CN117538110B - 一种用于大气环境观测的取样检验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大气环境观测的取样检验装置，涉及大气检验技术领域，大气样本通过检测仪表检验内部的有害物成分；所述检测仪表的上表面固定安装有小型气泵，且小型气泵的一端贯通连接有进气管；所述空心柱的下方对应装配有三组取样管；所述进气管的边侧端口处设置有控向进气机构，提高样本提取内部成分的完整性；所述取样管和检测仪表之间设置有检验震荡机构，控制样本与检验液体混合时，取样管内部成分在震荡作用下快速混合均匀，加速样本的检验。该用于大气环境观测的取样检验装置，设置有两组取样检验结构，可以切换连续性进行取样检验作业，并且在检验和管壁清洁过程中可以控制取样容器往复震荡，辅助设备工作的进行。
Description
技术领域
本发明涉及大气检验技术领域，具体为一种用于大气环境观测的取样检验装置。
背景技术
大气环境受到工业快速发展的影响，大气中的污染性成分逐渐增加，治理大气问题是环境保护中的重点问题，大气环境治理首先需要检验大气中有害物成分，先对大气进行取样，取样后经过试剂的理化检验快速分析出有害物的具体成分含量等数据，以便针对性治理大气问题；
申请号为CN217384886U的一种大气环境取样检测装置，装置包括支撑杆、环境检测仪主体、复式支管、颗粒物传感器、四气两尘传感器、方向风速传感器和温湿度传感器；支撑杆上安装有环境检测仪主体，环境检测仪主体的输入端设置有输入管，输入管插接有复式支管，复式支管为中空管，中空管内部走线；复式支管外围设置有四个端部，颗粒物传感器、四气两尘传感器、方向风速传感器和温湿度传感器分别设置在复式支管的四个端部；复式支管能够沿支撑杆纵向移动；该装置能够纵向多点、多方式取样，样点分层明显，对大气环境取样检测监测更加准确可靠，设备整体结构制作成本低，占用空间小，具有良好的实现价值；但是该取样检测装置在一次取样检测后，需要先排空取样容器中的样本，在对取样容器内部进行清洁处理后在进行下一次取样检验，取样不能连续快速进行；
申请号为CN214096798U的一种大气环境监测取样装置，包括主板和固定板，所述主板的内壁安装有电机，且电机的上方设置有转杆，所述转杆的外部安装有轴承，且转杆的上方安装有螺纹杆，所述固定板固定于主板的上方，且固定板的内壁安装有滑杆，并且滑杆的内部设置有滑块，所述滑块的外壁设置有套杆，且套杆的外部安装有夹板，并且夹板的上方安装有检测仪，所述检测仪的顶部安装有支撑杆，且支撑杆的内壁预留有进风口。该大气环境监测取样装置，与现有的环境监测装置相比，有利于装置进行调节高度，使装置对不同高度的大气环境进行检测取样，有利于装置进行稳定支撑，使装置在凹凸不平的水平面上保持稳定；但是该环境监测取样装置对于提取的大气样本不便于经过理化处理，大气中很多的有害物成分需要通过试剂的理化检验才能更加准确的分析其成分和含量；
现有的部分大气取样检验装置在取样检验一次样本后，样本和检验试剂对取样容器侧壁产生污染，再次取样前需要对容器内部进行清洁处理，并且需要清洁后的容器内壁干燥后才能再次取样操作，使用十分不便，不能连续性快速取样检验分析，并且部分取样容器内部样本在进行检验过程中，取样容器不便于控制震荡，样本与检验试剂之间混合速度慢且混合均匀性有限。
所以需要针对上述问题设计一种用于大气环境观测的取样检验装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于大气环境观测的取样检验装置，以解决上述背景技术中提出现有的部分大气取样检验装置在取样检验一次样本后，样本和检验试剂对取样容器侧壁产生污染，再次取样前需要对容器内部进行清洁处理，并且需要清洁后的容器内壁干燥后才能再次取样操作，使用十分不便，不能连续性快速取样检验分析，并且部分取样容器内部样本在进行检验过程中，取样容器不便于控制震荡，样本与检验试剂之间混合速度慢且混合均匀性有限等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于大气环境观测的取样检验装置，大气样本通过检测仪表检验内部的有害物成分；
一种用于大气环境观测的取样检验装置，包括：
所述检测仪表的上表面固定安装有小型气泵，且小型气泵的一端贯通连接有进气管，并且小型气泵的另一端贯通连接有出气管，所述出气管的左右边侧对称连接有支管，且支管的侧面通过横向导管与空心柱相互连接，并且横向导管的外部套设固定有固定支架，以及固定支架固定安装在检测仪表的上表面；
所述空心柱的下方对应装配有三组取样管，且取样管的下方贯通连接有排流口，并且取样管的上方通过分流管与空心柱贯通连接，所述分流管的边侧贯通连接有入料口，所述取样管的下方边侧安装有检验传感器；
所述进气管的边侧端口处设置有控向进气机构，根据环境风向的变化控制大气取样的方向，取样的管口对应在环境风向下风位置，提高样本提取内部成分的完整性；
所述取样管和检测仪表之间设置有检验震荡机构，控制样本与检验液体混合时，通过传动结构使得取样管前后往复性转动，取样管内部成分在震荡作用下快速混合均匀，加速样本的检验。
优选的，所述控向进气机构包括贯穿连接在进气管前端的下控向管，且下控向管的上方贯穿连接有上控向管，并且上控向管的左右两侧对称转动连接有风向标；
所述上控向管的端口处外部安装有进气过滤机构，防止大气中的灰尘、气溶胶、酸碱气体等吸入小型气泵中，避免小型气泵的工作性能和使用寿命受到影响。
优选的，所述上控向管与下控向管构成转动结构，且下控向管与进气管端口构成转动结构。
优选的，所述进气过滤机构包括套设固定在上控向管上方外部的固定片，且固定片的边侧固定安装有微型驱动器，并且微型驱动器的侧面输出端连接有过滤网盘。
优选的，所述过滤网盘转动对应在上控向管的管口处位置，且过滤网盘的边侧与上控向管的管口边侧相互贴合。
优选的，所述检验震荡机构包括固定安装在检测仪表外侧面的L形安装架，且L形安装架的边侧固定安装有电动伸缩杆，并且电动伸缩杆的前方伸缩端固定有导向滑框，三组横向并列的所述取样管的外部套设固定有控向块，且控向块的边侧中间位置固定连接有导向滑杆；
所述取样管的外部设置有移动式加热机构，根据大气检验或者清洗干燥管壁的需要，对取样管的管壁进行移动加热处理，辅助大气检验或者管壁清洁的进行。
优选的，所述控向块、三组取样管、分流管以及空心柱固定为一体化驱动结构，且空心柱边侧与横向导管的边侧构成转动结构，并且控向块边侧通过导向滑杆与导向滑框构成滑动结构。
优选的，所述移动式加热机构包括固定安装在检测仪表外侧壁的C形安装架，且C形安装架的内侧嵌合固定有直线滑框，并且直线滑框的内部贯穿转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外部套设安装有内螺纹柱，且内螺纹柱的边侧通过传动支杆与定位架相互连接，并且定位架的边侧固定安装有电加热环。
优选的，所述传动支杆的两端分别与定位架和内螺纹柱边侧构成转动结构，且内螺纹柱与螺纹杆构成螺纹传动结构。
优选的，所述定位架的边侧等间距连接有三组电加热环，且三组电加热环分别套设在三组取样管的管壁外侧，并且电加热环与取样管构成上下滑动结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于大气环境观测的取样检验装置，设置有控向进气机构和检验震荡机构，其可以保持取样样本的完整性，以及提高大气检验的效率，其具体内容如下：
1.转动结构设置前在下控向管和上控向管结构，根据风向标的对应转向，控制下控向管和上控向管转动，使得风向标处于迎风的位置，此时上控向管的开口处对应在风向的下风口位置，运行小型气泵进行取样，可以保持大气样本取样成分的完整性；
同时上控向管的边侧设置有转动结构的过滤网盘，根据大气环境的污染程度，可以选择性控制过滤网盘转动对应至上控向管的开口处位置，通过过滤网盘可以过滤大气中的灰尘、气溶胶和酸碱气体等气体，降低该部分成分对小型气泵的影响；
2.三组横向并列设置的取样管为一组，在检测仪表的左右两侧各设置一组，通过阀门控制一侧的取样管与小型气泵处于贯通状态，先吸入提取大气样本进入贯通的取样管中，当取样管内部的样本完成检验作业后，开启阀门控制样本排出，开通另一侧的取样管继续取样，此时取样一次的取样管内壁被污染，控制清洗液进入取样管中进行清洁处理，并且通过电加热环可以对取样管侧壁进行加热干燥，两组取样结构使得取样和清洁过程可以错开进行，以便快速连续性取样分析；
取样管横向三组为独立状态，通过边侧贯通的入料口可以控制不同的检验试剂进入取样管中，以分析不同的气体成分，检验分析数据更加全面，并且同一取样样本不需要人工分流处理，应用十分方便；
3.取样管在进行检验或者清洁的过程中，运行电动伸缩杆推动导向滑框前后往复性滑动，在导向滑框和导向滑杆的滑动传动作用下，可以控制取样管前后往复性转动，从而实现取样管的震荡检验，以加速样本与检验试剂之间混合的效率和均匀性，同时在清洁时也可以增加清洁液与管壁接触效果，加速清洁的进行；
取样管在前后往复转动时，其外部套设的电加热环在边侧传动支杆、定位架和内螺纹柱等结构传动作用下，电加热环套设在取样管的外部上下往复性滑动，其可以实现边清洁边加热干燥的作用，并且在部分特殊检验条件下，也可以对取样管进行加热处理，以便辅助内部样本与试剂之间的反应。
附图说明
图1为本发明检测仪表立面结构示意图；
图2为本发明L形安装架和C形安装架安装结构示意图；
图3为本发明小型气泵立面结构示意图；
图4为本发明风向标立面结构示意图；
图5为本发明过滤网盘立面结构示意图；
图6为本发明取样管立面结构示意图；
图7为本发明入料口立面结构示意图；
图8为本发明控向块立面结构示意图；
图9为本发明电加热环立面结构示意图；
图10为本发明螺纹杆立面结构示意图。
图中：1、检测仪表；2、小型气泵；3、进气管；4、出气管；5、支管；6、横向导管；7、固定支架；8、空心柱；9、取样管；10、排流口；11、分流管；12、入料口；13、检验传感器；14、下控向管；15、上控向管；16、风向标；17、固定片；18、微型驱动器；19、过滤网盘；20、L形安装架；21、电动伸缩杆；22、导向滑框；23、控向块；24、导向滑杆；25、C形安装架；26、直线滑框；27、螺纹杆；28、内螺纹柱；29、传动支杆；30、定位架；31、电加热环。
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。
实施例一：如图1-图3和图6-图7所示，取样检验装置中设置有左右两组取样检验结构，可以实现取样检验和管壁清洁同时进行，以便连续性完成大气取样检验作业，具体结构如下：
大气样本通过检测仪表1检验内部的有害物成分；检测仪表1的上表面固定安装有小型气泵2，且小型气泵2的一端贯通连接有进气管3，并且小型气泵2的另一端贯通连接有出气管4，出气管4的左右边侧对称连接有支管5，且支管5的侧面通过横向导管6与空心柱8相互连接，并且横向导管6的外部套设固定有固定支架7，以及固定支架7固定安装在检测仪表1的上表面；空心柱8的下方对应装配有三组取样管9，且取样管9的下方贯通连接有排流口10，并且取样管9的上方通过分流管11与空心柱8贯通连接，分流管11的边侧贯通连接有入料口12，取样管9的下方边侧安装有检验传感器13；进气管3的边侧端口处设置有控向进气机构，根据环境风向的变化控制大气取样的方向，取样的管口对应在环境风向下风位置，提高样本提取内部成分的完整性；取样管9和检测仪表1之间设置有检验震荡机构，控制样本与检验液体混合时，通过传动结构使得取样管9前后往复性转动，取样管9内部成分在震荡作用下快速混合均匀，加速样本的检验；
取样的过程中，运行小型气泵2控制大气进入出气管4、支管5、横向导管6、空心柱8内部，最终气体样本进入取样管9中，支管5、横向导管6、空心柱8和取样管9在检测仪表1的左右两侧对称分布，控制管道阀门的开启或者闭合状态，控制左右两侧的取样结构与小型气泵2之间的连接贯通状态，控制一侧的取样结构与小型气泵2连接贯通，另一侧则与小型气泵2处于连接闭合状态，运行小型气泵2使得大气样本进入一侧的取样管9中完成取样作业，待样本检验结束后，开启排流口10的阀门开启，控制样本向外排出，取样检验一次的取样管9内壁被污染，接着切换左右两侧取样结构与小型气泵2的连接状态，运行小型气泵2对另一侧取样管9进行取样操作，通过入料口12向被污染的取样管9中加入清洁液，实现对取样管9内壁的清洁处理，同时运行电加热环31对清洁的取样管9侧壁进行加热干燥作业，使得污染的取样管9内部快速清洁干净，具备再次取样检验的条件，通过切换左右两组取样检验结构的方式，可以实现取样检验作业连续性进行；
左右两组取样管9均横向并列设置为三组，同时取样分流在三个取样管9内部，通过入料口12向三个取样管9中加入不同的检验试剂（检验传感器13对内部样本感应分析），以便较为全面的检验大气样本中的成分和含量，检验分析作业开展较为全面和便捷；
实施例二：如图3-图4所示，根据大气风向的变换，调节取样的管口对应的方向，使得取样的管口对应在风向下风处位置，提高大气样本取样的完整性，具体结构如下：
控向进气机构包括贯穿连接在进气管3前端的下控向管14，且下控向管14的上方贯穿连接有上控向管15，并且上控向管15的左右两侧对称转动连接有风向标16；上控向管15的端口处外部安装有进气过滤机构，防止大气中的灰尘、气溶胶、酸碱气体等吸入小型气泵2中，避免小型气泵2的工作性能和使用寿命受到影响；上控向管15与下控向管14构成转动结构，且下控向管14与进气管3端口构成转动结构；进气过滤机构包括套设固定在上控向管15上方外部的固定片17，且固定片17的边侧固定安装有微型驱动器18，并且微型驱动器18的侧面输出端连接有过滤网盘19；过滤网盘19转动对应在上控向管15的管口处位置，且过滤网盘19的边侧与上控向管15的管口边侧相互贴合；
根据检验环境中风向的变化情况，对取样的上控向管15管口风向进行调整，控制下控向管14对应在进气管3的边侧转动，控制上控向管15对应在下控向管14上方转动，调整风向标16对应的方向，使得风向标16处于迎风位置，风向标16迎风转动，此时上控向管15的管口对应在风向的下风口处位置，运行小型气泵2控制气体吸入设备中，取样的管口对应位置可以相对保持样本成分的完整性；
根据大气环境的污染性程度，可以选择性控制对取样的管口处进行过滤处理，运行微型驱动器18控制过滤网盘19向下转动，使得过滤网盘19转动防护设置在上控向管15管口边侧位置，通过过滤网盘19可以对大气环境中的灰尘、气溶胶、酸碱气体等物质进行隔离，避免其进入小型气泵2内部影响泵体的工作性能和使用寿命等；
实施例三：如图1-图2和图6-图10所示，在取样检验或者管壁清洁的过程中，控制取样管9前后震荡，提高取样检验或者管壁清洁的效率和效果，具体结构如下：
检验震荡机构包括固定安装在检测仪表1外侧面的L形安装架20，且L形安装架20的边侧固定安装有电动伸缩杆21，并且电动伸缩杆21的前方伸缩端固定有导向滑框22，三组横向并列的取样管9的外部套设固定有控向块23，且控向块23的边侧中间位置固定连接有导向滑杆24；取样管9的外部设置有移动式加热机构，根据大气检验或者清洗干燥管壁的需要，对取样管9的管壁进行移动加热处理，辅助大气检验或者管壁清洁的进行；控向块23、三组取样管9、分流管11以及空心柱8固定为一体化驱动结构，且空心柱8边侧与横向导管6的边侧构成转动结构，并且控向块23边侧通过导向滑杆24与导向滑框22构成滑动结构；移动式加热机构包括固定安装在检测仪表1外侧壁的C形安装架25，且C形安装架25的内侧嵌合固定有直线滑框26，并且直线滑框26的内部贯穿转动连接有螺纹杆27，螺纹杆27的外部套设安装有内螺纹柱28，且内螺纹柱28的边侧通过传动支杆29与定位架30相互连接，并且定位架30的边侧固定安装有电加热环31；传动支杆29的两端分别与定位架30和内螺纹柱28边侧构成转动结构，且内螺纹柱28与螺纹杆27构成螺纹传动结构；定位架30的边侧等间距连接有三组电加热环31，且三组电加热环31分别套设在三组取样管9的管壁外侧，并且电加热环31与取样管9构成上下滑动结构；
取样管9在进行样本检验或者管壁清洁的过程中，运行电动伸缩杆21推动导向滑框22前后往复性移动，导向滑杆24贯穿在导向滑框22的内部对应滑行移动，通过滑动结构可以控制控向块23和取样管9对应前后往复性转动，取样管9上方的空心柱8连接在横向导管6的边侧对应转动，通过该部分结构可以控制取样管9在样本检验或者管壁清洁的过程中前后震荡，以便加速内部样本的混合均匀性或者清洁液与管壁的接触效果，辅助样本检验和管壁清洁的进行；
取样管9在前后震荡时，其带动外部套设的电加热环31同步前后转动，三组电加热环31固定安装在定位架30的前侧位置，连接在定位架30边侧的传动支杆29两端对应转动，其可以推动电加热环31套设在取样管9的外壁上下滑行移动，扩大电加热环31移动加热的范围（控制螺纹杆27转动，在螺纹传动结构作用下带动内螺纹柱28嵌合在直线滑框26的内部前后滑行移动，此时传动支杆29两端转动，推动定位架30和电加热环31对应移动，调节电加热环31对应在取样管9外部的位置，从而控制电加热的范围），当取样管9在进行管壁清洁作业时，可以同步完成管壁加热干燥处理，使得取样管9快速符合再次取样检验的条件，并且取样管9在进行部分特殊的样本检验作业时，可以通过电加热环31对内部的样本和检验试剂进行加热处理，辅助样本检验的进行（正常状态的检验作业关闭电加热环31，在常温条件下完成大气理化检验过程）。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种用于大气环境观测的取样检验装置，大气样本通过检测仪表（1）检验内部的有害物成分；
其特征在于，包括：
所述检测仪表（1）的上表面固定安装有小型气泵（2），且小型气泵（2）的一端贯通连接有进气管（3），并且小型气泵（2）的另一端贯通连接有出气管（4），所述出气管（4）的左右边侧对称连接有支管（5），且支管（5）的侧面通过横向导管（6）与空心柱（8）相互连接，并且横向导管（6）的外部套设固定有固定支架（7），以及固定支架（7）固定安装在检测仪表（1）的上表面；
所述空心柱（8）的下方对应装配有三组取样管（9），且取样管（9）的下方贯通连接有排流口（10），并且取样管（9）的上方通过分流管（11）与空心柱（8）贯通连接，所述分流管（11）的边侧贯通连接有入料口（12），所述取样管（9）的下方边侧安装有检验传感器（13）；
所述进气管（3）的边侧端口处设置有控向进气机构，根据环境风向的变化控制大气取样的方向，取样的管口对应在环境风向下风位置，提高样本提取内部成分的完整性；
所述取样管（9）和检测仪表（1）之间设置有检验震荡机构，控制样本与检验液体混合时，通过传动结构使得取样管（9）前后往复性转动，取样管（9）内部成分在震荡作用下快速混合均匀，加速样本的检验；
所述检验震荡机构包括固定安装在检测仪表（1）外侧面的L形安装架（20），且L形安装架（20）的边侧固定安装有电动伸缩杆（21），并且电动伸缩杆（21）的前方伸缩端固定有导向滑框（22），三组横向并列的所述取样管（9）的外部套设固定有控向块（23），且控向块（23）的边侧中间位置固定连接有导向滑杆（24）；
所述控向块（23）、三组取样管（9）、分流管（11）以及空心柱（8）固定为一体化驱动结构，且空心柱（8）边侧与横向导管（6）的边侧构成转动结构，并且控向块（23）边侧通过导向滑杆（24）与导向滑框（22）构成滑动结构；
所述取样管（9）的外部设置有移动式加热机构，根据大气检验或者清洗干燥管壁的需要，对取样管（9）的管壁进行移动加热处理，辅助大气检验或者管壁清洁的进行；
所述移动式加热机构包括固定安装在检测仪表（1）外侧壁的C形安装架（25），且C形安装架（25）的内侧嵌合固定有直线滑框（26），并且直线滑框（26）的内部贯穿转动连接有螺纹杆（27），所述螺纹杆（27）的外部套设安装有内螺纹柱（28），且内螺纹柱（28）的边侧通过传动支杆（29）与定位架（30）相互连接，并且定位架（30）的边侧固定安装有电加热环（31）；
所述传动支杆（29）的两端分别与定位架（30）和内螺纹柱（28）边侧构成转动结构，且内螺纹柱（28）与螺纹杆（27）构成螺纹传动结构；
所述定位架（30）的边侧等间距连接有三组电加热环（31），且三组电加热环（31）分别套设在三组取样管（9）的管壁外侧，并且电加热环（31）与取样管（9）构成上下滑动结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于大气环境观测的取样检验装置，其特征在于：所述控向进气机构包括贯穿连接在进气管（3）前端的下控向管（14），且下控向管（14）的上方贯穿连接有上控向管（15），并且上控向管（15）的左右两侧对称转动连接有风向标（16）；
所述上控向管（15）的端口处外部安装有进气过滤机构，防止大气中的灰尘、气溶胶、酸碱气体等吸入小型气泵（2）中，避免小型气泵（2）的工作性能和使用寿命受到影响。
3.根据权利要求2所述的一种用于大气环境观测的取样检验装置，其特征在于：所述上控向管（15）与下控向管（14）构成转动结构，且下控向管（14）与进气管（3）端口构成转动结构。
4.根据权利要求2所述的一种用于大气环境观测的取样检验装置，其特征在于：所述进气过滤机构包括套设固定在上控向管（15）上方外部的固定片（17），且固定片（17）的边侧固定安装有微型驱动器（18），并且微型驱动器（18）的侧面输出端连接有过滤网盘（19）。
5.根据权利要求4所述的一种用于大气环境观测的取样检验装置，其特征在于：所述过滤网盘（19）转动对应在上控向管（15）的管口处位置，且过滤网盘（19）的边侧与上控向管（15）的管口边侧相互贴合。
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