CN210513842U - 一种大气综合采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大气综合采样器，包括壳体，所述壳体内设有空腔，所述空腔内的底部固定有恒温箱和收集箱，所述壳体的上端设有颗粒粉碎机，所述颗粒粉碎机的下端连接有第三连接管，所述第三连接管的下端贯穿壳体的侧壁并延伸至空腔内，所述第三连接管的下端连接有过滤盒，所述过滤盒内从上至下依次固定有三个过滤膜，所述过滤盒的下端连接在收集箱的上端。本实用新型解决了对气体采样和颗粒物采样时需要使用不同设备的问题，避免了一个仪器只能对一种气体进行采样的情况发生，节约了成本，提高了检测效率，保证了在采样过程中的恒流恒温，提高了采样流量和体积的精确度，进而保证了数据的准确性，节省了大量的时间，实用性强。

Description

一种大气综合采样器

技术领域

本实用新型涉及大气采样技术领域，尤其涉及一种大气综合采样器。

背景技术

大气采样是指采集大气中污染物样品或受污染空气样品的方法，采集方法一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂，将大气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法。另一类是用容器（玻璃瓶、塑料袋等）采集含有污染物的空气。

目前，随着人类工业化的进程，环境问题日益严重。工业生产大量排放废气，空气中有害气体含量不断增加，给人们的健康带来了严重的危害，为了减少废气给人们带来的危害，需要利用采样器对空气进行采样分析，以了解环境被有害气体污染的程度，从而采取相应的对策，保障人们的生活环境，但是，现有的大气采样器功能单一，一个仪器只能对一种有害气体进行采样分析，需要分析多种气体时，需要架设多个仪器设备，不仅成本高，而且工作人员劳动强度大，而且在采样粉尘颗粒时，需要使用不同的设备，采样效率低下，同时不方便在恒温状态下进行采取，分析数据精度差，为此，我们提出了一种大气综合采样器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种大气综合采样器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种大气综合采样器，包括壳体，所述壳体内设有空腔，所述空腔内的底部固定有恒温箱和收集箱，所述壳体的上端设有颗粒粉碎机，所述颗粒粉碎机的下端连接有第三连接管，所述第三连接管的下端贯穿壳体的侧壁并延伸至空腔内，所述第三连接管的下端连接有过滤盒，所述过滤盒内从上至下依次固定有三个过滤膜，所述过滤盒的下端连接在收集箱的上端，所述收集箱的一周分别连接有第一固定管、第二固定管、第一输气管和第二输气管，所述第一固定管、第二固定管、第一输气管和第二输气管的一端均贯穿恒温箱的侧壁并延伸至恒温箱内，所述恒温箱内固定有两个U型吸收瓶、两个多玻璃孔板吸收瓶和两个气泡吸收瓶，所述第一固定管和第二固定管的一端分别连接在两个U型吸收瓶的上端，所述第一输气管的一端连接在其中一个U型吸收瓶上，所述第二输气管的一端连接在其中一个气泡吸收瓶上，所述壳体的两侧分别固定有第一干燥瓶、第二干燥瓶、第三干燥瓶和第四干燥瓶，所述第一干燥瓶和其中一个多玻璃孔板吸收瓶串联连接，所述第四干燥瓶和另外一个多玻璃孔板吸收瓶串联连接，所述第二干燥瓶和两个U型吸收瓶串联连接，所述第三干燥瓶和两个气泡吸收瓶串联连接，所述第一干燥瓶、第二干燥瓶、第三干燥瓶和第四干燥瓶的一端共同连接有第四输送管，第四输送管上设有差压式流量计，所述差压式流量计的一端连接有抽气泵，所述抽气泵的一端连接有排气管，所述抽气泵的一端连接有单片机，所述单片机的一端连接有无刷风机，所述第三连接管和无刷风机相对应。

优选地，其中一个多玻璃孔板吸收瓶的一端连接有第五连接管，所述第五连接管的一端连接在第一干燥瓶的一侧，所述第一干燥瓶上连接有第二连接管，另外一个多玻璃孔板吸收瓶的一端连接有第一输送管，所述第一输送管的一端连接在第四干燥瓶上，所述第四干燥瓶上连接有第一连接管，两个U型吸收瓶之间共同连接有第一导气管，其中一个U型吸收瓶上连接有第三输送管，所述第三输送管的一端连接有第二干燥瓶，所述第二干燥瓶上连接有第六连接管，两个气泡吸收瓶之间共同连接有第三输气管，其中一个气泡吸收瓶上连接有第二输送管，所述第二输送管的一端连接在第三干燥瓶上，所述第三干燥瓶上连接有第四连接管，所述第二连接管、第一连接管、第六连接管和第四连接管的一端均连接在第四输送管上。

优选地，所述恒温箱内的底部设有制冷组件，所述恒温箱内的一端侧壁上设有加热器，所述恒温箱的上端一侧设有机内温度传感器，所述加热器和机内温度传感器均与单片机电性连接，所述恒温箱的上端设有进气口。

优选地，所述单片机上设有环境温度传感器和大气压力传感器，所述壳体的一侧设有显示器和键盘，所述单片机与有显示器和键盘均电性连接。

优选地，所述差压式流量计和单片机之间电性连接，所述差压式流量计上设有计前压力传感器。

优选地，所述第四输送管上设有计前温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本装置能一机多用，具有五路同时采样功能，能同时自动实现四路大气有害气体恒温恒流采样和一路颗粒物样品采集的功能；

2、通过四路大气采样部分，其中两路可以实现吸收瓶串联采样，同时U型吸收瓶和多孔玻板吸收瓶均可满足串联使用要求，其余两路可单独使用气泡吸收瓶，提高气体分析数据的准确性，提高检测效率；

3、通过采用集成式保温箱结构设计，具有良好的恒温效果，能自动恒温采样，满足国标要求、采样精度高；

4、采用环境温度、大气压力和四路高精度差压流量计及单片机测控技术，能实现自动恒流采样的功能，采样流量、体积精度高；

5、该结构设计可满足四路大气的采样，也可用于两路气路中各串接两个吸收瓶采集大气中的有害气体样品，并采集两个空白样品，节省了采样耗费的时间，节约了成本，避免了需要使用不同设备进行采样的情况发生；

综上所述，该装置解决了对气体采样和颗粒物采样时需要使用不同设备的问题，避免了一个仪器只能对一种气体进行采样的情况发生，节约了成本，提高了检测效率，保证了在采样过程中的恒流恒温，提高了采样流量和体积的精确度，进而保证了数据的准确性，节省了大量的时间，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种大气综合采样器壳体的外部结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种大气综合采样器壳体的内部结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种大气综合采样器大气采样的流程图；

图4为本实用新型提出的一种大气综合采样器颗粒物采样的流程图；

图5为本实用新型提出的一种大气综合采样器恒温箱的内部结构示意图；

图6为本实用新型提出的一种大气综合采样器恒温箱内部结构的俯视图；

图7为本实用新型提出的一种大气综合采样器恒温箱内部结构的仰视图。

图中：1多玻璃孔板吸收瓶、2 U型吸收瓶、3第一导气管、4第一输气管、5第一输送管、6第二输气管、7气泡吸收瓶、8恒温箱、9第三输气管、10第三导气管、11第一连接管、12第一固定管、13第二固定管、14第五连接管、15第四干燥瓶、16颗粒粉碎机、17第三连接管、18过滤盒、19过滤膜、20收集箱、21壳体、22加热器、23进气口、24制冷组件、25机内温度传感器、26第二输送管、27第一干燥瓶、28计前温度传感器、29差压式流量计、30计前压力传感器、31抽气泵、32排气管、33单片机、34环境温度传感器、35大气压力传感器、36显示器、37键盘、38第四连接管、39无刷风机、40第六连接管、41第二连接管、42第三输送管、43第二干燥瓶、44第三干燥瓶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种大气综合采样器，包括壳体21，起到保护的作用，壳体21内设有空腔，空腔内的底部固定有恒温箱8和收集箱20，方便分析气体和收集气体，壳体21的上端设有颗粒粉碎机16，便于对颗粒物进行分析，颗粒粉碎机16的下端连接有第三连接管17，第三连接管17的下端贯穿壳体21的侧壁并延伸至空腔内，第三连接管17的下端连接有过滤盒18，过滤盒18内从上至下依次固定有三个过滤膜19，过滤盒18的下端连接在收集箱20的上端，在过滤膜19的作用下，方便对大气中的颗粒物进行过滤，从而分析颗粒物的浓度。

在本实用新型中，收集箱20的一周分别连接有第一固定管12、第二固定管13、第一输气管4和第二输气管6，第一固定管12、第二固定管13、第一输气管4和第二输气管6的一端均贯穿恒温箱8的侧壁并延伸至恒温箱8内，恒温箱8内固定有两个U型吸收瓶2、两个多玻璃孔板吸收瓶1和两个气泡吸收瓶7，方便同时对气体中不同的有害成分进行分析，节约成本。

在本实用新型中，第一固定管12和第二固定管13的一端分别连接在两个U型吸收瓶2的上端，第一输气管4的一端连接在其中一个U型吸收瓶2上，第二输气管6的一端连接在其中一个气泡吸收瓶7上，壳体21的两侧分别固定有第一干燥瓶27、第二干燥瓶43、第三干燥瓶44和第四干燥瓶15，第一干燥瓶27和其中一个多玻璃孔板吸收瓶1串联连接，第四干燥瓶15和另外一个多玻璃孔板吸收瓶1串联连接，第二干燥瓶43和两个U型吸收瓶2串联连接，第三干燥瓶44和两个气泡吸收瓶7串联连接，第一干燥瓶27、第二干燥瓶43、第三干燥瓶44和第四干燥瓶15的一端共同连接有第四输送管，第四输送管上设有差压式流量计29，方便将气体通过吸收瓶输送到第四干燥瓶15内，利用差压式流量计29便于测量压力值。

在本实用新型中，差压式流量计29的一端连接有抽气泵31，便于抽气，抽气泵31的一端连接有排气管32，抽气泵31的一端连接有单片机33，单片机33的一端连接有无刷风机39，便于调节转速，达到恒流采样的目的，第三连接管17和无刷风机39相对应，差压式流量计29和单片机33之间电性连接，差压式流量计29上设有计前压力传感器30，方便测量压力值，第四输送管上设有计前温度传感器28，便于测量温度值，通过抽气泵31和排气管32之间的配合，方便将采样分析后的气体排出。

在本实用新型中，其中一个多玻璃孔板吸收瓶1的一端连接有第五连接管14，第五连接管14的一端连接在第一干燥瓶27的一侧，第一干燥瓶27上连接有第二连接管41，另外一个多玻璃孔板吸收瓶1的一端连接有第一输送管5，第一输送管5的一端连接在第四干燥瓶15上，第四干燥瓶15上连接有第一连接管11，两个U型吸收瓶2之间共同连接有第一导气管3，可串联使用，其中一个U型吸收瓶2上连接有第三输送管42，第三输送管42的一端连接有第二干燥瓶43，第二干燥瓶43上连接有第六连接管40，两个气泡吸收瓶7之间共同连接有第三输气管9，可串联使用，其中一个气泡吸收瓶7上连接有第二输送管26，第二输送管26的一端连接在第三干燥瓶44上，第三干燥瓶44上连接有第四连接管38，第二连接管41、第一连接管11、第六连接管40和第四连接管38的一端均连接在第四输送管上，方便不同的吸收瓶和不同的干燥瓶之间进行相互连接，以便于采样气体的输送。

在本实用新型中，恒温箱8内的底部设有制冷组件24，恒温箱8内的一端侧壁上设有加热器22，方便控制温度，恒温箱8的上端一侧设有机内温度传感器25，加热器22和机内温度传感器25均与单片机33电性连接，恒温箱8的上端设有进气口23，通过恒温箱8、加热器22和制冷组件24之间的配合，便于控制恒温箱8内的温度，实现恒温采样的功能。

在本实用新型中，单片机33上设有环境温度传感器34和大气压力传感器35，壳体21的一侧设有显示器36和键盘37，单片机33与有显示器36和键盘37均电性连接，方便利用键盘37输入，然后通过显示器36进行显示，便于快速获取分析数据，提高数据分析效率。

在本实用新型中，对大气进行采样时，气体通过颗粒粉碎机16进行入到第三连接管17内，然后经过滤盒18内的过滤膜19将空气中的颗粒物进行过滤，根据过滤膜19采样前后质量差和采样体积可以计算出空气中PM2.5颗粒物单位体积的浓度值；通过选择不同滤膜、对截留物质进行分析，可以推算出颗粒物组分的浓度值，然后气体流入到收集箱20内，收集箱20内的气体经过第一固定管12、第二固定管13、第一输气管4和第二输气管6分别流入到一个U型吸收瓶2、一个气泡吸收瓶7和两个多玻璃孔板吸收瓶1内，然后气体与吸收瓶内的试剂发生化学反应被富积，根据通过吸收瓶的气体体积及试剂反应量可计算出空气中单位体积内有害气体的含量，然后气体经流量传感器、计前温度传感器28、计前压力传感器30、环境温度传感器34和大气压力传感器35测得的信号，传输给单片机33，并自动计算出工况流量（采样器入口处的流量），并实时跟踪工况流量与设定流量的偏差，控制无刷风机39的流量，形成一个闭环的流量控制系统，实现恒流采样，采样过程中，单片机33实现工况流量显示、流量测控、累计体积、风机过载保护等功能然后单片机33根据各种输入信号及机内存储数据，完成数据显示、采样控制、温度测量、温度控制、恒流、停电保护等功能，采样时，采样器根据设定的采样流量进行采样，当通过流量传感器的流量大于设定的采样流量时，单片机33控制无刷风机39的转速降低至设定的采样流量；反之，单片机33控制无刷风机39的转速增加，使通过流量传感器的流量与设定的采样流量相等，实现恒流采样，采样结束后，通过抽气泵31将气体从排气管32处排出。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大气综合采样器，包括壳体（21），其特征在于：所述壳体（21）内设有空腔，所述空腔内的底部固定有恒温箱（8）和收集箱（20），所述壳体（21）的上端设有颗粒粉碎机（16），所述颗粒粉碎机（16）的下端连接有第三连接管（17），所述第三连接管（17）的下端贯穿壳体（21）的侧壁并延伸至空腔内，所述第三连接管（17）的下端连接有过滤盒（18），所述过滤盒（18）内从上至下依次固定有三个过滤膜（19），所述过滤盒（18）的下端连接在收集箱（20）的上端，所述收集箱（20）的一周分别连接有第一固定管（12）、第二固定管（13）、第一输气管（4）和第二输气管（6），所述第一固定管（12）、第二固定管（13）、第一输气管（4）和第二输气管（6）的一端均贯穿恒温箱（8）的侧壁并延伸至恒温箱（8）内，所述恒温箱（8）内固定有两个U型吸收瓶（2）、两个多玻璃孔板吸收瓶（1）和两个气泡吸收瓶（7），所述第一固定管（12）和第二固定管（13）的一端分别连接在两个U型吸收瓶（2）的上端，所述第一输气管（4）的一端连接在其中一个U型吸收瓶（2）上，所述第二输气管（6）的一端连接在其中一个气泡吸收瓶（7）上，所述壳体（21）的两侧分别固定有第一干燥瓶（27）、第二干燥瓶（43）、第三干燥瓶（44）和第四干燥瓶（15），所述第一干燥瓶（27）和其中一个多玻璃孔板吸收瓶（1）串联连接，所述第四干燥瓶（15）和另外一个多玻璃孔板吸收瓶（1）串联连接，所述第二干燥瓶（43）和两个U型吸收瓶（2）串联连接，所述第三干燥瓶（44）和两个气泡吸收瓶（7）串联连接，所述第一干燥瓶（27）、第二干燥瓶（43）、第三干燥瓶（44）和第四干燥瓶（15）的一端共同连接有第四输送管，第四输送管上设有差压式流量计（29），所述差压式流量计（29）的一端连接有抽气泵（31），所述抽气泵（31）的一端连接有排气管（32），所述抽气泵（31）的一端连接有单片机（33），所述单片机（33）的一端连接有无刷风机（39），所述第三连接管（17）和无刷风机（39）相对应。

2.根据权利要求1所述的一种大气综合采样器，其特征在于：其中一个多玻璃孔板吸收瓶（1）的一端连接有第五连接管（14），所述第五连接管（14）的一端连接在第一干燥瓶（27）的一侧，所述第一干燥瓶（27）上连接有第二连接管（41），另外一个多玻璃孔板吸收瓶（1）的一端连接有第一输送管（5），所述第一输送管（5）的一端连接在第四干燥瓶（15）上，所述第四干燥瓶（15）上连接有第一连接管（11），两个U型吸收瓶（2）之间共同连接有第一导气管（3），其中一个U型吸收瓶（2）上连接有第三输送管（42），所述第三输送管（42）的一端连接有第二干燥瓶（43），所述第二干燥瓶（43）上连接有第六连接管（40），两个气泡吸收瓶（7）之间共同连接有第三输气管（9），其中一个气泡吸收瓶（7）上连接有第二输送管（26），所述第二输送管（26）的一端连接在第三干燥瓶（44）上，所述第三干燥瓶（44）上连接有第四连接管（38），所述第二连接管（41）、第一连接管（11）、第六连接管（40）和第四连接管（38）的一端均连接在第四输送管上。

3.根据权利要求1所述的一种大气综合采样器，其特征在于：所述恒温箱（8）内的底部设有制冷组件（24），所述恒温箱（8）内的一端侧壁上设有加热器（22），所述恒温箱（8）的上端一侧设有机内温度传感器（25），所述加热器（22）和机内温度传感器（25）均与单片机（33）电性连接，所述恒温箱（8）的上端设有进气口（23）。

4.根据权利要求1所述的一种大气综合采样器，其特征在于：所述单片机（33）上设有环境温度传感器（34）和大气压力传感器（35），所述壳体（21）的一侧设有显示器（36）和键盘（37），所述单片机（33）与有显示器（36）和键盘（37）均电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种大气综合采样器，其特征在于：所述差压式流量计（29）和单片机（33）之间电性连接，所述差压式流量计（29）上设有计前压力传感器（30）。

6.根据权利要求1所述的一种大气综合采样器，其特征在于：所述第四输送管上设有计前温度传感器（28）。

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