CN203719970U - 颗粒物采样器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种颗粒物采样器，包括外壳、设置在外壳上的切割器、设置在外壳中的气泵单元，以及将气泵单元与切割器连接的文丘里管；颗粒物采样器还包括电路板；电路板设置在外壳中；电路板的一端形成有缺口；气泵单元设置在缺口中。通过在电路板上设置与气泵单元的外形匹配的缺口，并将气泵单元设置在缺口内，可最大程度地节省外壳的内部空间，使得颗粒物采样器更加紧凑、便于搬运。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境空气监测设备，特别涉及一种颗粒物采样器。
背景技术
洁净的大气是人类赖于生存的必要条件之一。但是，随着我国工业化和国民经济的高速发展，大量的有害物质被排放到空气中，使空气质量变坏，严重影响了居民的日常生活。因此，需要对大气质量进行监测，以改善大气质量。
其中，大气悬浮颗粒物（也称气溶胶）是评价大气质量的重要指标之一。现有技术中，通常使用大气颗粒物采样器来监测大气悬浮颗粒物。然而，现有的大气颗粒物采样器通常存在体积大、不利于搬运等不足。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构紧凑的颗粒物采样器。
本实用新型是这样实现的，提供一种颗粒物采样器，包括外壳、设置在所述外壳上的切割器、设置在所述外壳中的气泵单元，以及将所述气泵单元与所述切割器连接的文丘里管；所述颗粒物采样器还包括电路板；所述电路板设置在所述外壳中；所述电路板的一端形成有缺口；所述气泵单元设置在所述缺口中。
进一步地，所述缺口的形状与所述气泵单元的外形匹配。
进一步地，所述缺口呈半圆凹形；所述气泵单元呈圆柱状；所述气泵单元设置在所述缺口中并与所述电路板接触。
进一步地，所述气泵单元包括气泵外罩、气泵外罩上盖、气泵、弹簧及气泵控制器；所述泵外罩上盖罩设在所述气泵外罩上；所述气泵设置在所述气泵外罩与所述气泵外罩上盖中；所述气泵通过O型圈与所述气泵外罩上盖紧密贴合；所述弹簧安装在所述气泵的下端；所述气泵控制器在所述电路板控制下驱动所述气泵运行。
进一步地，所述文丘里管为金属结构；所述文丘里管的两端都带螺纹；所述文丘里管的一端通过O型圈与所述气泵外罩上盖密封连接，其另一端通过O型圈与所述切割器密封连接。
进一步地，所述文丘里管的两个接头用硅胶管分别连接差压传感器的两端；所述电路板上设有处理器；所述处理器通过线缆与所述传感器连接。
进一步地，所述颗粒物采样器还包括设置在所述外壳上的温度探头；所述处理器接收所述温度探头监测的环境温度值及所述传感器反馈的当前大气压值。
进一步地，所述电路板上设有用于记录所述颗粒物采样器采样点的实时位置信息的GPS芯片。
进一步地，所述电路板上设有用于存储记录时间值、流量值、温度、气压的FLASH芯片；所述颗粒物采样器还包括设置在所述外壳上的串口接口及USB接口。
进一步地，所述颗粒物采样器还包括设置在所述外壳上的风扇及散热孔。
与现有技术相比较，本实用新型一实施例中的颗粒物采样器通过在电路板上设置与气泵单元的外形匹配的缺口，并将气泵单元设置在缺口内，可最大程度地节省外壳的内部空间，使得颗粒物采样器更加紧凑、便于搬运。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中颗粒物采样器的内部结构示意图。
图2为图1中颗粒物采样器的立体示意图；
图3为图2中颗粒物采样器的前视示意图；
图4为图1中颗粒物采样器的电路板的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示，是本实用新型的一较佳实施例，该颗粒物采样器100包括外壳110、具有缺口121的电路板120、气泵单元130、文丘里管140和切割器150。其中，电路板120设置在外壳110中；气泵单元130设置在外壳110内且位于缺口121中，切割器150设置在外壳110外侧，气泵单元130通过文丘里管140与切割器150连接。
具体地，如图1至图3所示，外壳110包括底板112、前面板113、后面板114、侧板115和盖板116。
其中，如图3所示，底板112的底侧上设有带螺纹口的固定座1121。固定座1121可用于固定支撑颗粒物采样器100的三脚支架（图中未示出）。固定座1121在底板112上的具体位置可根据实际使用需求设计，只要可以确保颗粒物采样器100放置时的平衡即可。底板112的具体形状可以根据实际需要设计，在一实施例中，底板112大致呈矩形。
如图2和图3所示，前面板113设置在底板112的前侧（当颗粒物采样器100处于图2所示的位置时）。前面板113可包括竖直板1131和倾斜板1132。竖直板1131大致垂直地设置在底板112的前侧。竖直板1131上设有通信串口1133、USB口1134和开关1135。通信串口1133和USB口1134可分别用于安装电路板120上的串口接口和USB接口，使得用户可通过通讯板（图中未示）上的串口接口和USB接口等接口拷贝颗粒物采样器100中记录的信息。开关1135可用于控制颗粒物采样器100的开关。倾斜板1132设置在竖直板1131的顶端并相对于底板112倾斜设置。在一实施例中，倾斜板1132可相对于底板112倾斜45度，以便于用户观看及操作设置在倾斜板1132上的显示屏1136和按键1137。显示屏1136和按键1137可向用户提供清晰简单的操作方式，只需要按照按键1137上的标识操作即可进入相应界面进行采样设置、查看参数信息。
后面板114设置在底板112的后侧（当颗粒物采样器100处于图2所示的位置时）。后面板114大致垂直地设置在底板112上。后面板114上可用于安装风扇1142，以便于向外壳110内部吹风，从而加速散热。此外，后面板114上可进一步安装有检测环境温度的温度探头1143及电源接入口滤波器1145。
侧板115大致垂直地设置在底板112的两侧、位于前面板113与后面板114之间，并将前面板113与后面板114连接。侧板115上形成有散热孔1152，以用于将外壳110中的热量散发到外部。在一实施例中，散热孔1152可采用向外突出的百叶窗式散热孔。
盖板116大致呈U型，其两端的折边1162可通过螺钉等安装在侧板115上。盖板116上设有把手1163，以便于用户移动颗粒物采样器100。把手1163在盖板116上的具体位置可以根据实际使用需求设计，只要颗粒物采样器100被提起时仍能保持平衡即可。此外，如图2所示，盖板116上还形成有穿孔1164，可用于穿设文丘里管140。
气泵单元130设置在外壳110中，其可包括气泵外罩131、气泵外罩上盖132、气泵（图中未示出）、弹簧及气泵控制器133。气泵外罩131设置在底板112上；在一实施例中，气泵外罩131可为内部黑色的中空圆柱结构。泵外罩上盖132罩设在气泵外罩131上。气泵设置在气泵外罩131和气泵外罩上盖132中，且气泵可通过O型圈与气泵外罩上盖132紧密贴合，以同时起到缓冲和使进气气路密封的作用。弹簧安装在气泵的下端以缓冲气泵运转时发生的上下振动。气泵控制器133可在电路板120控制下驱动气泵运行。此外，可在气泵外罩131与气泵外罩上盖132内部设置温度传感器以监测气泵外罩131与气泵外罩上盖132内部的温度。
文丘里管140可用于测量颗粒物采样器100的采样流量。在一实施例中，文丘里管140可以为金属结构，且文丘里管140的上下（当颗粒物采样器10处于图1所示位置时）两端都带螺纹。文丘里管140的下端可通过软质O型圈与气泵外罩上盖132密封连接；文丘里管140的上端经过盖板116上的穿孔1164，可通过软质O型圈与切割器150密封连接，以防止发生漏气。此外，文丘里管140的上下两个接头可用3.5mm*6mm的硅胶管分别连接差压传感器的两端，用以检测管路中的流量。
切割器150设置在盖板116上，可用于分离颗粒物粒。切割器150可由PM2.5、PM5、PM10三级切割器组装而成，可根据不同的配置采样粒径大小不同的颗粒物。
电路板120设置在外壳110中。缺口121形成在电路板120的一端。缺口121的形状可以与气泵单元130的外形匹配，以便于将气泵单元130设置在缺口121内，从而最大程度地节省外壳110的内部空间，使得颗粒物采样器100更加紧凑、便于搬运。在一实施例中，缺口121呈半圆凹形，并紧凑地靠近气泵单元130的气泵外罩131。
如上所述，电路板120位于外壳110内部并半环绕气泵外罩131；电路板120可为颗粒物采样器100采样过程提供稳定的流量控制信号、精确控制颗粒物采样器100运行过程的采样时间运算、采样过程数据储存等一系列工作。具体地，如图4所示，电路板120上可进一步设有气泵运行控制信号单元122、FLASH芯片125、处理器126和GPS芯片127。
气泵运行控制信号单元122用于给气泵控制器133提供运行的驱动电压。
处理器126可通过线缆与传感器连接，用于接收由传感器所测量的文丘里管140上两个接头的差压值，并根据差压值计算得出当前的流量值。处理器126还用于接收温度探头1143监测的环境温度值及传感器反馈的当前大气压值，并将当前的流量值、环境温度值和当前大气压值换算处理后得出当前环境下标况流量值。
FLASH芯片125可用于存储记录时间值、流量值、温度、气压等信息，为采样使用过程提供更多的参考数据。
GPS芯片127可通过信号连接线缆与外部的天线连接。信号连接线的接口可设置于温度探头1143及电源接入口滤波器1145之间。GPS芯片127可用于记录颗粒物采样器100采样点的实时位置信息，从而为相关职能部门提供可靠的采样原始数据的前提下，增加了重要的参考信息。
此外，颗粒物采样器100还可进一步包括充电锂电池160。充电锂电池160可设置于电源接入口滤波器1145的下端，并可为颗粒物采样器100在无外接电源的情况下提供无采样运行电源。
上述为本实用新型一实施例中颗粒物采样器100的具体结构，下面简述其工作过程。
在使用颗粒物采样器100时，开关1135开启后，用户可通过按键1137和显示屏1136设置运行的开始、结束时间及采样流量，设置好后颗粒物采样器100自动根据用户设置开始运行。运行过程中，电路板120上的气泵运行控制信号单元122发出控制电压给气泵控制器133，使得气泵在气泵驱动器133驱动下开始运转，并产生向下的气流。气流先从切割器150的上端开始流入切割器150，在一定的流速下切割器150的切割性起作用，满足一定粒径大小的颗粒物继续进入气路，并且被设置在切割器150中的滤膜片截留。此时，抽气气流流经文丘里管140，传感器将文丘里管140上两个接头的差压值反馈给处理器126，经过处理器26计算后得出当前的流量值。在流量值的反馈及控制作用下，当前的流量就被稳定在用户设定的值。同时，环境温度值经过温度探头1143反馈给处理器126，传感器将当前大气压值反馈给处理器126；处理器126将当前的流量值、环境温度值和当前大气压值换算处理后得出当前环境下标况流量值。
如上所述，本实用新型一实施例中的颗粒物采样器100至少具有下述优点：
1）通过在电路板120上设置与气泵单元130的外形匹配的缺口121，并将气泵单元130设置在缺口121内，可最大程度地节省外壳110的内部空间，使得颗粒物采样器100更加紧凑、便于搬运；
2）通过在电路板120上设置GPS芯片127，可通过GPS芯片127记录颗粒物采样器100采样点的实时位置信息，从而为相关职能部门提供可靠的采样原始数据的前提下，增加了重要的参考信息；
3）通过在电路板120上设置FLASH芯片125并在外壳110上设置串口接口及USB等接口，用户可通过所述串口、USB等接口拷贝采样中定时记录的采样流量、温度、气压、时间等信息，便于获取信息。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种颗粒物采样器，包括外壳、设置在所述外壳上的切割器、设置在所述外壳中的气泵单元，以及将所述气泵单元与所述切割器连接的文丘里管；其特征在于，所述颗粒物采样器还包括电路板；所述电路板设置在所述外壳中；所述电路板的一端形成有缺口；所述气泵单元设置在所述缺口中。
2.根据权利要求1所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述缺口的形状与所述气泵单元的外形匹配。
3.根据权利要求1所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述缺口呈半圆凹形；所述气泵单元呈圆柱状；所述气泵单元设置在所述缺口中并与所述电路板接触。
4.根据权利要求1所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述气泵单元包括气泵外罩、气泵外罩上盖、气泵、弹簧及气泵控制器；所述泵外罩上盖罩设在所述气泵外罩上；所述气泵设置在所述气泵外罩与所述气泵外罩上盖中；所述气泵通过O型圈与所述气泵外罩上盖紧密贴合；所述弹簧安装在所述气泵的下端；所述气泵控制器在所述电路板控制下驱动所述气泵运行。
5.根据权利要求4所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述文丘里管为金属结构；所述文丘里管的两端都带螺纹；所述文丘里管的一端通过O型圈与所述气泵外罩上盖密封连接，其另一端通过O型圈与所述切割器密封连接。
6.根据权利要求1所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述文丘里管的两个接头用硅胶管分别连接差压传感器的两端；所述电路板上设有处理器；所述处理器通过线缆与所述传感器连接。
7.根据权利要求6所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述颗粒物采样器还包括设置在所述外壳上的温度探头；所述处理器接收所述温度探头监测的环境温度值及所述传感器反馈的当前大气压值。
8.根据权利要求1所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述电路板上设有用于记录所述颗粒物采样器采样点的实时位置信息的GPS芯片。
9.根据权利要求1所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述电路板上设有用于存储记录时间值、流量值、温度、气压的FLASH芯片；所述颗粒物采样器还包括设置在所述外壳上的串口接口及USB接口。
10.根据权利要求1所述的颗粒物采样器，其特征在于，所述颗粒物采样器还包括设置在所述外壳上的风扇及散热孔。
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