CN116448507B - 一种车载式空气孢粉收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车载式空气孢粉收集装置，该装置包括固定在移动载体上的呈圆柱体且一端开口的筒体。所述筒体的开口端安装有收集装置，且开口端的最外圈设有橡皮圈，另一端内设螺纹接口；远离所述筒体的开口端的一侧嵌有传感器装置；所述收集装置为一筒径由小到大递增的圆筒，一端外壁设有螺纹，另一端内壁设有卡紧槽，内部根据筒径由小到大依次设有不同目数的筛网Ⅰ、筛网Ⅱ、筛网Ⅲ、筛网Ⅳ；所述螺纹与所述螺纹接口旋转连接；所述卡紧槽上设有横向漏斗状进风挡板，该漏斗状进风挡板的中间设有进风口，进风面设有滤网。本发明具有便携式、操作简单方便的特点，适用于空间尺度上远距离收集空气孢粉。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气孢粉收集装置，尤其涉及一种车载式空气孢粉收集装置。
背景技术
孢粉，指孢子植物的孢子和种子植物的花粉，是植物的生殖细胞，以颗粒的形式广泛分布于自然界各个角落，孢粉粒径多在10~200 µm之间，通过人的肉眼很难观察到。在环境科学领域的研究中，孢粉可与其他微体颗粒（比如，风卷起的土壤灰尘、海洋中浪花溅起在空中留下的盐沫、火山爆发留在空气中的燃烧产物、地面燃烧产生的微体炭屑及黑碳等）作为气溶胶的一部分悬浮在大气中，这些物质一方面能够吸收太阳辐射直接影响地气系统的辐射平衡，另一方面可作为凝结核改变云的物理特性，促进或抑制降水的形成，进而影响局部地区的天气变化。在医学领域，主要针对花粉过敏症的研究，尤其是花粉被吸入后对特应性体质患者造成的呼吸道感染，甚至出现皮肤病变的情况，研究表明，花粉过敏患者的增加与花粉产出密切相关，在春季最为显著，对花粉来源以及花粉产量的研究可有助于预防该症状的发生。对于地学领域的研究而言，孢粉可作为古气候变化的代理指标，由于孢粉外壁具有较强的耐腐蚀性，使得孢粉能够保存在上万年甚至更为古老的地层中，研究人员通过分析孢粉类型和比例可推断古环境的特征，在更长时间尺度上，能够得到古气候的演化规律，这对未来环境气候变化的预测至关重要。
目前，对于孢粉、花粉的收集装置大多应用在花卉、果树等农作物培育、繁殖上，以及养蜂业上。虽然对孢粉的研究在各个领域都有所发展，但仍有许多问题尚未解决，在对空气孢粉的研究中，孢粉颗粒在空气动力学影响下的分布和传输特征问题就受到很好的关注，但该研究往往受限于空气孢粉数据量单一、监测数据少等数据获取问题而发展缓慢。而在空气孢粉收集上面，仅有几种固定点位的收集装置，如ZL202020242742.6公开的一种用于干旱–半干旱区收集空气孢粉的简单装置，现已大量用于野外地区长期收集空气孢粉的研究工作；ZL202111042908.5公开的一种适用于干旱区的空气微体颗粒风力分级收集装置，该装置考虑到风速对孢粉颗粒运移的影响，在不同风力等级下实现对孢粉颗粒的收集。
由于孢粉的散布是一个从有序到无序的熵增过程，西北干旱地区以大风为主导致该过程更加复杂，因此，亟需一种解决空气孢粉收集问题的车载式收集装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式、操作简单方便、适用于空间尺度上远距离收集空气孢粉的车载式空气孢粉收集装置。
为解决上述问题，本发明所述的一种车载式空气孢粉收集装置，其特征在于：该装置包括固定在移动载体上的呈圆柱体且一端开口的筒体；所述筒体的开口端安装有收集装置，且开口端的最外圈设有橡皮圈，另一端内设螺纹接口；远离所述筒体的开口端的一侧嵌有传感器装置；所述收集装置为一筒径由小到大递增的圆筒，一端外壁设有螺纹，另一端内壁设有卡紧槽，内部根据筒径由小到大依次设有不同目数的筛网Ⅰ、筛网Ⅱ、筛网Ⅲ、筛网Ⅳ；所述螺纹与所述螺纹接口旋转连接；所述卡紧槽上设有横向漏斗状进风挡板，该漏斗状进风挡板的中间设有进风口，进风面设有滤网。
所述筛网Ⅳ所在的所述收集装置的外壁与所述筒体的相接处设有所述橡皮圈。
所述传感装置包括分别嵌在所述筒体上的里程计数器和风速传感器以及设在所述筒体中远离开口端的一端的扇叶；所述风速传感器与所述扇叶相连。
所述筛网Ⅰ的孔径为1340目，安装在靠近所述螺纹处的所述收集装置内。
所述筛网Ⅱ、筛网Ⅲ、筛网Ⅳ分别通过挡圈固定在所述收集装置内。
所述筛网Ⅱ的孔径为200目。
所述筛网Ⅲ的孔径为70目。
所述筛网Ⅳ的孔径为10目。
所述进风口的口径为5mm。
所述滤网面向所述移动载体的移动方向。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明中设有横向漏斗状进风挡板，能够控制收集装置进风口的速度，防止收集装置内部气流紊乱，不利于孢粉颗粒的收集。
2、本发明中面向移动载体的移动方向设有滤网，可防止过大物体遮挡收集装置的进风口。
3、本发明安装风速传感器和里程计数器，能够有效记录车载式收集装置的详细信息，为探讨孢粉通量与风量之间的关系提供数据支撑。
4、本发明整个装置固定在移动载体上，采取移动式收集，能够记录空间尺度远距离的孢粉传输的特征，以及各类型孢粉传输的通量。
5、本发明结构简单、体积小，便于拆卸和安装，在节省人力物力的同时，能够被广泛应用，实现空间尺度上远距离孢粉的收集工作，为区域内孢粉传输机制和特征分析提供数据支撑，具有时效性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的总体示意图。
图2为本发明的左视图。
图3为本发明剖视图。
图4为本发明中筒体示意图。
图5为本发明收集装置示意图。
图中：1—筒体；101—橡皮圈；102—螺纹接口；2—收集装置；201—漏斗状进风挡板；202—卡紧槽；203—挡圈；204—螺纹；205—滤网；206—筛网Ⅰ；207—筛网Ⅱ；208—筛网Ⅲ；209—筛网Ⅳ；210—进风口；3—传感器装置；301—里程计数器；302—风速传感器；303—扇叶。
具体实施方式
如图1~5所示，一种车载式空气孢粉收集装置，该装置包括固定在移动载体上的呈圆柱体且一端开口的筒体1。筒体1的开口端安装有收集装置2，且开口端的最外圈设有橡皮圈101，另一端内设螺纹接口102；远离筒体1的开口端的一侧嵌有传感器装置3；收集装置2为一筒径由小到大递增的圆筒，一端外壁设有螺纹204，另一端内壁设有卡紧槽202，内部根据筒径由小到大依次设有不同目数的筛网Ⅰ206、筛网Ⅱ207、筛网Ⅲ208、筛网Ⅳ209；螺纹204与螺纹接口102旋转连接，能够与筒体1紧密安装，并且拆卸方便，使用便捷。卡紧槽202上设有横向漏斗状进风挡板201，该漏斗状进风挡板201的中间设有口径为5mm的进风口210，进风面设有滤网205。
其中：筛网Ⅳ209所在的收集装置2的外壁与筒体1的相接处设有橡皮圈101。
传感装置3包括分别嵌在筒体1上的里程计数器301和风速传感器302以及设在筒体1中远离开口端的一端的扇叶303；风速传感器302与扇叶303相连。风速传感器302通过扇叶303的转速转换为出风口风速并记录，单位为m/s。里程计数器301能够记录该装置移动的里程数，单位为m。
筛网Ⅰ206的孔径为1340目，安装在靠近螺纹204处的收集装置2内。
筛网Ⅱ207、筛网Ⅲ208、筛网Ⅳ209分别通过挡圈203固定在收集装置2内。筛网Ⅱ207的孔径为200目。筛网Ⅲ208的孔径为70目。筛网Ⅳ209的孔径为10目。
滤网205面向移动载体的移动方向。安装滤网205是为了在高速行驶的道路上，能够避免较大的物体堵住进风口。
筒体1为整体设计提供支撑和安装作用，其材料为合金铝，结构轻便耐用，强度高、耐腐蚀等良好的特殊性能为其长时间重复使用提供保障。
收集装置2用于捕捉空气中悬浮的孢粉颗粒，其外形尺寸长250 mm，最大筒径140mm，最小筒径110 mm。材料为PE、PET等，便于拆卸清洗，进行样本采集。
传感器装置3能够有效捕捉流出收集装置空气的流速变化。其中风速测定采用机械式扇叶风速传感器测量，传感器安装在筒体1的内部，气流从整个装置内穿过，带动扇叶303转动，实现风速的测定。同时可实现收集装置内移动距离的测量。
本发明主要借助风力进行空气中孢粉颗粒的捕捉，在区域尺度上实现孢粉样本的收集，除了定点架设收集仪器外，依靠固定在汽车等载体上的车载式空气孢粉收集装置，能够更为直接方便地收集样本。
使用时，将本发明装置固定在移动载体（汽车等）上，将滤网205所在一端面向载体移动方向，空气气流穿过滤网205，通过漏斗状挡板201由进风口进入收集装置2内部，依次经过筛网Ⅳ209、筛网Ⅲ208、筛网Ⅱ207、筛网Ⅰ，携带孢粉颗粒的空气从进风口进入，不同粒径的孢粉可由不同目数的筛网进行筛出收集，空气气流经过扇叶303，带动其旋转，记录风速。收集工作结束后，旋松并取出收集装置2，通过卡紧槽202取下漏斗状进风挡板201，进行收集装置2内部样品的收集处理工作。
需特别注意，本发明需要固定在移动载体上使用，一般为汽车等载具，同时本发明在天气恶劣（雨、雪、冰雹）的情况下，不适宜使用，主要目的防止装置进水，影响孢粉颗粒的收集质量。
Claims (4)
1.一种车载式空气孢粉收集装置，其特征在于：该装置包括固定在移动载体上的呈圆柱体且一端开口的筒体（1）；所述筒体（1）的开口端安装有收集装置（2），且开口端的最外圈设有橡皮圈（101），另一端内设螺纹接口（102）；远离所述筒体（1）的开口端的一侧嵌有传感器装置（3）；所述收集装置（2）为一筒径由小到大递增的圆筒，一端外壁设有螺纹（204），另一端内壁设有卡紧槽（202），内部根据筒径由小到大依次设有不同目数的筛网Ⅰ（206）、筛网Ⅱ（207）、筛网Ⅲ（208）、筛网Ⅳ（209）；所述螺纹（204）与所述螺纹接口（102）旋转连接；所述卡紧槽（202）上设有横向漏斗状进风挡板（201），该漏斗状进风挡板（201）的中间设有进风口（210），进风面设有滤网（205）；所述传感器装置（3）包括分别嵌在所述筒体（1）上的里程计数器（301）和风速传感器（302）以及设在所述筒体（1）中远离开口端的一端的扇叶（303）；所述风速传感器（302）与所述扇叶（303）相连；所述进风口（210）的口径为5mm；所述筛网Ⅰ（206）的孔径为1340目；所述筛网Ⅱ（207）的孔径为200目；所述筛网Ⅲ（208）的孔径为70目；所述筛网Ⅳ（209）的孔径为10目；所述滤网（205）面向所述移动载体的移动方向。
2.如权利要求1所述的一种车载式空气孢粉收集装置，其特征在于：所述筛网Ⅳ（209）所在的所述收集装置（2）的外壁与所述筒体（1）的相接处设有所述橡皮圈（101）。
3.如权利要求1所述的一种车载式空气孢粉收集装置，其特征在于：所述筛网Ⅰ（206）安装在靠近所述螺纹（204）处的所述收集装置（2）内。
4.如权利要求1所述的一种车载式空气孢粉收集装置，其特征在于：所述筛网Ⅱ（207）、筛网Ⅲ（208）、筛网Ⅳ（209）分别通过挡圈（203）固定在所述收集装置（2）内。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |