CN214622550U - 一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，包括采集系统、检测系统和排气系统，其中采集系统包括进气口、除湿模块、第一三通电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、第二三通电磁阀和第三三通电磁阀；其中检测系统由检测室组成，所述检测室内部分为气体检测单元和颗粒物检测单元；其中排气系统包括第四三通电磁阀、气体流量计、气泵和排气口。本实用新型相对于风扇式的进气系统具备气体采样通量小、采样流速稳定、对气体传感器的寿命有大幅度提升。带温湿度补偿且采样气体除湿效率高，适用于高湿及高寒地区使用。另外本系统具备传感器在线校准功能，极大提升了气路系统的数据准确度和完备性。

Description

一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统

技术领域

本实用新型涉及气体质量监测领域，具体的是涉及一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统。

背景技术

当前，我国多地区面临大气环境质量改善巨大压力。对此，只有精确找到本地污染物排放来源，结合地理、气象、环境衍生等众多原因综合分析，才能实现大气污染治理精准决策和快速应对。“国内许多地方对大气网格化监控做了有益尝试，但是还存在覆盖范围和监测要素不全、信息化水平不高、监测与监管结合不紧密、监测数据质量有待提高等问题，难以满足大气污染治理需求。”在近日召开的大气污染防治网格化精准监控及管理支持系统技术交流会上，不少行业专家这样表示，并普遍认为，应建设区域网格全覆盖，在线实时提供精准数据，具有完善的数据校正和质控体系，能够客观真实反映污染现状，以及综合分析污染原因的网格化监控体系。

目前网格化大气监测产品普遍存在设备采样数据不稳定、气体传感器寿命短、在高湿环境下颗粒物传感器数值误差大、高寒环境下传感器无法使用及设备运行一段时间后传感器零点漂移，灵敏度变化大，设备校准难等问题。

实用新型内容

为解决上述问题，现提出一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，以解决现有技术中采样数据不稳定、气体传感器寿命短、在高湿环境下颗粒物传感器数值误差大、高寒环境下传感器无法使用、设备运行一段时间后传感器零点漂移，灵敏度变化大，设备校准难等问题。

本实用新型提供如下技术方案：1.一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，包括采集系统、检测系统和排气系统，所述采集系统包括进气口、除湿模块、第一三通电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、第二三通电磁阀和第三三通电磁阀，所述进气口位于机箱内壁的外侧，所述进气口通过管道与除湿模块一端相连，所述除湿模块另一端通过管道与第一三通电磁阀一侧端口相连，所述第一三通电磁阀另一侧的两个端口通过管道分别连接第一过滤器一端和第二过滤器一端，所述第一过滤器另一端与第二三通电磁阀一端口相连，所述第二过滤器另一端与第三三通电磁阀一端口相连；所述检测系统由检测室组成，所述检测室内部分为气体检测单元和颗粒物检测单元；所述排气系统包括第四三通电磁阀、气体流量计、气泵和排气口，所述第四三通电磁阀一端通过管道与气体流量计入气口相连，所述气体流量计出气口通过管道与气泵入气口相连，所述气泵出气口通过管道与排气口相连。

优选地，所述采集系统还包含气体校准气路模块和颗粒物校准气路模块，所述气体校准气路模块包括标气瓶组、第一双通电磁阀组和第二双通电磁阀，所述标气瓶组一端通过管道与第一双通电磁阀组入气口相连，所述第一双通电磁阀组出气口通过管道与第二双通电磁阀入气口相连，所述第二双通电磁阀出气口通过管道与第二三通电磁阀相连；所述颗粒物校准气路模块包括第三过滤器，所述第三过滤器一端通过管道与空气接触，另一端通过管道与第三三通电磁阀相连。

优选地，所述采集系统中的第二三通电磁阀通过管道与检测室中的气体检测单元入气口相连，所述采集系统中的第三三通电磁阀通过管道与检测室中的颗粒物检测单元入气口相连。

优选地，所述检测室中的气体检测单元出气口通过管道与第四三通电磁阀相连，所述检测室中的颗粒物检测单元出气口通过管道与第四三通电磁阀相连。

优选地，所述气体检测单元内部安装有气体传感器，所述在气体检测单元内部下方安装有第一温湿度检测模块(21)。

优选地，所述颗粒物检测单元内部安装有PM2.5传感器，所述PM2.5传感器下方安装有PM10传感器，所述在颗粒物检测单元内部下方安装有第二温湿度检测模块。

优选地，所述检测室内位于气体检测单元与颗粒物检测单元之间安装有加热模块。

优选地，所述检测室的外壁与内壁之间由隔热材料组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型采用泵吸式主动进气方式，且颗粒物采样与气体采样有不同的气体通路及采样流速，通过分别控制颗粒物及气体的采样流速可以控制电化学传感器与采样气体的接触时间，从而降低电化学传感器的反应量，达到延长传感器寿命的目的。

(2)本实用新型使用气泵的封闭式气路系统，使用气管进行各个模块的连接，有独立的气体检测单元，当气体采集时气体先通过除湿模块进行气体除湿，之后在吸入到气体及颗粒物采集室中，当外部环境气温低于-20℃时，这时气体传感器及颗粒物传感器都超过了最低工作温度，可以通过检测室内部的，加热模块对其进行加热控制，使温度升高，当内部温度高于-10℃时停止加热。整个过程由隔热材料对气室进行保温防止温度降低过快。

(3)本实用新型采用一种新的气路结构使得可以直接在线使用标准气直接对设备的传感器进行校准。

附图说明

图1为本实用新型的整体气路系统结构图；

图2为本实用新型的气体采集检测气路系统结构图；

图3为本实用新型的颗粒物采集检测气路系统结构图；

图4为本实用新型的气体校准气路图；

图5为本实用新型的颗粒物校准气路图。

图中：1、进气口；2、机箱内壁；3、除湿模块；4、第一双通电磁阀组；5、标气瓶组；6、第一三通电磁阀；7、第二双通电池阀；8、第一过滤器；9、第二过滤器；10、第三过滤器；11、第二三通电磁阀；12、第三三通电磁阀；13、检测室；14、隔热材料；15、气体检测单元；16、颗粒物检测单元；17、PM2.5传感器；18、PM10传感器；19、气体传感器模块；20、加热模块；21、第一温湿度检测模块；22、第二温湿度检测模块；23、第四三通电磁阀；24、气体流量计；25、气泵；26、排气口。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-5所示，一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，包括采集系统、检测系统和排气系统，其中采集系统包括进气口1、除湿模块3、第一三通电磁阀6、第一过滤器8、第二过滤器9、第二三通电磁阀11和第三三通电磁阀 12，进气口1位于机箱内壁2的外侧，进气口1通过管道与除湿模块3一端相连，除湿模块3另一端通过管道与第一三通电磁阀6一侧端口相连，第一三通电磁阀6另一侧的两个端口通过管道分别连接第一过滤器8一端和第二过滤器 9一端，第一过滤器8另一端与第二三通电磁阀11一端口相连，第二过滤器9 另一端与第三三通电磁阀12一端口相连；检测系统由检测室13组成，检测室 13内部分为气体检测单元15和颗粒物检测单元16；排气系统包括第四三通电磁阀23、气体流量计24、气泵25和排气口26，第四三通电磁阀23一端通过管道与气体流量计24入气口相连，气体流量计24出气口通过管道与气泵25入气口相连，气泵25出气口通过管道与排气口26相连。

在气体采集检测过程中，先将第一三通电磁阀6、第二三通电磁阀11和第四三通电磁阀23导通，使气体采集检测过程为导通状态，之后气泵25开始工作，由于负压作用，气体由进气口1被吸入，经过除湿模块3、第一三通电磁阀 6、第一过滤器8和第二三通电磁阀11流入气体检测单元15中，再经过第四三通电磁阀23、气体流量计24和气泵25，最后由排气口26排出完成一次气体采集检测过程。

在颗粒物采集检测过程中，先将第一三通电磁阀6、第三三通电磁阀12和第四三通电磁阀23导通，使颗粒物采集检测过程为导通状态，之后气泵25开始工作，由于负压作用，气体由进气口1被吸入，经过除湿模块3、第一三通电磁阀6、第二过滤器9和第三三通电磁阀12流入颗粒物检测单元16，再经过第四三通电磁阀23、气体流量计24和气泵25，最后由排气口26排出完成一次颗粒物采集检测过程。

其中采集系统还包含气体校准气路模块和颗粒物校准气路模块，气体校准气路模块包括标气瓶组5、第一双通电磁阀组4和第二双通电磁阀7，标气瓶组 5一端通过管道与第一双通电磁阀组4入气口相连，第一双通电磁阀组4出气口通过管道与第二双通电磁阀7入气口相连，第二双通电磁阀7出气口通过管道与第二三通电磁阀11相连；颗粒物校准气路模块包括第三过滤器10，第三过滤器10一端通过管道与空气接触，另一端通过管道与第三三通电磁阀12相连。采集系统中的第二三通电磁阀11通过管道与检测室13中的气体检测单元15入气口相连，采集系统中的第三三通电磁阀12通过管道与检测室13中的颗粒物检测单元16入气口相连。检测室13中的气体检测单元15出气口通过管道与第四三通电磁阀23相连，检测室13中的颗粒物检测单元16出气口通过管道与第四三通电磁阀23相连。气体检测单元15内部安装有气体传感器19，在气体检测单元15内部下方安装有第一温湿度检测模块21。颗粒物检测单元16内部安装有PM2.5传感器17，所述PM2.5传感器17下方安装有PM10传感器18，所述在颗粒物检测单元16内部下方安装有第二温湿度检测模块22。检测室13内位于气体检测单元15与颗粒物检测单元16之间安装有加热模块20。所述检测室 13的外壁与内壁之间由隔热材料14组成。

其中气体校准气路模块是对设备的气体传感器进行校准，具体实施时，第一双通电磁阀组4，第二三通电磁阀11和第四三通电磁阀23导通，使标气瓶组5、气体检测单元15、气体流量计24、气泵25和排气口26构成气体校准通路，先将第一双通电磁阀组4中的零空气标气瓶的电磁阀打开，在气泵25开始工作后就可以对气体检测单元15内的气体传感器19进行零点校准，之后再选择第一双通电磁阀组4中的不同的标准气体就可以对不同的气体传感器进行跨度校准。

其中颗粒物校准气路模块是对设备的PM2.5传感器和PM10传感器进行校准，具体实施时，第三三通电磁阀12和第四三通电磁阀23导通，使第三过滤器10、颗粒物检测单元16、气体流量计24、气泵25和排气口26构成颗粒物校准通路，其中第三过滤器10通常使用活性炭过滤器，活性炭可吸附空气中的 PM2.5及PM10颗粒，这样可认为经过第三过滤器10之后的气体为“清洁的”气体，在气泵25工作后就可以对颗粒物传感器的零点进行校准。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，包括采集系统、检测系统和排气系统，其特征在于，所述采集系统包括进气口(1)、除湿模块(3)、第一三通电磁阀(6)、第一过滤器(8)、第二过滤器(9)、第二三通电磁阀(11)和第三三通电磁阀(12)，所述进气口(1)位于机箱内壁(2)的外侧，所述进气口(1)通过管道与除湿模块(3)一端相连，所述除湿模块(3)另一端通过管道与第一三通电磁阀(6)一侧端口相连，所述第一三通电磁阀(6)另一侧的两个端口通过管道分别连接第一过滤器(8)一端和第二过滤器(9)一端，所述第一过滤器(8)另一端与第二三通电磁阀(11)一端口相连，所述第二过滤器(9)另一端与第三三通电磁阀(12)一端口相连；所述检测系统由检测室(13)组成，所述检测室(13)内部分为气体检测单元(15)和颗粒物检测单元(16)；所述排气系统包括第四三通电磁阀(23)、气体流量计(24)、气泵(25)和排气口(26)，所述第四三通电磁阀(23)一端通过管道与气体流量计(24)入气口相连，所述气体流量计(24)出气口通过管道与气泵(25)入气口相连，所述气泵(25)出气口通过管道与排气口(26)相连。

2.根据权利要求1所述的一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，其特征在于，所述采集系统还包含气体校准气路模块和颗粒物校准气路模块，所述气体校准气路模块包括标气瓶组(5)、第一双通电磁阀组(4)和第二双通电磁阀(7)，所述标气瓶组(5)一端通过管道与第一双通电磁阀组(4)入气口相连，所述第一双通电磁阀组(4)出气口通过管道与第二双通电磁阀(7)入气口相连，所述第二双通电磁阀(7)出气口通过管道与第二三通电磁阀(11)相连；所述颗粒物校准气路模块包括第三过滤器(10)，所述第三过滤器(10)一端通过管道与空气接触，另一端通过管道与第三三通电磁阀(12)相连。

3.根据权利要求1所述的一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，其特征在于，所述采集系统中的第二三通电磁阀(11)通过管道与检测室(13)中的气体检测单元(15)入气口相连，所述采集系统中的第三三通电磁阀(12)通过管道与检测室(13)中的颗粒物检测单元(16)入气口相连。

4.根据权利要求1所述的一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，其特征在于，所述检测室(13)中的气体检测单元(15)出气口通过管道与第四三通电磁阀(23)相连，所述检测室(13)中的颗粒物检测单元(16)出气口通过管道与第四三通电磁阀(23)相连。

5.根据权利要求1所述的一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，其特征在于，所述气体检测单元(15)内部安装有气体传感器(19)，所述在气体检测单元(15)内部下方安装有第一温湿度检测模块(21)。

6.根据权利要求1所述的一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，其特征在于，所述颗粒物检测单元(16)内部安装有PM2.5传感器(17)，所述PM2.5传感器(17)下方安装有PM10传感器(18)，所述在颗粒物检测单元(16)内部下方安装有第二温湿度检测模块(22)。

7.根据权利要求1所述的一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，其特征在于，所述检测室(13)内位于气体检测单元(15)与颗粒物检测单元(16)之间安装有加热模块(20)。

8.根据权利要求1所述的一种微型空气质量监测仪的泵吸式气路系统，其特征在于，所述检测室(13)的外壁与内壁之间由隔热材料(14)组成。

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