CN210571595U - 一种新型恒温自动连续环境空气采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型恒温自动连续环境空气采样器，包括面板模块、隔膜泵、底座模块、吸收液模块、冷仪器模块、压差口模块、流量控制板模块、外壳模块，所述面板模块、底座模块、背板以及外壳模块相互之间连接并形成内有容置空间的空壳体，且所述面板模块的内部安装有继电器、触摸屏；所述流量控制板模块为竖直安装于所述底座模块上，并其上面安装有隔膜泵以及对应的压差口模块，并对隔膜泵提供合适的直流电，而且还安装有电源开关。该新型解决了现场检测手动调节流量计读出流量然后计算，降低了人员技术要求，减少了工作量，将手工方法通过自动化来完成。

Description

一种新型恒温自动连续环境空气采样器

技术领域

本实用新型用于环境空气中，测定环境空气中有害气体成分24小时恒温自动连续环境空气采样器，具体涉及一种新型恒温自动连续环境空气采样器。

背景技术

近年来,生态环境日益恶化,人们对于大气问题的关注程度越来越高。在此背景下,大气环境监测和环境评价的重要性越来越高,技术也越来越先进。其中大气采样器的应用范围最为广泛,取得的评价和监测效果相对较好。对于计量部门而言,需要定期对大气采样器进行检定,才能确保采集数据的可靠性。

环保监测部门需要定期监测环境空气的气体。有时候也用来比对现场安装在线的仪器设备。常规的测量环境空气的方法是转子流量计的校准。

转子流量计的校准：

可用已检定合格的皂膜流量计进行校准。转子流量计校准装置，用皂膜流量计校准转子流量计的方法和步骤如下：

1）校准装置，检查并保证校准系统不漏气；2）记录校准时的室温和大气压力；3）启动采样泵，调节流量直到转子流量计的转子稳定在某一刻度，通常为满量程 20%的位置；4）捏橡皮球使皂膜计进气口与皂液面接触形成皂膜，气体推动皂膜缓缓上升，使皂膜能通过皂膜计管而不破裂，用秒表记录皂膜通过皂膜计上下刻度线内运行的时间，计算皂膜流量计上下刻度线之间的体积。重复三次，并记录校准温度及其对应的水的饱和蒸气压；5）取三次测量的平均体积和平均时间，并将平均体积换算到标准状况下的体积，重复步骤，依次校准满量程的 40%、60%、80%、100%处刻度或处在使用流量对应的刻度处；6）根据已校准好的仪器，调节转子流量计，设置好流量。用于现场进行采样。

现有的技术问题是：

第一、免因为人工操作调节转子流量计读数出现误差，导致测量结果不准确，极大的增加检测人员的工作强度；第二、采用压差口流量调节系统控制流量，流量无须人工读数，自动上传到仪器芯片中进行运算。排除了人工干预对数据的影响，降低了人员的工作时间和强度；第三、压差口流量调节系统体能时时监测被测气体的温度、压力、湿度。精准的计算出时时流量。转子流量计则无法达到；第四、压差口流量调节系统体积小，安装方便，提高了仪器集成度，仪器整机轻便易携带；第五、采用聚苯硫醚作为压差口开模材质是因为具有良好的热性能、耐化学性能、耐磨型、阻燃性、耐候性等特点。综上所述，所以我设计了一种新型恒温自动连续环境空气采样器。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种新型恒温自动连续环境空气采样器。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种新型恒温自动连续环境空气采样器，包括面板模块、隔膜泵、底座模块、吸收液模块、冷仪器模块、压差口模块、流量控制板模块、外壳模块，所述面板模块、底座模块、背板以及外壳模块相互之间连接并形成内有容置空间的空壳体，且所述面板模块的内部安装有继电器、触摸屏；所述流量控制板模块为竖直安装于所述底座模块上，并其上面安装有隔膜泵以及对应的压差口模块，并对隔膜泵提直流电，而且还安装有电源开关；所述吸收液模块包括有干燥瓶，且所述干燥瓶通过导管连接在吸收瓶上；所述吸收瓶为安装于吸收瓶底座上；所述冷仪器模块包括有制冷器；所述制冷器下面安装有加热制冷片；所述加热制冷片下面安装有制冷器散热风扇；所述外壳模块上安装有上盖。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述继电器以及触摸屏对仪器加热模块进行控制，通过触摸屏对仪器参数设置及数据储存读取。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述压差口模块、流量控制板模块以及隔膜泵是通过采样的气体通过压差口里形成压差，经过流量控制电路板中的压差传感器进行电信号处理测时时流量，避免了转子流量计的误差，提高了仪器的自动化程度，降低了对操作人的操作水平。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述吸收瓶、加热制冷片、制冷器散热风扇是对采样的气体进行吸收，在吸收的同时对被吸收的气体进行加热保温，如果环境温度过高需要对采样气体降温，保证采样的气体是在标况下进行吸收。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述干燥瓶是对采样的气体进行干燥，避免对流量电路板的损坏，保证仪器的可靠性。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：该新型通过注塑模具六面抽芯一体成型，其中中心孔∅0.8±0.01mm的尺寸公差是该模具一体抽芯的关键工艺。使用高分子复合材料聚苯硫醚，电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,跌落于地上有金属响声,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好。有优良的阻燃性，为不燃塑料。能在高温（260℃）稳定运行，在280℃短期运行。体积小重量轻、安装方便快捷。详见图3）通过对仪吸收瓶下的制冷器系统进行温度参数的设置，被测气体通过吸收瓶后，由于温度传感器实时监测瓶内吸收液温度，在温度信号的反馈下，电路板全自动对吸收液进行加热或制冷从而达到恒温效果。通过压差传感器反馈信号计算测得流量在电路板PWM控制隔膜泵使得被测气体恒流。通过皂膜流量计可校准仪器流量。仪器软件课升级，数据可以通过USB对外导出。解决了现场检测手动调节流量计读出流量然后计算，降低了人员技术要求，减少了工作量，将手工方法通过自动化来完成。

附图说明

图1是本实用新型的结构剖视图；

图2是本实用新型的结构分解图1；

图3是本实用新型的结构分解图2。

图中：1、面板模块；2、隔膜泵；3、底座模块；4、吸收液模块；5、冷仪器模块；6、压差口模块；7、流量控制板模块；8、外壳模块；9、继电器；10、触摸屏；11、背板；12、电源开关；13、干燥瓶；14、吸收瓶；15、吸收瓶底座；16、制冷器；17、加热制冷片；18、制冷器散热风扇；19、上盖。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1-3所示，一种新型恒温自动连续环境空气采样器，包括面板模块（1）、隔膜泵（2）、底座模块（3）、吸收液模块（4）、冷仪器模块（5）、压差口模块（6）、流量控制板模块（7）、外壳模块（8），所述面板模块（1）、底座模块（3）、背板（11）以及外壳模块（8）相互之间连接并形成内有容置空间的空壳体，且所述面板模块（1）的内部安装有继电器（9）、触摸屏（10）；所述流量控制板模块（7）为竖直安装于所述底座模块（3）上，并其上面安装有隔膜泵（2）以及对应的压差口模块（6），并对隔膜泵（2）提直流电，而且还安装有电源开关（12）；所述吸收液模块（4）包括有干燥瓶（13），且所述干燥瓶（13）通过导管连接在吸收瓶（14）上；所述吸收瓶（14）为安装于吸收瓶底座（15）上；所述冷仪器模块（5）包括有制冷器（16）；所述制冷器（16）下面安装有加热制冷片（17）；所述加热制冷片（17）下面安装有制冷器散热风扇（18）；所述外壳模块（8）上安装有上盖（19）；所述继电器（9）以及触摸屏（10）对仪器加热模块进行控制，通过触摸屏（10）对仪器参数设置及数据储存读取；所述压差口模块（6）、流量控制板模块（7）以及隔膜泵（2）是通过采样的气体通过压差口里形成压差，经过流量控制电路板中的压差传感器进行电信号处理测时时流量，避免了转子流量计的误差，提高了仪器的自动化程度，降低了对操作人的操作水平；所述吸收瓶（14）、加热制冷片（17）、制冷器散热风扇（18）是对采样的气体进行吸收，在吸收的同时对被吸收的气体进行加热保温，如果环境温度过高需要对采样气体降温，保证采样的气体是在标况下进行吸收；所述干燥瓶（13）是对采样的气体进行干燥，避免对流量电路板的损坏，保证仪器的可靠性。

所述本新型装置在这个实施例中，该新型环境空气通过隔膜泵的抽取，在继电器的控制下对吸收瓶恒温。空气进入恒温吸收瓶进行吸收。被吸收的气体通过干燥瓶进行干燥，然后通过压差口、流量控制电路板进行横流。得到恒定流量后通过流量控制板计算。通过隔膜泵排空。所述采样器屏幕上显示的主界面功能描述：显示四路气体流量采样时间标况及大气压力和大气温度。

所述采样器屏幕上显示的数据保存功能描述：显示标况数据起始时间结束时间及计时时间，数据翻页功能及U盘导出及数据删除。所述采样器屏幕上显示的采样设置功能描述：设置四路气体，流量及采样时间开机延时及间隔周期参数。所述采样器屏幕上显示的维护界面功能描述：标定气路流量及大气压力大气温度校准。

所述采样器屏幕上显示的待机等待启动界面为通电开机后进入系统时的主界面，此界面主要显示采样信息流量采样时间标况等。采样参数设置 .通道1、2采样时间、间隔及周期的设置。点击界面按钮采样设置先输入开机延时时间及流量间隔周期等参数，在输入采样时间采样将开始执行。通道3、4采样时间、间隔的设置。先输入开机延时时间及流量间隔周期等参数，在输入采样时间采样将开始执行。

采样方法操作

采样部分可分为以下几种方式：（1）只启动一个通道气时：默认采样时间为零，将所启动的气路设置好定开、间隔、周期等参数，最后设置采样时间。确定另几路气路的采样时间设置为零即可。（2）当开启四路气采样时：认采样时间为零，将启动的通道1和通道2通道3和通道4设置好定开、间隔、周期等参数，最后设置通道1、2、3、4采样时间。

本实用新型所要解决的是不需要通过转子流量计进行手动调节流量，并且转子流量计在使用过程中有读数误差，使得实际流量与读数流量存在一定误差，导致检测结果的会出现误差。

第一，避免因为人工操作调节转子流量计读数出现误差。

第二，采用压差口流量调节系统控制流量，排除了人工干预对数据的影响，降低了人员的工作时间和强度。

第三，压差口流量调节系统体能时时监测被测气体的温度、压力、湿度。精准的计算出时时流量。转子流量计则无法达到。

第四，压差口流量调节系统体积小，安装方便，提高了仪器集成度，仪器整机轻便易携带。

因此在使用压差口作为流量调节系统时，通过对压差口被测气体压力差的检测及恒温、湿的必要条件下，对被测气体进行数字计算分析。从而测得被测气体时时流量。解决了人工读数的误差，一键操作系统提升了仪器的全自动化水平。保证环保部门或企业在采样中方便快捷。

压差口流量计算公式：

差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。在差压式流量计仪表中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。孔板流量计理论流量计算公式为：

式中：

QF——工况下的体积流量m3/S

C——流出系数

β——β=d/D，无量钢；d为工况下孔板内径，mm；D为工况下上游管道内径，mm

ε——为可膨胀系数，无量钢

ΔpF——孔板前后的差压值，Pa

ρ1F——ρ1为工况下流体的密度，kg/m3

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种新型恒温自动连续环境空气采样器，包括面板模块、隔膜泵、底座模块、吸收液模块、冷仪器模块、压差口模块、流量控制板模块、外壳模块，其特征在于：所述面板模块、底座模块、背板以及外壳模块相互之间连接并形成内有容置空间的空壳体，且所述面板模块的内部安装有继电器、触摸屏；所述流量控制板模块为竖直安装于所述底座模块上，并其上面安装有隔膜泵以及对应的压差口模块，并对隔膜泵提直流电，而且还安装有电源开关；所述吸收液模块包括有干燥瓶，且所述干燥瓶通过导管连接在吸收瓶上；所述吸收瓶为安装于吸收瓶底座上；所述冷仪器模块包括有制冷器；所述制冷器下面安装有加热制冷片；所述加热制冷片下面安装有制冷器散热风扇；所述外壳模块上安装有上盖。

2.根据权利要求1所述的一种新型恒温自动连续环境空气采样器，其特征在于：所述继电器以及触摸屏对仪器加热模块进行控制，通过触摸屏对仪器参数设置及数据储存读取。

3.根据权利要求1所述的一种新型恒温自动连续环境空气采样器，其特征在于：所述压差口模块、流量控制板模块以及隔膜泵是通过采样的气体通过压差口里形成压差，经过流量控制电路板中的压差传感器进行电信号处理测时时流量，避免了转子流量计的误差，提高了仪器的自动化程度，降低了对操作人的操作水平。

4.根据权利要求1所述的一种新型恒温自动连续环境空气采样器，其特征在于：所述吸收瓶、加热制冷片、制冷器散热风扇是对采样的气体进行吸收，在吸收的同时对被吸收的气体进行加热保温，如果环境温度过高需要对采样气体降温，保证采样的气体是在标况下进行吸收。

5.根据权利要求1所述的一种新型恒温自动连续环境空气采样器，其特征在于：所述干燥瓶是对采样的气体进行干燥，避免对流量电路板的损坏，保证仪器的可靠性。

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