯形扇叶、排气管、排气孔和进气口组成，所述把手置于机壳外侧面上，所述机壳内部置有容纳腔。本发明采样器其富集头环形采集孔内的螺旋梯形扇叶增强旋风稳定性，提高气溶胶分离效率，减少底部涡流的形成，防止采样液二次气溶胶化逃逸，液相捕捉技术提高气溶胶采集效率；能够智能监控样品液，防止长时间采样样品液蒸发干；结构简单，操作方便，采样过程中样品污染部件易更换，利于现场快速多次采样；可进行远程控制采样，充分保证高危现场的工作人员安全。

Description

一种便携式气溶胶采样器

技术领域

本发明涉及污染检测领域，特别涉及环境气溶胶污染检测，具体为一种便携式气溶胶采样器。

背景技术

现有液体相采样器、大流量液体生物气溶胶采样器采用全新的气旋式采样技术，收集空气中的生物样品，样品溶于液体中，适用于各种类型的实验分析。

目前的旋风液相气溶胶采样器存在的问题：1、气溶胶采集效率低，导致样品液浓度不高，直接用于检验容易出现假阴性，通常需要将样品液进行浓缩再检验；2、采样器液体损耗较快，不利于长时间连续采样；3、采样污染部件不易更换，造成现场二次采样交叉污染；4、结构操作较复杂，不利于现场快速采样及消毒。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种便携式气溶胶采样器，其采集孔内置有螺旋梯形扇叶，旋风稳定性更好，采集效率高，且能够长时间连续采样，采样污染部件也易于更换。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，由富集头、电量显示屏、启动开关、把手、锂电池、风机、主机开关、电路控制板、液位传感器、负压管道、机壳、采样管、容纳腔、环形采集孔、螺旋梯形扇叶、排气管、排气孔和进气口组成，所述把手置于机壳外侧面上，所述机壳内部置有容纳腔，采样管置于容纳腔内，所述容纳腔腔壁靠近底部位置置有液位传感器，所述电路控制板置于机壳内，且位于容纳腔下方，所述电路控制板和液位传感器电性相连，所述富集头和采样管顶端相连接，所述富集头的底部置有排气管，所述排气管上段为锥型结构，所述排气管上段锥型面上置有螺纹梯形扇叶，所述排气管下段为直管，且下端向下延伸插置于采样管内，所述富集头的底部开有环形采集孔，且位于排气管上段外侧，所述环形采集孔和采样管相连接，所述富集头的外侧面上置有进气口，所述环形采集孔连通进气口和采样管，所述富集头内部置有排气通道，所述富集头底部开有排气孔，所述气体通道连通排气孔和排气管，所述机壳内置有负压管道，且负压管道顶端进口和排气孔相对应连接，风机置于机壳内，所述风机进口和负压管道出口相对应连通，所述风机出口和机壳外部连通，所述风机和电路控制板电性相连，所述机壳内置有锂电池，所述锂电池和电路控制板、风机电性相连，所述机壳顶部置有显示锂电池剩余电量的电量显示屏，所述机壳顶部置有控制通断电的启动开关，所述机壳外侧面靠近底部位置置有控制风机工作的主机开关。

优选地，所述环形采集孔截面为梯形，且宽度从上向下逐渐变窄，所述环形采集孔斜面与环形采集孔竖直面之间的夹角为0—50度。

优选地，所述负压管道顶端和排气孔之间置有密封圈，所述负压管道由竖管和横管组成，且横管和竖管的套接连接位置置有多个密封圈，所述负压管道上对应密封圈位置开有凹槽，所述密封圈嵌置于凹槽。

优选地，所述富集头的底部置有环形凸台，所述环形凸台外壁开有凹槽或者环形凸台内壁置有螺纹，所述凹槽内置有密封圈。

优选地，所述风机为涡轮大风量风机。

优选地，所述电路控制板上置有无线通讯模块。

优选地，所述采样管为圆形管或者离心管；

优选地，所述机壳上置有报警器，所述报警器和电路控制板电性相连。

本发明的有益效果在于：富集头环形采集孔内的螺旋梯形扇叶增强旋风稳定性，提高气溶胶分离效率，减少底部涡流的形成，防止采样液二次气溶胶化逃逸，液相捕捉技术提高气溶胶采集效率；能够智能监控样品液，防止长时间采样样品液蒸发干；结构简单，操作方便，采样过程中样品污染部件易更换，利于现场快速多次采样；可进行远程控制采样，充分保证高危现场的工作人员安全。

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为本发明一种便携式气溶胶采样器的结构示意图；

图2为本发明一种便携式气溶胶采样器的立体结构图；

图3为本发明一种便携式气溶胶采样器的俯视图；

图4为本发明一种便携式气溶胶采样器富集头的结构示意图；

图5为本发明一种便携式气溶胶采样器螺旋梯形扇叶处的剖面图；

图6为本发明一种便携式气溶胶采样器富集头的立体结构图；

图7为本发明一种便携式气溶胶采样器螺旋梯形扇叶的立体结构图；

图8为本发明一种便携式气溶胶采样器采样管的结构示意图；

附图标记说明：

富集头1、凹槽2、电量显示屏3、启动开关4、把手5、锂电池6、风机7、主机开关8、密封圈9、电路控制板10、液位传感器11、负压管道12、机壳13、采样管14、容纳腔15、环形采集孔16、螺旋梯形扇叶17、排气管18、排气孔19、进气口20、螺纹21、采样液22。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，一种便携式气溶胶采样器，由富集头1、电量显示屏3、启动开关4、把手5、锂电池6、风机7、主机开关8、电路控制板10、液位传感器11、负压管道12、机壳13、采样管14、容纳腔15、环形采集孔16、螺旋梯形扇叶17、排气管18、排气孔19和进气口20组成，所述把手5置于机壳13外侧面上，所述机壳13内部置有容纳腔15，采样管14置于容纳腔15内，所述容纳腔15腔壁靠近底部位置置有液位传感器11，所述电路控制板10置于机壳13内，且位于容纳腔15下方，所述电路控制板10和液位传感器11电性相连，所述富集头1和采样管14顶端相连接，所述富集头1的底部置有排气管18，所述排气管18上段为锥型结构，所述排气管18上段锥型面上置有螺纹21梯形扇叶，所述排气管18下段为直管，且下端向下延伸插置于采样管14内，所述富集头1的底部开有环形采集孔16，且位于排气管18上段外侧，所述环形采集孔16和采样管14相连接，所述富集头1的外侧面上置有进气口20，所述环形采集孔16连通进气口20和采样管14，所述富集头1内部置有排气通道，所述富集头1底部开有排气孔19，所述气体通道连通排气孔19和排气管18，所述机壳13内置有负压管道12，且负压管道12顶端进口和排气孔19相对应连接，风机7置于机壳13内，所述风机7进口和负压管道12出口相对应连通，所述风机7出口和机壳13外部连通，所述风机7和电路控制板10电性相连，所述机壳13内置有锂电池6，所述锂电池6和电路控制板10、风机7电性相连，所述机壳13顶部置有显示锂电池6剩余电量的电量显示屏3，所述机壳13顶部置有控制通断电的启动开关4，所述机壳13外侧面靠近底部位置置有控制风机7工作的主机开关8；

进一步，所述环形采集孔16截面为梯形，且宽度从上向下逐渐变窄，所述环形采集孔16斜面与环形采集孔16竖直面之间的夹角为0—50度；能够对气溶胶颗粒进一步加速，增强气溶胶颗粒分离惯性，利于分离；

进一步，所述负压管道12顶端和排气孔19之间置有密封圈9，所述负压管道12由竖管和横管组成，且横管和竖管的套接连接位置置有多个密封圈9，所述负压管道12上对应密封圈9位置开有凹槽2，所述密封圈9嵌置于凹槽2内；对接口位置进行密封，避免漏气；

进一步，所述富集头1的底部置有环形凸台，所述环形凸台外壁开有凹槽2或者环形凸台内壁置有螺纹21，所述凹槽2内置有密封圈9；使富集头1依靠螺纹21或者密封圈9与采集管密封连接；

进一步，所述风机7为涡轮大风量风机7；抽气效果好；

进一步，所述电路控制板10上置有无线通讯模块；能够和移动端上位机通过无线信号连接，进而能够实现远程无线监控控制；

进一步，所述机壳13上置有报警器，所述报警器和电路控制板10电性相连；能够在液位低于预设值时进行报警提示。

使用时，首先在采样管14内加入采样液22，所述采样液22可以是蒸馏水、去离子水、病毒缓冲液等液体，液位传感器11对采样液22液位进行实时检测，并将检测信号传送至电路控制板10，当采样液22液位低于预设值时，电路控制板10控制报警器报警提示；

进行采样时，风机7工作，风机7驱动空气由富集头1进气口20进入，经过富集头1环形采集孔16进入采样管14内，富集头1环形采集孔16内有螺旋梯形扇叶17，经过螺旋梯形扇叶17整流，进入的空气形成旋风体，气流携带的气溶胶颗粒由于离心力与空气分离，分离后空气经过富集头1环形采集孔16中心的排气管18排入富集头1内排气通道，由富集头1排气孔19排入负压管道12，由风机7排出；

采样管14底部有采样液22，进入采样管14的空气携带颗粒物经过富集头1螺旋梯形扇叶17整流，气流分成多股旋风流，大质量气溶胶颗粒由于离心力撞击到采样管14侧壁上落入采样液22被捕获，多股旋风利于保持采样管14内旋风稳定性，降低底部涡流减少二次气溶胶逃逸；且富集头1环形采集孔16截面为上宽下窄的梯形孔道，气溶胶颗粒在孔道内进一步加速，增强气溶胶颗粒分离惯性，利于分离，由于底部采样液22被采样管14内旋风带动做高速旋流运动，采样液22被离心力甩至采样管14侧壁，形成液膜，液膜随液体积累和重力作用重新沿采样管14侧壁流下进入采样液22，依次循环；

循环过程中采样管14内采样液22与气流中携带的气溶胶颗粒加湿，碰撞、捕捉、分离；由于采样液22的保护，不仅降低生物气溶胶颗粒的损伤，还进一步提高气溶胶采集效率；且本采样器样品污染部件为采样管14，更换简单方便。

本发明的设计富集头1环形采集孔16内的螺旋梯形扇叶17增强旋风稳定性，提高气溶胶分离效率，减少底部涡流的形成，防止采样液22二次气溶胶化逃逸，液相捕捉技术提高气溶胶采集效率；能够智能监控样品液，防止长时间采样样品液蒸发干；结构简单，操作方便，采样过程中样品污染部件易更换，利于现场快速多次采样；可进行远程控制采样，充分保证高危现场的工作人员安全。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，由富集头、电量显示屏、启动开关、把手、锂电池、风机、主机开关、电路控制板、液位传感器、负压管道、机壳、采样管、容纳腔、环形采集孔、螺旋梯形扇叶、排气管、排气孔和进气口组成，所述把手置于机壳外侧面上，所述机壳内部置有容纳腔，采样管置于容纳腔内，所述容纳腔腔壁靠近底部位置置有液位传感器，所述电路控制板置于机壳内，且位于容纳腔下方，所述电路控制板和液位传感器电性相连，所述富集头和采样管顶端相连接，所述富集头的底部置有排气管，所述排气管上段为锥型结构，所述排气管上段锥型面上置有螺纹梯形扇叶，所述排气管下段为直管，且下端向下延伸插置于采样管内，所述富集头的底部开有环形采集孔，且位于排气管上段外侧，所述环形采集孔和采样管相连接，所述富集头的外侧面上置有进气口，所述环形采集孔连通进气口和采样管，所述富集头内部置有排气通道，所述富集头底部开有排气孔，所述气体通道连通排气孔和排气管，所述机壳内置有负压管道，且负压管道顶端进口和排气孔相对应连接，风机置于机壳内，所述风机进口和负压管道出口相对应连通，所述风机出口和机壳外部连通，所述风机和电路控制板电性相连，所述机壳内置有锂电池，所述锂电池和电路控制板、风机电性相连，所述机壳顶部置有显示锂电池剩余电量的电量显示屏，所述机壳顶部置有控制通断电的启动开关，所述机壳外侧面靠近底部位置置有控制风机工作的主机开关。

2.根据权利要求1所述的一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，所述环形采集孔截面为梯形，且宽度从上向下逐渐变窄，所述环形采集孔斜面与环形采集孔竖直面之间的夹角为0—50度。

3.根据权利要求1所述的一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，所述负压管道顶端和排气孔之间置有密封圈，所述负压管道由竖管和横管组成，且横管和竖管的套接连接位置置有多个密封圈，所述负压管道上对应密封圈位置开有凹槽，所述密封圈嵌置于凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，所述富集头的底部置有环形凸台，所述环形凸台外壁开有凹槽或者环形凸台内壁置有螺纹，所述凹槽内置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，所述风机为涡轮大风量风机。

6.根据权利要求1所述的一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，所述电路控制板上置有无线通讯模块。

7.根据权利要求1所述的一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，所述采样管为圆形管或者离心管。

8.根据权利要求1所述的一种便携式气溶胶采样器，其特征在于，所述机壳上置有报警器，所述报警器和电路控制板电性相连。

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