CN206725278U - 一种大气颗粒物稀释通道采样器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大气颗粒物稀释通道采样器，包括稀释系统和采样系统，稀释系统包括依次连接的一级稀释仓、二级稀释仓和停留室，一级稀释仓通过取样管与烟道连通，采样系统包括采样泵、与采样泵连通的采样总管和与采样总管连通的多个采样分管，取样管的一端设置有宝塔接头，宝塔接头插装在一级稀释仓中，停留室的上部设置有导光器，导光器上设置有用于调节光照大小的遮光罩，停留室内设置有用于检测停留室内光照强度的光照检测单元。本实用新型能够使得光照进入停留室内，且能够调节光照的强弱，有助于提高大气颗粒物在停留室内长大成核、冷凝和凝聚的反应速度，节约能源，使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型属于环境监测技术领域，具体涉及一种大气颗粒物稀释通道采样器。
背景技术
目前，国内自主研发的气体采样器由于研究周期短，测试气体成分单一，而且测试精度和稳定性都不是很高；国外用于环境大气监测的气体采样器，无论是测单一气体还是多种气体成分，均具有气体采样参数可增减、采样精度高、稳定可靠的优点，但是目前国内外的气体采样器都存在着体积庞大，不利于移动或者不方便携带，并且成本高昂。
对于大气颗粒物的采样，现阶段较为认可的有两种方法进行采样：即直接采样法和稀释采样法。直接采样法所采用的采样器，体积小，便于携带，可以在不同的采样地工作，比较适合环境管理部门和环境监测部门；稀释采样法所采用的采样器，工艺复杂，主要是在模拟环境颗粒物稀释的过程中进行采样，更能代表固定源排放的PM2.5和PM10的颗粒物在实际大气中的真实状态，利于环境大气质量和健康效应评估。
针对申请号为201620387040.0的中国专利，名称为一种便携式大气颗粒物稀释通道采样器，在实际使用过程中，存在以下缺陷：1、由于停留室的光照不足，导致气体中大气颗粒物长大凝结成核的速度缓慢；2、稀释气进入一级稀释仓或二级稀释仓中时，容易发生气体反吹的现象，导致大气颗粒物稀释效果差。因此需要提出一种能够提高大气颗粒物长大成核、冷凝和凝聚的反应速度的稀释通道采样器。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大气颗粒物稀释通道采样器，其结构紧凑，设计合理，通过在停留室的上部设置导光器，并在导光器上设置能够调节导光器采光大小的遮光罩，利用光照检测单元对停留室内的光照度进行实时检测和实时反馈，根据实时检测和实时反馈的停留室内的光照度的测量值，调整遮光罩开合的大小，从而实现对停留室内的光照强弱的控制，有助于提高大气颗粒物在停留室内长大成核、冷凝和凝聚的反应速度，有效防止了气体反吹，导致大气颗粒物稀释效果差现象的发生，节约能源，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种大气颗粒物稀释通道采样器，包括稀释系统和采样系统，所述稀释系统包括依次连接的一级稀释仓、二级稀释仓和停留室，所述一级稀释仓通过取样管与烟道连通，所述采样系统包括采样泵、与采样泵连通的采样总管和与采样总管连通的多个采样分管，其特征在于：所述取样管的一端设置有宝塔接头，所述宝塔接头插装在一级稀释仓中，所述停留室的上部设置有导光器，所述导光器上设置有用于调节光照大小的遮光罩，所述停留室内设置有用于检测停留室内光照强度的光照检测单元。
上述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述导光器由采光装置、导光管和漫射装置组成，所述遮光罩安装在所述采光装置上。
上述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述遮光罩包括第一半球形罩和与第一半球形罩配合的第二半球形罩，第二半球形罩的内球面的球面半径与第一半球形罩外球面的球面半径大小相同。
上述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述光照检测单元为光照传感器。
上述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述停留室上设置有用于检测停留室内绝对压力的压力传感器和用于检测停留室内温湿度的温湿度传感器。
上述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述遮光罩为手动控制。
上述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：还包括控制器，所述控制器的输入端与光照传感器、压力传感器和温湿度传感器均连接，所述控制器的输出端与用于控制遮光罩开合的遮光罩驱动机构相接，所述控制器与操作与显示单元相接。
上述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述宝塔接头的一端插入一级稀释仓中的深度为80mm～150mm，所述一级稀释仓插入二级稀释仓中的深度为80mm～150mm。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过在停留室的上部设置导光器，并在导光器上设置能够调节导光器采光大小的遮光罩，利用光照检测单元对停留室内的光照度进行实时检测和实时反馈，根据实时检测和实时反馈的停留室内的光照度的测量值，调整遮光罩开合的大小，从而实现对停留室内的光照强弱的控制，有助于提高大气颗粒物在停留室内长大成核、冷凝和凝聚的反应速度，节约能源，便于推广使用。
2、本实用新型能够实施检测并反馈停留室内部的光照度、压力和温湿度，使得整个稀释采样过程参数化，使用效果好。
3、本实用新型通过在取样管的一端安装宝塔接头，同时宝塔接头的一端插入一级稀释仓中的深度为80mm～150mm，一级稀释仓插入二级稀释仓中的深度为80mm～150mm，有效防止了气体反吹，导致大气颗粒物稀释效果差现象的发生。
4、本实用新型结构紧凑，设计合理，实用性强。
综上所述，本实用新型结构紧凑，设计合理，通过在停留室的上部设置导光器，并在导光器上设置能够调节导光器采光大小的遮光罩，利用光照检测单元对停留室内的光照度进行实时检测和实时反馈，根据实时检测和实时反馈的停留室内的光照度的测量值，调整遮光罩开合的大小，从而实现对停留室内的光照度的大小的控制，有助于提高大气颗粒物在停留室内长大成核、冷凝和凝聚的反应速度，有效防止了气体反吹，导致大气颗粒物稀释效果差现象的发生，节约能源，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型遮光罩的结构示意图。
图3为本实用新型实施例2的控制原理框图。
附图标记说明:
1—取样探头； 2—取样管； 3—宝塔接头；
4—烟道； 5—一级稀释仓；
5-1—一级洁净空气导入口； 6—一级洁净空气导入管；
7—二级稀释仓； 7-1—二级洁净空气导入口；
7-2—二级旁路出口； 8-1—二级洁净空气导入管；
8-2—出风管； 9—停留室； 9-1—采样口；
9-2—冷凝液收集口； 10—导光器； 11—采样分管；
12—采样总管； 13—采样泵； 14—多通管；
15—电伴热带； 16—压力传感器； 17—温湿度传感器；
18—采样切割器； 19—采样流量计 20—空气加热器；
21—气体流量控制阀； 22—遮光罩； 22-1—第一半球形罩；
22-2—第二半球形罩； 23—光照传感器； 24—控制器；
25—遮光罩驱动机构； 26—操作与显示单元。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型包括稀释系统和采样系统，所述稀释系统包括依次连接的一级稀释仓5、二级稀释仓7和停留室9，所述一级稀释仓5通过取样管2与烟道4连通，所述采样系统包括采样泵13、与采样泵13连通的采样总管12和与采样总管12连通的多个采样分管11，所述取样管2的一端设置有宝塔接头3，所述宝塔接头3插装在一级稀释仓5中，所述停留室9的上部设置有导光器10，所述导光器10上设置有用于调节光照大小的遮光罩22，所述停留室9内设置有用于检测停留室9内光照强度的光照检测单元。
通过在停留室9的上部设置导光器10，并在导光器10上设置能够调节导光器10采光大小的遮光罩22，利用光照检测单元对停留室9内的光照度进行实时检测和实时反馈，根据实时检测和实时反馈的停留室9内的光照度的测量值，调整遮光罩22开合的大小，从而实现对停留室9内的光照强弱的控制，有助于提高大气颗粒物在停留室内长大成核、冷凝和凝聚的反应速度，节约能源，便于推广应用。
需要注意的是，所述宝塔接头3的一端插入一级稀释仓5中的深度为80mm～150mm，所述一级稀释仓5插入二级稀释仓7中的深度为80mm～150mm，有效防止了因为气体反吹，导致大气颗粒物稀释效果差现象的发生。
本实施例中，所述导光器10由采光装置、导光管和漫射装置组成，所述遮光罩22安装在所述采光装置上。
如图2所示，遮光罩22包括第一半球形罩22-1和与第一半球形罩22-1配合的第二半球形罩22-2，第二半球形罩22-2的内球面的球面半径与第一半球形罩22-1外球面的球面半径大小相同，第二半球形罩22-2能够在第一半球形罩22-1的外球面上滑动，第一半球形罩22-1和第二半球形罩22-2的底部均设置有凸缘，通过第一半球形罩22-1和第二半球形罩22-2的变换，能够实现遮光罩22开合，从而实现对停留室9内的光照度的大小的控制。
本实施例中，所述光照检测单元为光照传感器23，能够实施检测并反馈停留室9内部的光照度，即可通过所检测的光照度的参数，对遮光罩22的开合进行调整。
本实施例中，所述停留室9上设置有用于检测停留室9内绝对压力的压力传感器16和用于检测停留室9内温湿度的温湿度传感器17，能够实施检测并反馈停留室9内部的压力和温湿度，使得整个稀释采样过程参数化，使用效果好。
本实施例中，所述遮光罩22为手动控制，采用手动控制成本低，操作方便。
实际使用时，一级稀释仓5上设置有一级洁净空气导入口5-1，一级洁净空气导入口5-1上连接有一级洁净空气导入管6，一级洁净空气导入管6的洁净空气入口端连接有空气加热器20，二级稀释仓7上设置有二级洁净空气导入口7-1和二级旁路出口7-2，二级洁净空气导入口7-1上连接有二级洁净空气导入管8-1，二级旁路出口7-2上连接有出风管8-2，停留室9的下部设置有采样口9-1和冷凝液收集口9-2。
所述采样分管11的数量为四根，四根采样分管11均安装在采样口9-1处，多个采样分管11通过多通管14与采样总管12连通，所述多通管14为内径不小于30mm的五通管，拆装维修方便，连通效果可靠，并且，所述采样分管11上均设置有采样切割器18和采样流量计19，能够保证得到要求的采样精度和采样流量，能够提高整个采样系统的稳定性。
所述一级洁净空气导入管6、二级洁净空气导入管8-1、出风管8-2以及四根采样分管11上均安装有气体流量控制阀21，在稀释和采样过程中，通过调节各个气体流量控制阀21，实现不同稀释比和采样流量的设定。
所述一级稀释仓5和所述停留室9的外部均包裹有保温材料，所述二级稀释仓7的外部缠绕有电伴热带15，实际使用时，通过在一级稀释仓5的外部包裹保温材料，在一级洁净空气导入管6的洁净空气入口端连接空气加热器20，在二级稀释仓7的外部缠绕电伴热带15，并在停留室9的外部包裹保温材料，并将空气加热器20的加热温度定为30℃～100℃，将电伴热带15的加热温度定为20℃～50℃，能够大大降低冷凝水的产生，提高了采样效率和采样的真实度。
本实施例中，所述取样管2伸入烟道4的一端安装有取样探头1，所述取样管2为伴热管。
实际使用时，首先，将取样探头1伸入烟道4中，将取样管2、一级稀释仓5、二级稀释仓7和停留室9依次连接起来，需要注意的是，安装在取样管2一端的宝塔接头3插入一级稀释仓5中的深度为80mm～150mm，一级稀释仓5插入二级稀释仓7中的深度为80mm～150mm，能够有效防止气体反吹，保证了大气颗粒物稀释的效果；其次，将采样泵13与采样总管12连通，将四根采样分管11安装在停留室9的采样口9-1上，并通过所述五通管将四根采样分管11与采样总管12连接起来，在四根采样分管11上分别安装采样切割器18、采样流量计19和气体流量控制阀21；通过光照传感器23采集并反馈停留室9内的光照大小，接着，工作人员根据光照传感器23的检测数值，手动将遮光罩22打开或者关闭，从而调节进入停留室9的光线大小，有助于提高大气颗粒物在停留室9内长大成核、冷凝和凝聚的反应速度，节约能源，使用效果好，最后，按照稀释比为10:1以下和10:1以上两种情况对采样流量进行控制，对烟道4中的大气颗粒物进行采样，在采样过程中，通过手动调整各个气体流量控制阀21，实现不同稀释比和采样流量的设定，操作简单，便于推广应用。
实施例2
如图3所示，与实施例1不同的是：本实施例中，还包括控制器24，所述控制器24的输入端与光照传感器23、压力传感器16和温湿度传感器17均连接，所述控制器24的输出端与用于控制遮光罩22开合的遮光罩驱动机构25相接，所述控制器24与操作与显示单元26相接。
具体使用时，通过光照传感器23采集停留室9内的光照大小，并将所采集的检测数值传送至控制器24，由控制器24根据所采集的检测数值，自动控制遮光罩驱动机构25，控制遮光罩22的开合状态，从而调节进入停留室9的光线大小，采用控制器24自动控制，能够实现更加精细的控制，即能够实现对遮光罩22打开或者关闭的程度进行控制，误差小，精度高。
其他结构及连接关系均与实施例1相同。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种大气颗粒物稀释通道采样器，包括稀释系统和采样系统，所述稀释系统包括依次连接的一级稀释仓(5)、二级稀释仓(7)和停留室(9)，所述一级稀释仓(5)通过取样管(2)与烟道(4)连通，所述采样系统包括采样泵(13)、与采样泵(13)连通的采样总管(12)和与采样总管(12)连通的多个采样分管(11)，其特征在于：所述取样管(2)的一端设置有宝塔接头(3)，所述宝塔接头(3)插装在一级稀释仓(5)中，所述停留室(9)的上部设置有导光器(10)，所述导光器(10)上设置有用于调节光照大小的遮光罩(22)，所述停留室(9)内设置有用于检测停留室(9)内光照强度的光照检测单元。
2.按照权利要求1所述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述导光器(10)由采光装置、导光管和漫射装置组成，所述遮光罩(22)安装在所述采光装置上。
3.按照权利要求1或2所述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述遮光罩(22)包括第一半球形罩(22-1)和与第一半球形罩(22-1)配合的第二半球形罩(22-2)，第二半球形罩(22-2)的内球面的球面半径与第一半球形罩(22-1)外球面的球面半径大小相同。
4.按照权利要求1或2所述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述光照检测单元为光照传感器(23)。
5.按照权利要求4所述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述停留室(9)上设置有用于检测停留室(9)内绝对压力的压力传感器(16)和用于检测停留室(9)内温湿度的温湿度传感器(17)。
6.按照权利要求1或2所述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述遮光罩(22)为手动控制。
7.按照权利要求5所述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：还包括控制器(24)，所述控制器(24)的输入端与光照传感器(23)、压力传感器(16)和温湿度传感器(17)均连接，所述控制器(24)的输出端与用于控制遮光罩(22)开合的遮光罩驱动机构(25)相接，所述控制器(24)与操作与显示单元(26)相接。
8.按照权利要求1所述的一种大气颗粒物稀释通道采样器，其特征在于：所述宝塔接头(3)的一端插入一级稀释仓(5)中的深度为80mm～150mm，所述一级稀释仓(5)插入二级稀释仓(7)中的深度为80mm～150mm。
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| CN201720469311.1U CN206725278U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种大气颗粒物稀释通道采样器 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114323815A (zh) * | 2020-10-12 | 2022-04-12 | 江苏省环境科学研究院 | 一种便携式固定源可凝结颗粒物和VOCs稀释采样器 |
| CN114459819A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-10 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 样本稀释管及应用其的采样套件 |
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2017
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| CN114459819B (zh) * | 2022-02-09 | 2024-05-03 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 样本稀释管及应用其的采样套件 |
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