CN208171693U - 一种空气pm2.5膜采样系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于环境监测技术领域，具体涉及一种空气PM2.5膜采样系统。所述采样系统包括进样口、引流管、采样单元、流量计、采样泵、制冷设备、控制系统，所述采样单元为若干组并联的电磁阀A、采样滤膜、采样头和电磁阀B组成，所述采样滤膜设置于采样头上，所述电磁阀A和所述电磁阀B分别设置于连接采样头两侧的气管上。
Description
技术领域
本实用新型属于环境监测技术领域，具体涉及一种空气PM2.5膜采样系统。
背景技术
随着我国工业及交通运输等事业的快速发展，特别是煤和石油的大量使用，将产生的大量有害物质排放到空气中，形成大气颗粒物，影响空气质量，危害人体健康。大气颗粒物指的是分散在大气中的固态或液态颗粒状物质的总称，包括总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物及细颗粒物。其中细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。对空气中的PM2.5进行监测是十分必要的。
目前，常用的环境空气颗粒物采样器为单滤膜采样器和多通道同时采样器。单滤膜采样器采样器的工作模式是每天采样20-23小时后，必须在剩余的4-1小时内将旧滤膜取出并更换新滤膜，然后启动采样器继续工作。如果遇到恶劣天气、堵车、人员因素等特殊情况无法在短时间内完成滤膜更换时，就会影响空气质量监测的连续性，造成监测中断和数据缺失。多通道同时采样器如中国专利(授权公告号CN 101886988B)所示，采用一台主机配置多个采样头进行采样。这种仪器多个采样头之间间距必须符合HJ 656-2013的要求，每个采样头经过长连接杆(即整流杆)与滤膜连接，采集到的颗粒物在到达滤膜之前经过如此长的采样头支杆会造成一定损失从而影响采样结果的正确性。除此之外还会造成仪器体积庞大、操作不方便的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中有关PM2.5采样的缺陷，提供一种空气PM2.5膜采样系统和采样方法，通过控制采样系统中的电磁阀的开启和关闭以实现采样系统的分通道采样，多次采取所需样品，特别适用于偏远地区，省去来回的交通成本。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种空气PM2.5膜采样系统，所述采样系统包括进样口、引流管、采样单元、流量计、采样泵、制冷设备、控制系统，所述采样单元为若干组并联的电磁阀A、采样滤膜、采样头和电磁阀B组成，所述采样滤膜设置于采样头上，所述电磁阀A和所述电磁阀B分别设置于连接采样头两侧的气管上。
引流管接通进样口和采样单元，将采样气引入采样单元中。流量计用于测量气管中气体流量。制冷设备，因为本实用新型的膜采样系统采取的有机颗粒物需要在低温条件下保存，使用制冷设备控制采样单元处于低温状态，提高样品分析精确性。
作为优选，所述电磁阀A和电磁阀B的开启和关闭能够控制采样滤膜采样。处于开启状态时，采样气进入所处采样单元进行采样操作。
作为优选，每组采样单元的电磁阀A和电磁阀B的开启和关闭同时进行。每组采样单元单独采样。
作为优选，所述电磁阀A和电磁阀B的开启和关闭由控制系统通过发送信号以控制。控制系统发出的信号包括打开电磁阀的时间、电磁阀的开启时长、采集时长、关闭电磁阀时间等。各组采样单元的电磁阀在接收到所述控制信号后，根据该控制信号定时地开启或关闭，从而定时地采集PM2.5。
作为优选，所述制冷设备控制采样单元的温度为-10～5℃。
作为优选，所述采样单元为4-6组并联的电磁阀A、采样滤膜、采样头和电磁阀B组成。根据环境需求而设定，但从成本和应用需求角度，一般设定为4-6组采样单元。
作为优选，所述采样滤膜在使用前于400-600℃下烘烤4-6h。烘烤以除去滤膜中的有机杂质。采样滤膜可以为石英滤膜、特氟龙滤膜、聚丙烯滤膜和玻璃纤维滤膜等。
作为优选，所述使用空气PM2.5膜采样系统的采样方法，在需要监测的区域选好采样点，设置控制系统的控制参数，开启采样泵，采样气从进样口沿引流管进入采样单元，通过控制系统发送信号指令，控制采样单元进行分时段、分通道采样。
具体而言，在需要监测的区域选好采样点，设置控制系统的控制参数，开启采样泵，采样气从进样口沿引流管进入采样单元，根据控制系统的采样指令开启第一组采样单元的电磁阀A和电磁阀B，其它组的电磁阀处于关闭状态，采样气经过第一组的采样滤膜时，PM2.5被滤膜直接阻挡，并在惯性沉降、扩散沉降、静电吸引和化学键合的作用下吸附于滤膜上，一段时间后，关闭第一组电磁阀A和电磁阀B，打开第二组采样单元的电磁阀A和电磁阀B，第二组的采样滤膜如上所述截留PM2.5，一段时间后，关闭第二组电磁阀A和电磁阀B，以此类推，直至采样系统的所有采样滤膜都进行了采样操作，待采样结束后，取下滤膜并放入离心管中，加入醋酸-醋酸钾缓冲液振荡或超声振荡，弃去滤膜，将溶液注入检测仪器进行分析检测。
本实用新型与现有技术相比，采用多通道采样，通过控制系统控制电磁阀的开启和关闭，实现了间断、不同时间地空气PM2.5的多次采取，减少了频繁更换采样滤膜的工作，节省人力，并大大减少了采样装置的体积。
附图说明
图1为本实用新型的空气PM2.5膜采样系统的结构示意图。
图2为本实用新型的一个实施例的结构示意图。
图中，1、进样口，2、引流管，3、电磁阀A，4、采样滤膜，5、采样头，6、电磁阀B，7、制冷设备，8、流量计，9、采样泵，10、控制系统。
具体实施方式
下面通过具体实施例以及附图对本实用新型的技术方案作进一步描述说明，但本实用新型并不限于这些实施例。
图1为本实用新型的空气PM2.5膜采样系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型的空气PM2.5膜采样系统包括进样口1、引流管2、采样单元、流量计8、采样泵9、制冷设备7、控制系统10，所述采样单元为若干组并联的电磁阀A 3、采样滤膜4、采样头5和电磁阀B 6组成，所述采样滤膜设置于采样头上，所述电磁阀A 3和所述电磁阀B 6分别设置于连接采样头两侧的气管上。
引流管2接通进样口1和采样单元，将采样气引入采样单元中。流量计8用于测量气管中气体流量。制冷设备7控制采样单元处于-10～5℃，提高样品分析精确性。采样单元为若干组，其中采样滤膜4可以为石英滤膜、特氟龙滤膜、聚丙烯滤膜和玻璃纤维滤膜等，在使用前于400-600℃下烘烤4-6h，以除去滤膜中的有机杂质；电磁阀A 3和电磁阀B 4的开启和关闭能够控制采样滤膜4采样；所述电磁阀A 3和电磁阀B 4的开启和关闭由控制系统10通过发送信号以控制。控制系统10发出的信号包括打开电磁阀的时间、电磁阀的开启时长、采集时长、关闭电磁阀时间等，各组采样单元的电磁阀在接收到所述控制信号后，根据该控制信号定时地开启或关闭，从而定时地采集PM2.5。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图2为本实用新型的一个实施例的结构示意图。如图2所示，该实施例中，包括5个并联的采样单元。在需要监测的区域选好采样点，设置控制系统10的控制参数，开启制冷设备7，控制采样单元的温度为0℃，开启采样泵9，采样气从进样口1沿引流管2进入采样单元，根据控制系统10的采样指令开启第一组采样单元的电磁阀A 31和电磁阀B 61，其它组的电磁阀处于关闭状态，采样气经过第一组的采样滤膜41时，PM2.5被滤膜直接阻挡，并在惯性沉降、扩散沉降、静电吸引和化学键合的作用下吸附于采样滤膜41上，一段时间后，关闭第一组电磁阀A 31和电磁阀B 61；打开第二组采样单元的电磁阀A 32和电磁阀B 62，第二组的采样滤膜42如上所述截留PM2.5，一段时间后，关闭第二组电磁阀A 32和电磁阀B 62；打开第三组采样单元的电磁阀A 33和电磁阀B 63，第三组的采样滤膜43如上所述截留PM2.5，一段时间后，关闭第三组电磁阀A 33和电磁阀B 63；打开第四组采样单元的电磁阀A 34和电磁阀B 64，第四组的采样滤膜44如上所述截留PM2.5，一段时间后，关闭第四组电磁阀A 34和电磁阀B 64；打开第五组采样单元的电磁阀A 35和电磁阀B 65，第五组的采样滤膜45如上所述截留PM2.5，一段时间后，关闭第五组电磁阀A 35和电磁阀B 65；待采样结束后，取下采样滤膜41、42、43、44和45并放入离心管中，加入醋酸-醋酸钾缓冲液超声振荡5min，弃去滤膜，将溶液注入检测仪器进行分析检测。
本实施例的采样系统，可以间断、不同时间地采样，实现空气PM2.5的多次采取，减少了频繁更换采样滤膜的工作，特别适用于偏远地区，省去来回的交通成本。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种空气PM2.5膜采样系统，其特征在于，所述采样系统包括进样口、引流管、采样单元、流量计、采样泵、制冷设备、控制系统，所述采样单元为若干组并联的电磁阀A、采样滤膜、采样头和电磁阀B组成，所述采样滤膜设置于采样头上，所述电磁阀A和所述电磁阀B分别设置于连接采样头两侧的气管上。
2.根据权利要求1所述的一种空气PM2.5膜采样系统，其特征在于，所述电磁阀A和电磁阀B的开启和关闭能够控制采样滤膜采样。
3.根据权利要求1或2所述的一种空气PM2.5膜采样系统，其特征在于，每组采样单元的电磁阀A和电磁阀B的开启和关闭同时进行。
4.根据权利要求3所述的一种空气PM2.5膜采样系统，其特征在于，所述电磁阀A和电磁阀B的开启和关闭由控制系统通过发送信号以控制。
5.根据权利要求1所述的一种空气PM2.5膜采样系统，其特征在于，所述制冷设备控制采样单元的温度为-10～5℃。
6.根据权利要求1所述的一种空气PM2.5膜采样系统，其特征在于，所述采样单元为4-6组并联的电磁阀A、采样滤膜、采样头和电磁阀B组成。
7.根据权利要求1所述的一种空气PM2.5膜采样系统，其特征在于，所述采样滤膜在使用前于400-600℃下烘烤4-6h。
Priority Applications (1)
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| CN201820564428.2U CN208171693U (zh) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 一种空气pm2.5膜采样系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655564A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-19 | 武汉市天虹仪表有限责任公司 | 一种双路连续进样装置及方法 |
| CN112034108A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-04 | 上海市环境科学研究院 | 区域污染情况的分析装置、方法及计算机可读存储介质 |
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2018
- 2018-04-20 CN CN201820564428.2U patent/CN208171693U/zh active Active
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