CN116337547A - 一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境监测领域，尤其涉及一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置。包括有外壳，外壳设置有出风壳，外壳固接有第一电动推杆，第一电动推杆固接有固定杆，外壳转动连接有取样筒，固定杆设置有清洗组件，清洗组件设置有活塞盘，取样筒与固定杆齿条传动，取样筒与出风壳贴合贯穿外壳，外壳固接有对接壳，外壳固接有净化装置，外壳固接有流通管道，对接壳、净化装置和流通管道依次连通，流通管道内设置有紫外灯，流通管道内设置有电极检测板，流通管道的外侧绕射有加热电阻丝。本发明通过取样筒对环境中流通的气体进行截取检测，同时通过均匀的推力将取样的气体推入净化装置，保证检测的连续性，增加检测气体的均匀性。

Description

一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置

技术领域

本发明涉及环境监测领域，尤其涉及一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置。

背景技术

挥发性有机物是指在常温下饱和蒸气压超过133.32Pa，沸点在50℃至250℃的各种有机化合物，其在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物，挥发性有机物对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道、皮肤过敏和头痛等症状，为人体健康做出防护和补救，需要对空气中的挥发性有机物含量进行检测。

在对气体中挥发性有机物检测时，需要对环境中的气体进行取样，现有的挥发性有机物检测装置对气体的取样大多为人为取样，取样后会在储存筒储存部分时间，气体内有机物会附着于取样筒内壁，导致取样的样品中有机物含量减小，且人为取样，是通过不均匀的自然来风自行进入储存筒内，再将取样的气体排出进行检测，整个检测过程不连续。

发明内容

为了克服现有装置取样检测过程不连续，导致样品中有机物含量减小的缺点，本发明提供了一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置来解决上述问题。

本发明的技术实施方案为：一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，包括有外壳，外壳设置有用于固定自身的支撑组件，外壳设置有出风壳，外壳固定连接有第一电动推杆，第一电动推杆固定连接有固定杆，固定杆设置有齿条，外壳转动连接有取样筒，取样筒设置有与固定杆啮合的弧形齿条，固定杆设置有用于清洗取样筒的清洗组件，清洗组件设置有活塞盘，取样筒与出风壳贴合，外壳固定连接有对接壳，外壳固定连接有净化装置，外壳固定连接有流通管道，对接壳、净化装置和流通管道依次连通，流通管道内设置有紫外灯，流通管道内设置有电极检测板，流通管道的外侧均匀绕射有加热电阻丝，外壳设置有控制终端，控制终端与第一电动推杆电连接，流通管道内设置有用于调节气体流通距离的调节组件。

优选地，流通管道为蛇形往复分布，用于增加气体流通距离。

优选地，取样筒设置有对称分布的限位块，限位块为磁块，限位块用于取样筒与对接壳的精准贴合。

优选地，支撑组件包括有插杆，插杆转动连接于外壳，插杆滑动连接有滑块，插杆设置有卡位球，滑块与卡位球限位配合，滑块铰接有周向分布的支撑杆，插杆铰接有周向分布的支地杆，支撑杆与相邻的支地杆铰接。

优选地，清洗组件包括有伺服电机，伺服电机固定连接于固定杆，伺服电机与控制终端电连接，固定杆转动连接有储液筒，伺服电机的输出轴与储液筒之间通过齿轮传动，储液筒周向设置有喷头，储液筒固定连接有周向分布的滑杆，周向分布的滑杆一端均滑动连接有导流块，导流块与相邻的滑杆之间固定连接有第一复位弹簧，周向分布的导流块外侧均固定连接有海绵。

优选地，导流块为波浪形扇叶结构，用于形成风流清理取样筒内壁。

优选地，储液筒固定连接有固定环，固定环转动连接有转动环，转动环与储液筒之间固定连接有周向分布的第二复位弹簧，转动环固定连接有周向分布的挤压块，外壳内壁固定连接有导流壳，外壳底部固定连接有收集壳。

优选地，导流块外侧的海绵与相邻的挤压块贴合。

优选地，调节组件包括有第二电动推杆，第二电动推杆固定连接于外壳，第二电动推杆与控制终端电连接，第二电动推杆的伸缩端固定连接有调节杆，调节杆设置有均匀分布的转轴，均匀分布的转轴均固定连接有均匀分布的导流板，均匀分布的转轴与流通管道转动连接，均匀分布的导流板位于流通管道内。

优选地，外壳设置有用于取样筒面向来风方向的导向尾翼。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、通过取样筒对环境中流通的气体进行截取检测，同时通过均匀的推力将取样的气体推入净化装置，增加检测的连续性和检测气体的均匀性，便于后续对有机物的检测，提高检测的准确性。

2、通过滑块与支撑杆和支地杆配合对本装置支撑固定，增加本装置的稳定性，提高监测数据的准确性。

3、通过调节杆与转轴配合调节导流板的转动角度，增加气体的流通距离，确保气体加热至适宜的检测温度，同时气体与导流板碰撞形成扩散，使气体混合均匀，确保加热电阻丝对气体加热均匀。

4、通过储液筒与海绵配合对取样筒内壁进行清理，避免气体中的有机物附着于取样筒的内壁，进而混合于下次取样的气体中，导致气体监测标准不准确。

5、通过导流块带动取样筒内的气体形成旋转的气流，旋转气流吹动洗涤液完全覆盖取样筒内壁，确保取样筒内壁附着的有机物清洗干净。

6、通过第二复位弹簧与转动环配合延后挤压块的转动，使挤压块挤压海绵，海绵受挤压将其内部所含有的洗涤液以及其上所附着的有机物排出，确保有机物的完全排出，提高下轮检测的数据准确性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视及其内部零件的立体结构示意图。

图3为本发明取样筒和流通管道等零件的立体结构示意图。

图4为本发明取样筒和固定杆等零件的立体结构示意图。

图5为本发明紫外灯和电极检测板等零件的立体结构示意图。

图6为本发明调节组件的立体结构示意图。

图7为本发明支撑组件的立体结构示意图。

图8为本发明伺服电机和储液筒等零件的立体结构示意图。

图9为本发明导流块和挤压块等零件的立体结构示意图。

图10为本发明调节杆和转轴等零件的立体结构示意图。

附图中各零部件的标记如下：101：外壳，102：出风壳，103：第一电动推杆，104：固定杆，105：活塞盘，106：取样筒，107：对接壳，108：净化装置，109：流通管道，110：紫外灯，111：电极检测板，112：控制终端，113：加热电阻丝，114：限位块，2：支撑组件，201：插杆，202：滑块，203：支撑杆，204：支地杆，3：清洗组件，301：伺服电机，302：储液筒，303：滑杆，304：导流块，305：第一复位弹簧，306：海绵，307：固定环，308：转动环，309：第二复位弹簧，310：挤压块，4：调节组件，401：第二电动推杆，402：调节杆，403：转轴，405：导流板，501：导向尾翼，601：导流壳，602：收集壳。

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。

实施例1：一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，如图1-图5所示，包括有外壳101，外壳101的下侧面设置有用于固定自身的支撑组件2，外壳101内部设置有出风壳102，外壳101的内壁固定连接有第一电动推杆103，第一电动推杆103固定连接有固定杆104，固定杆104为回转杆，固定杆104设置有齿牙，外壳101转动连接有取样筒106，取样筒106设置有与外壳101转动配合的转轴，转轴上设置有与固定杆104啮合的齿牙，固定杆104设置有用于清洗取样筒106的清洗组件3，清洗组件3设置有活塞盘105，取样筒106与出风壳102贴合使气流流通，并贯穿外壳101，外壳101固定连接有对接壳107，对接壳107设置有与取样筒106贴合的弧形面，外壳101固定连接有净化装置108，净化装置108包括有灰尘过滤装置、水过滤装置和无机物过滤装置，外壳101固定连接有流通管道109，流通管道109为蛇形往复分布，用于增加被检测气体的流通距离，对接壳107、净化装置108和流通管道109依次连通，流通管道109内设置有用于电离挥发性有机气体的紫外灯110，流通管道109内设置有用于检测正负电荷的电极检测板111，流通管道109的外侧均匀绕射有加热电阻丝113，加热电阻丝113用于提高检测气体的温度，便于后续的电离，外壳101设置有控制终端112，外壳101的进风口设置有电控门，电控门与控制终端112电连接，控制终端112与第一电动推杆103电连接，取样筒106设置有对称分布的两个限位块114，限位块114为磁性材质，对称分布的两个限位块114分别用于取样筒106与对接壳107的精准贴合和取样筒106的精准复位，流通管道109内设置有用于调节气体流通距离的调节组件4，外壳101设置有用于取样筒106面向来风方向的导向尾翼501，通过取样筒106对环境中流通的气体进行截取检测，同时第一电动推杆103通过均匀的推力将取样的气体推入净化装置108，保证本装置对气体检测的连续性，增加检测气体的均匀性，便于后续对有机物的检测，提高检测的准确性。

如图6所示，支撑组件2包括有插杆201，插杆201包括有插轴和底部的圆锥插块，插杆201的插轴转动连接于外壳101的下侧面，插杆201的插轴滑动连接有滑块202，插杆201的插轴设置有卡位球，滑块202与卡位球限位配合，滑块202铰接有周向分布的三个支撑杆203，插杆201铰接有周向分布的三个支地杆204，周向分布的三个支撑杆203分别与相邻的支地杆204铰接，通过滑块202与三个支撑杆配合对本装置形成三角支撑固定，增加本装置的稳定性，提高监测数据的准确性。

如图9和图10所示，调节组件4包括有第二电动推杆401，第二电动推杆401固定连接于外壳101的内壁，第二电动推杆401与控制终端112电连接，第二电动推杆401的伸缩端固定连接有调节杆402，调节杆402设置有均匀分布的转轴403，且相邻的转轴403上下分布于调节杆402，均匀分布的转轴403均固定连接有均匀分布的导流板405，导流板405为矩形板，均匀分布的转轴403与流通管道109转动连接，均匀分布的导流板405位于流通管道109内，当外界空气温度较低时，气体温度不适宜直接检测，加热电阻丝113对气体加热至适宜温度，同时第二电动推杆401的伸缩端通过调节杆402带动403转轴与流通管道109之间发生转动，403转轴转动调节其上均分分布的导流板405的转动角度，增加气体的流通距离，避免加热电阻丝113对流通管道109内的气体加热不均匀，导致后续的检测数据不准确。

当对环境中的有机物含量进行监测时，工作人员将插杆201插入地面，然后推动滑块202沿插杆201滑动，同时滑块202带动三个支撑杆203同步下压，三个支撑杆203带动相铰接的支地杆204逐渐向外侧打开，当滑块202滑动至与插杆201上卡位球限位后，此时三个支地杆204与地面完全接触，三个支地杆204增大本装置与地面的接触面积，确保本装置与地面的紧固力，同时三个支撑杆203形成三角支撑结构，进一步对本装置支撑固定，避免在监测期间出现晃动和倾倒，导致监测数据不准确。

当本装置固定完成后，此时受环境流通风吹动导向尾翼501，导向尾翼501受风力推动带动外壳101转动，外壳101转动带动取样筒106取样口朝向来风反向，使环境中的流通气体沿取样筒106和出风壳102贯穿外壳101，确保风流始终流通于取样筒106内，当对环境内有机物取样监测时，此时控制终端112开启第一电动推杆103，第一电动推杆103的伸缩端带动固定杆104向外壳101的侧壁滑动，此时固定杆104通过齿牙带动取样筒106转动，取样筒106转动与出风壳102分离，同时取样筒106缓慢转动与出风壳102形成错位截取部分流通气体，同时外壳101进风口处的电控门关闭，遮挡来风，取样筒106缓慢带动其内部气体逆时针转动90°并与对接壳107对接，避免取样筒106内部所截取的气流泄露，取样筒106转动带动后侧限位块114与固定杆104脱离贴合，取样筒106逆时针转动90°时，此时取样筒106其上弧形齿条与固定杆104齿条脱离啮合，前侧的限位块114与固定杆104贴合，并吸附于固定杆104外壁，避免取样筒106转动角度不准确，难以与对接壳107对接，当取样筒106与对接壳107对接后，此时固定杆104刚好带动活塞盘105插入取样筒106内，此时对气体取样完成，通过取样筒106对环境中流通的气体进行截取检测，提高气体检测数据的准确性。

此时气体取样完成，然后第一电动推杆103继续通过固定杆104带动活塞盘105沿取样筒106滑动，活塞盘105沿取样筒106滑动，将取样筒106内气体均匀挤压至净化装置108，净化装置108经灰尘过滤、水过滤和无机物过滤后，其中杂质含量降低，通过匀速推入净化装置108，增加气体的均匀性，便于后续对有机物的检测，提高检测的准确性，使净化装置108均匀对气体进行过滤净化，避免不均匀的自然来风直接进入净化装置108，导致气体中的杂质含量分布不均匀，致使取样的气体过滤不彻底，当气体过滤完成后，气体进入流通管道109。

当气体进入流通管道109后，当取样的气体温度较低，不适宜检测时，控制终端112开启加热电阻丝113，加热电阻丝113对流通管道109内部气体加热，流通管道109为蛇形往复分布，用于增加气体的流通距离，同时控制终端112开启第二电动推杆401，第二电动推杆401的伸缩端带动调节杆402向外壳101的后侧运动，调节杆402向外壳101的后侧运动带动其上均匀分布的转轴403转动，转轴403转动带动位于流通管道109内的导流板405同步转动，导流板405同步转动对流通管道109内气体限位导流，进一步增加气体于流通管道109内的流通距离，确保气体加热至所需检测适宜温度，同时气体流通时与导流板405碰撞形成扩散，使气体混合均匀，确保加热电阻丝113对气体加热均匀，当气体加热完成后，气体流通至流通管道109的末端时，此时控制终端112开启紫外灯110和电极检测板111，紫外灯110发射电离射线，将气体中的有机物电离分化为带有正电荷和负电荷两部分，然后上下两个电极检测板111通过检测气体中的正负电荷含量，进而确定气体中有机物的含量，然后气体继续沿流通管道109运动，直至排出外壳101，此时监测完成，然后再次开启第一电动推杆103，第一电动推杆103带动取样筒106复位，等下次检测，按照上述步骤操作。

实施例2：在实施例1的基础之上，如图7和图8所示，清洗组件3包括有伺服电机301，伺服电机301固定连接于固定杆104，伺服电机301与控制终端112电连接，固定杆104转动连接有储液筒302，固定杆104内部贯穿有向储液筒302内输送洗涤液的补液管，伺服电机301的输出轴与储液筒302之间通过齿轮传动，储液筒302周向设置有喷头，储液筒302固定连接有周向分布的八个滑杆303，周向分布的八个滑杆303均滑动连接有导流块304，导流块304为波浪形扇叶结构，用于形成旋转的风流，使洗涤液均匀覆盖取样筒106内壁，导流块304与相邻的滑杆303之间固定连接有第一复位弹簧305，周向分布的八个导流块304均固定连接有海绵306，通过储液筒302与海绵306配合对取样筒内壁进行清理，避免气体中的有机物附着于取样筒的内壁，进而混合于下次取样的气体中，导致气体监测标准不准确，储液筒302固定连接有固定环307，固定环307转动连接有转动环308，转动环308与储液筒302之间固定连接有周向分布的八个第二复位弹簧309，转动环308固定连接有周向分布的八个挤压块310，挤压块310具有挤压海绵306的倾斜面，导流块304外侧的海绵306与相邻的挤压块310贴合，用于挤压块310复位挤压海绵306，通过第二复位弹簧309与转动环308配合延后挤压块310的转动，使挤压块310挤压海绵306，海绵受挤压将其内部所含有的洗涤液以及其上所附着的有机物排出，避免有机物排出不完全，降低下轮检测的数据的准确性，外壳101内壁固定连接有导流壳601，外壳101底部固定连接有收集壳602，用于收集清理取样筒106内壁后的残留物。

当取样筒106复位时，控制终端112开启伺服电机301，伺服电机301的输出轴通过齿轮带动储液筒302同步转动，此时洗涤液筒通过固定杆104向储液筒302内注入洗涤液，储液筒302转动其内部洗涤液沿周向分布的喷头喷出，洗涤液喷出后附着于取样筒106内壁，同时储液筒302转动形成离心力，离心力带动周向分布的八个导流块304以及其上海绵306沿其相邻的滑杆303向外侧滑动，周向分布的八个第一复位弹簧305同步拉伸，同时储液筒302转动带动固定环307同步转动，此时转动环308带动固定环307转动，周向分布的八个第二复位弹簧309拉伸，八个第二复位弹簧309拉伸对转动环308施加拽动力，直至八个第二复位弹簧309拽动转动环308同步转动，此时转动环308跟随储液筒302同步转动，转动环308的转动与导流块304的滑动存在时间差，转动环308转动时，导流块304已经由相邻的两个挤压块310之间滑出，当导流块304其上海绵306与取样筒106内壁接触后，此时海绵306对取样筒106内壁进行清理，避免气体中的有机物附着于取样筒106的内壁，进而混合于下次取样的气体中，导致气体监测标准不准确。

在对取样筒106内壁清理时，导流块304为波浪形扇叶结构，周向分布的八个导流块304转动带动取样筒106内的气体形成旋转的气流，旋转气流吹动取样筒106内壁上附着的洗涤液，使洗涤液分布更均匀，且完全覆盖取样筒106内壁，确保海绵306对取样筒106内壁附着的有机物清洗干净，当取样筒106内壁清洗完成后，关闭伺服电机301，此时周向分布的八个第一复位弹簧305复位带动相邻的导流块304同步复位，同时周向分布的八个第二复位弹簧309同步复位带动转动环308沿固定环307转动，转动环308沿固定环307转动时其上挤压块310的斜面与相邻的复位海绵306接触，并随着挤压块310的复位，挤压块310的倾斜面对海绵306进行挤压，海绵306受挤压将其内部所含有的洗涤液以及其上所附着的有机物排出，然后随着固定杆104的复位回正，取样筒106内部清理残留的洗涤液和有机物经导流壳601进入收集壳602，收集壳602将洗涤液与有机物收集，避免洗涤液与有机物挥发影响其检测数据的准确性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，包括有外壳（101），外壳（101）设置有用于固定自身的支撑组件（2），外壳（101）设置有出风壳（102），外壳（101）固定连接有第一电动推杆（103），第一电动推杆（103）固定连接有固定杆（104），固定杆（104）设置有齿条，其特征是：外壳（101）转动连接有取样筒（106），取样筒（106）设置有与固定杆（104）啮合的弧形齿条，固定杆（104）设置有用于清洗取样筒（106）的清洗组件（3），清洗组件（3）设置有活塞盘（105），取样筒（106）与出风壳（102）贴合，外壳（101）固定连接有对接壳（107），外壳（101）固定连接有净化装置（108），外壳（101）固定连接有流通管道（109），对接壳（107）、净化装置（108）和流通管道（109）依次连通，流通管道（109）内设置有紫外灯（110），流通管道（109）内设置有电极检测板（111），流通管道（109）的外侧均匀绕射有加热电阻丝（113），外壳（101）设置有控制终端（112），控制终端（112）与第一电动推杆（103）电连接，流通管道（109）内设置有用于调节气体流通距离的调节组件（4）。

2.按照权利要求1所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：流通管道（109）为蛇形往复分布，用于增加气体流通距离。

3.按照权利要求1所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：取样筒（106）设置有对称分布的限位块（114），限位块（114）为磁块，限位块（114）用于取样筒（106）与对接壳（107）的精准贴合。

4.按照权利要求1所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：支撑组件（2）包括有插杆（201），插杆（201）转动连接于外壳（101），插杆（201）滑动连接有滑块（202），插杆（201）设置有卡位球，滑块（202）与卡位球限位配合，滑块（202）铰接有周向分布的支撑杆（203），插杆（201）铰接有周向分布的支地杆（204），支撑杆（203）与相邻的支地杆（204）铰接。

5.按照权利要求1所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：清洗组件（3）包括有伺服电机（301），伺服电机（301）固定连接于固定杆（104），伺服电机（301）与控制终端（112）电连接，固定杆（104）转动连接有储液筒（302），伺服电机（301）的输出轴与储液筒（302）之间通过齿轮传动，储液筒（302）周向设置有喷头，储液筒（302）固定连接有周向分布的滑杆（303），周向分布的滑杆（303）一端均滑动连接有导流块（304），导流块（304）与相邻的滑杆（303）之间固定连接有第一复位弹簧（305），周向分布的导流块（304）外侧均固定连接有海绵（306）。

6.按照权利要求5所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：导流块（304）为波浪形扇叶结构，用于形成风流清理取样筒（106）内壁。

7.按照权利要求5所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：储液筒（302）固定连接有固定环（307），固定环（307）转动连接有转动环（308），转动环（308）与储液筒（302）之间固定连接有周向分布的第二复位弹簧（309），转动环（308）固定连接有周向分布的挤压块（310），外壳（101）内壁固定连接有导流壳（601），外壳（101）底部固定连接有收集壳（602）。

8.按照权利要求7所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：导流块（304）外侧的海绵（306）与相邻的挤压块（310）贴合。

9.按照权利要求1所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：调节组件（4）包括有第二电动推杆（401），第二电动推杆（401）固定连接于外壳（101），第二电动推杆（401）与控制终端（112）电连接，第二电动推杆（401）的伸缩端固定连接有调节杆（402），调节杆（402）设置有均匀分布的转轴（403），均匀分布的转轴（403）均固定连接有均匀分布的导流板（405），均匀分布的转轴（403）与流通管道（109）转动连接，均匀分布的导流板（405）位于流通管道（109）内。

10.按照权利要求1所述的一种用于挥发性有机物分析的环境监测装置，其特征是：外壳（101）设置有用于取样筒（106）面向来风方向的导向尾翼（501）。

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