CN112526062A - 空气质量监测包 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空气质量监测技术领域，尤其涉及一种空气质量监测包，包括包体和监测装置，监测装置包括粗过滤器和监测组件，监测组件位于包体内部，粗过滤器设置于包体外部，且粗过滤器与监测组件连接。本发明可用于户外环境空气质量监测，也可用于室内空气质量的监测，本发明各监测组件小型化轻量化设计集成于包体内，降低设备费用，减少占地面积，使空气质量检测方式更加灵活，适用范围广，能够更加精细的获知空气质量在时间和空间的分布情况，解决了局限于通过车载及定点监测，监测范围有限，且容易受到车辆自身排气影响的监测问题，使用方面快捷。
Description
技术领域
本发明涉及空气质量监测技术领域，尤其涉及一种空气质量监测包。
背景技术
空气质量监测主要测试项目包括：PM2.5，PM10，一氧化碳(CO)，二氧化硫(SO2)，氮氧化物(NOX)，臭氧(O3)以及挥发性有机物(VOC)等。目前，空气质量的监测主要采用实验室采样分析或者采用定点在线监测设备进行，设备费用高，占地面积大，监测点位有限。随着传感器技术的发展以及大数据的普及，环境空气质量越来越多的采用密集布点和环境移动监测车进行。定点监测测定的位置有限而且仅代表所测定区域的浓度水平，无法知道精细的空间分布。空气质量监测车，汽车本身会引入干扰，而且汽车在车行道上测定的浓度与人行道的浓度还是会有差别，汽车成本高，速度快，时间精度不够。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是现有技术中空气质量监测装置成本高、灵活性差，适用范围受限的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空气质量监测包，包括包体和监测装置，所述监测装置包括粗过滤器和监测组件，所述监测组件位于所述包体内部，所述粗过滤器设置于所述包体外部，且所述粗过滤器与所述监测组件连接。
其中，所述监测组件包括通过管路依次连接的PM10颗粒物浓度测定组件、PM2.5颗粒物浓度测定组件、气体浓度检测组件和抽气泵。
其中，所述PM10颗粒物浓度测定组件包括依次连接的PM10旋风切割器和PM10颗粒物浓度测定仪，所述PM10颗粒物浓度测定仪与所述PM2.5颗粒物浓度测定组件连接。
其中，所述PM2.5颗粒物浓度测定组件包括依次连接的PM2.5旋风切割器和PM2.5颗粒物浓度测定仪，所述PM2.5旋风切割器与所述PM10颗粒物浓度测定仪连接。
其中，所述气体浓度检测组件包括气体检测腔室和设置于所述气体检测腔室内的导流板和传感器，所述气体检测腔室与所述PM2.5颗粒物浓度测定组件和所述抽气泵连通。
其中，所述气体检测腔室与所述PM2.5颗粒物浓度测定组件之间的所述管路中设有颗粒物过滤膜，所述气体检测腔室与所述抽气泵之间的所述管路中设有气体过滤件。
其中，所述管路的内表面涂覆惰性材料层。
其中，还包括控制装置，所述控制装置位于所述包体内部，且所述PM10颗粒物浓度测定仪、所述PM2.5颗粒物浓度测定仪和所述气体浓度检测组件均与所述控制装置连接。
其中，还包括供电装置，所述供电装置位于所述包体内部，且所述抽气泵、所述气体浓度检测组件和所述控制装置均与所述供电装置连接。
其中，所述包体上设有显示屏和充电口，所述显示屏与所述控制装置连接，所述充电口与所述供电装置连接。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明实施例的空气质量监测包，将各个用于监测空气质量的监测组件设置在包体内，粗过滤器设置在包体外并通过管路与监测组件连接，主要用于过滤空气中的大颗粒物，防止大颗粒堵塞设备，主要过滤的颗粒粒径为100μm。空气经由粗过滤器进入监测组件，从而监测空气中各组分浓度获得空气质量情况。本发明的空气质量监测包可用于户外环境空气质量监测，监测人员携带包体通过步行、骑车等方式可进行空气质量的流动监测，也可用于室内空气质量的监测，将本发明的空气质量监测包放置在室内合适位置即可，同时，可用于测定人体暴露，包体时刻在监测人员附近，监测人员移动时携带包体，不走动时将包体放置在旁边即可。本发明各监测组件小型化轻量化设计集成于包体内，降低设备费用，减少占地面积，使空气质量检测方式更加灵活，适用范围广，能够更加精细的获知空气质量在时间和空间的分布情况，解决了局限于通过车辆及定点监测，监测范围有限，且容易受到车辆自身排气影响的监测问题，使用准确、方面、快捷。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例空气质量监测包的外部结构示意图；
图2是本发明实施例空气质量监测包的内部结构示意图。
图中：1：包体；2：粗过滤器；3：监测组件；4：管路；5：控制装置；6：供电装置；7：颗粒物过滤膜；8：气体过滤件；11：显示屏；12：充电口；31：PM10颗粒物浓度测定组件；32：PM2.5颗粒物浓度测定组件；33：气体浓度检测组件；34：抽气泵；311：PM10旋风切割器；312：PM10颗粒物浓度测定仪；321：PM2.5旋风切割器；322：PM2.5颗粒物浓度测定仪；331：气体检测腔室；332：导流板；333：传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的空气质量监测包，包括包体1和监测装置，监测装置包括粗过滤器2和监测组件3，监测组件3位于包体1内部，粗过滤器2设置于包体1外部，且粗过滤器2与监测组件3连接。
本发明实施例的空气质量监测包，将各个用于监测空气质量的监测组件设置在包体内，粗过滤器设置在包体外并通过管路与监测组件连接，主要用于过滤空气中的大颗粒物，防止大颗粒堵塞设备，主要过滤的颗粒粒径为100μm。空气经由粗过滤器进入监测组件，从而监测空气中各组分浓度获得空气质量情况。本发明的空气质量监测包可用于户外环境空气质量监测，监测人员携带包体通过步行、骑车等方式可进行空气质量的流动监测，也可用于室内空气质量的监测，将本发明的空气质量监测包放置在室内合适位置即可，同时，可用于测定人体暴露，包体时刻在监测人员附近，监测人员移动时携带包体，不走动时将包体放置在旁边即可。本发明各监测组件小型化轻量化设计集成于包体内，降低设备费用，减少占地面积，使空气质量检测方式更加灵活，适用范围广，能够更加精细的获知空气质量在时间和空间的分布情况，解决了局限于通过车辆及定点监测，监测范围有限，且容易受到车辆自身排气的影响的监测问题，使用准确、方面、快捷。
其中，监测组件3包括通过管路4依次连接的PM10颗粒物浓度测定组件31、PM2.5颗粒物浓度测定组件32、气体浓度检测组件33和抽气泵34。本实施例中，监测组件的PM10颗粒物浓度测定组件和PM2.5颗粒物浓度测定组件可监测空气中PM2.5，PM10的浓度，PM10颗粒物浓度测定组件、PM2.5颗粒物浓度测定组件、气体浓度检测组件和抽气泵相对独立设置，进行单独维修及更换，使用方便快捷，且相互之间通过管路连通，打开抽气泵，待设备自检完成，抽气泵正常运行后，空气通过粗过滤器依次进入PM10颗粒物浓度测定组件、PM2.5颗粒物浓度测定组件、气体浓度检测组件进行空气质量监测。
其中，PM10颗粒物浓度测定组件31包括依次连接的PM10旋风切割器311和PM10颗粒物浓度测定仪312，PM10颗粒物浓度测定仪312与PM2.5颗粒物浓度测定组件32连接。其中，PM2.5颗粒物浓度测定组件32包括依次连接的PM2.5旋风切割器321和PM2.5颗粒物浓度测定仪322，PM2.5旋风切割器321与PM10颗粒物浓度测定仪312连接。旋风切割器用于分离颗粒物粒径，不同粒径的颗粒物进入PM10旋风切割器后粒径大于10μm的颗粒物被截留下来，粒径小于10μm(称为PM10，也是需要监测的部分)随空气流动到达PM10颗粒物浓度测定仪从而进行检测，PM10浓度测定仪通过光散射原理进行颗粒物浓度的检测分析，属于无损分析。颗粒物继续随气流到达PM2.5旋风切割器，粒径大于2.5μm的颗粒物被截留下来，粒径小于2.5μm(称为PM2.5，也是需要监测的部分)随空气流动到达PM2.5颗粒物浓度测定仪从而进行检测，PM2.5浓度测定仪通过光散射原理进行颗粒物浓度的检测分析，属于无损分析。
其中，气体浓度检测组件33包括气体检测腔室331和设置于气体检测腔室331内的导流板332和传感器333，气体检测腔室331与PM2.5颗粒物浓度测定组件32和抽气泵34连通。本实施例中气体检测腔室中设置导流板和传感器，空气由PM10颗粒物浓度测定仪流出后经过管路进入气体检测腔室，空气在气体检测腔室内先经过导流板，导流板将空气均匀分流，空气再进入传感器，本实施例中传感器主要包括一氧化碳(CO)传感器，二氧化硫(SO2)传感器，氮氧化物(NOX)传感器，臭氧(O3)传感器以及挥发性有机物(VOC)传感器，通过上述各类传感器检测空气中相应物质的组分浓度。
其中，气体检测腔室331与PM2.5颗粒物浓度测定组件32之间的管路4中设有颗粒物过滤膜7，气体检测腔室331与抽气泵34之间的管路4中设有气体过滤件8。本实施例采用HEPA(高效空气过滤器)颗粒物过滤膜，采用活性炭气体过滤件，经过PM2.5颗粒物浓度测定仪的空气经过颗粒物过滤膜的过滤，将空气中的颗粒物滤出，再进入气体检测腔室，在气体检测腔室中传感器检测完毕后，气体经过气体过滤件后进入抽气泵。粗过滤器、颗粒物过滤膜和气体过滤件需要定期进行更换，确保数据的准确性。
其中，管路4的内表面涂覆惰性材料层。本实施例中各连接的管路可采用硅烷化后的金属管路，或在管路的内表面涂覆惰性材料层，可有效防止空气中颗粒物及气体组分被管路的内表面吸附，避免因管路上吸附的杂质堆积影响空气的流通，而且吸附的杂质容易对空气成分造成影响，导致监测结果不准确。本实施例采用金属管路加密封垫圈方式密封，避免管路的密封不到位引入干扰物质而影响测定。
其中，本发明实施例空气质量监测包还包括控制装置5，控制装置5位于包体1内部，且PM10颗粒物浓度测定仪312、PM2.5颗粒物浓度测定仪322和气体浓度检测组件33均与控制装置5连接。控制装置获取PM10颗粒物浓度测定组件、PM2.5颗粒物浓度测定组件和气体浓度检测组件的测定值，并对测定值进行分析处理，从而得到空气质量的监测结果。
其中，本发明实施例空气质量监测包还包括供电装置6，供电装置6位于包体1内部，且抽气泵34、气体浓度检测组件33和控制装置5均与供电装置6连接。本实施例中供电装置为控制装置抽气泵和气体浓度检测组件提供电力支持，供电装置可采用锂电池或太阳能电池板等供电元件。
其中，包体1上设有显示屏11和充电口12，显示屏11与控制装置5连接，充电口12与供电装置6连接。包体上设置充电器接口，用于供电装置的锂电池充电用，包体上还设有显示屏，用于显示控制装置的处理获得的空气质量监测结果。
使用时，包体可采用背包、提包等，便于在不同场合下监测人员携带，本实施例采用背包，背带用于实验人员背负仪器，方便使用；拉链用于打开背包，更换背包内设备的配件及维修。
综上所述，本发明实施例的空气质量监测包，将各个用于监测空气质量的监测组件设置在包体内，粗过滤器设置在包体外并通过管路与监测组件连接，主要用于过滤空气中的大颗粒物，防止大颗粒堵塞设备，主要过滤的颗粒粒径为100μm。空气经由粗过滤器进入监测组件，从而监测空气中各组分浓度获得空气质量情况。本发明的空气质量监测包可用于户外环境空气质量监测，监测人员携带包体通过步行、骑车等方式可进行空气质量的流动监测，也可用于室内空气质量的监测，将本发明的空气质量监测包放置在室内合适位置即可，同时，可用于测定人体暴露，包体时刻在监测人员附近，监测人员移动时携带包体，不走动时将包体放置在旁边即可。本发明各监测组件小型化轻量化设计集成于包体内，降低设备费用，减少占地面积，使空气质量检测方式更加灵活，适用范围广，能够更加精细的获知空气质量在时间和空间的分布情况，解决了局限于通过车辆及定点监测，监测范围有限，且容易受到车辆自身排气的影响的监测问题，使用准确、方便、快捷。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种空气质量监测包，其特征在于：包括包体和监测装置，所述监测装置包括粗过滤器和监测组件，所述监测组件位于所述包体内部，所述粗过滤器设置于所述包体外部，且所述粗过滤器与所述监测组件连接。
2.根据权利要求1所述的空气质量监测包，其特征在于：所述监测组件包括通过管路依次连接的PM10颗粒物浓度测定组件、PM2.5颗粒物浓度测定组件、气体浓度检测组件和抽气泵。
3.根据权利要求2所述的空气质量监测包，其特征在于：所述PM10颗粒物浓度测定组件包括依次连接的PM10旋风切割器和PM10颗粒物浓度测定仪，所述PM10颗粒物浓度测定仪与所述PM2.5颗粒物浓度测定组件连接。
4.根据权利要求3所述的空气质量监测包，其特征在于：所述PM2.5颗粒物浓度测定组件包括依次连接的PM2.5旋风切割器和PM2.5颗粒物浓度测定仪，所述PM2.5旋风切割器与所述PM10颗粒物浓度测定仪连接。
5.根据权利要求2所述的空气质量监测包，其特征在于：所述气体浓度检测组件包括气体检测腔室和设置于所述气体检测腔室内的导流板和传感器，所述气体检测腔室与所述PM2.5颗粒物浓度测定组件和所述抽气泵连通。
6.根据权利要求5所述的空气质量监测包，其特征在于：所述气体检测腔室与所述PM2.5颗粒物浓度测定组件之间的所述管路中设有颗粒物过滤膜，所述气体检测腔室与所述抽气泵之间的所述管路中设有气体过滤件。
7.根据权利要求2所述的空气质量监测包，其特征在于：所述管路的内表面涂覆惰性材料层。
8.根据权利要求4所述的空气质量监测包，其特征在于：还包括控制装置，所述控制装置位于所述包体内部，且所述PM10颗粒物浓度测定仪、所述PM2.5颗粒物浓度测定仪和所述气体浓度检测组件均与所述控制装置连接。
9.根据权利要求8所述的空气质量监测包，其特征在于：还包括供电装置，所述供电装置位于所述包体内部，且所述抽气泵、所述气体浓度检测组件和所述控制装置均与所述供电装置连接。
10.根据权利要求9所述的空气质量监测包，其特征在于：所述包体上设有显示屏和充电口，所述显示屏与所述控制装置连接，所述充电口与所述供电装置连接。
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| CN116754340A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-09-15 | 江苏尚维斯环境科技股份有限公司 | 一种VOCs在线自动监测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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