CN218297725U - 一种自动吸排空气的大气采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动吸排空气的大气采样装置，其中，采样筒、抽气泵固定安装于外套筒中，活塞座滑动安装于采样筒中，采样筒中设有支撑弹簧，且支撑弹簧两端分别与活塞座、采样筒固接，采样筒顶端开设进气口、排气口，且分别通过进气管、排气管与外界环境相连通，进气管与抽气泵配、单向阀配套连接，采样筒底部安装有压力开关，压力开关与抽气泵的控制模块信号连接，以控制抽气泵停止工作的状态，排气管上配套安装有布置于外套筒外侧的自动排气阀。本实用新型能够实现自动吸气并保证定量采样，能够快速排放所采集的气样。

Description

一种自动吸排空气的大气采样装置

技术领域

本实用新型涉及大气环境采样技术领域，具体的说是一种自动吸排空气的大气采样装置。

背景技术

在对环境中的大气质量进行检测时，需要用到大气采样装置进行采样，之后对气样中各污染物成分的含量检测，以判断大气环境质量是否达到设定标准。传统的大气采样装置在采集大气样本的过程中，需要将采样容器与采样装置密封连接，通过启动配套的抽气泵或其他采样机构将气样抽入采样容器中进行存储，还需要采样人员时刻注意采样容器的气压变化，避免气样采集过多发生采样容器漏气或爆炸，在将抽采的气样由采样容器排出并进行成分检测时，又难实现对气样的自动外排，因此有必要设计一种能够实现自动吸排空气的大气采样装置

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型目的是提供一种自动吸排空气的大气采样装置，能够实现自动吸气并保证定量采样，能够快速排放所采集的气样。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种自动吸排空气的大气采样装置，包括外套筒、采样筒、活塞座、抽气泵，所述采样筒、抽气泵固定安装于外套筒中，活塞座滑动安装于采样筒中并与采样筒的内壁保持密封接触，所述采样筒中设置有支撑弹簧，且支撑弹簧的两端分别与活塞座下表面、采样筒底壁固接，所述采样筒顶端开设有进气口、排气口，且进气口、排气口分别通过进气管、排气管与外界环境相连通，所述进气管与抽气泵配、单向阀配套连接，所述单向阀配套安装于进气口上方侧，所述采样筒底部安装有压力开关，且压力开关与抽气泵的控制模块信号连接，以控制抽气泵停止工作的状态，所述排气管的外侧端由外套筒外侧壁穿出，且排气管上配套安装有布置于外套筒外侧的自动排气阀。

在其中一些实施中，在活塞座处于其行程顶部时，为避免活塞座对进气口、排气口进行封堵，造成采样筒的换气不畅，提供有如下技术方案。所述采样筒内壁固接有对活塞座相干涉的限位环，且限位环与采样筒顶端设置有安装间隙，所述活塞座布置于限位环下方侧。

在其中一些实施中，为保证外界所要采集的气样能够由进气管稳定输入至采样筒中进行收集存储，还提供有如下技术方案。所述外套筒顶端固接有倒圆锥状的集气罩，所述进气管的两端分别与采样筒的进气口、集气罩相连通。

集气罩的设置能够有效提高外界空气沿进气管进入采样筒的速度，以提高气样采集过程中的合理性和便捷度。

在其中一些实施中，为保证采样筒能够在外套筒中稳定安装，保证抽气泵能够在外套筒中稳定安装，同时保证压力开关能够通过信号线与抽气泵稳定连接，提供有如下技术方案。所述采样筒底部固接有多组均匀排布的底座，且底座与外套筒底壁固定连接，所述抽气泵上固定连接有连接座，且连接座与外套筒的侧壁固定连接。

在其中一些实施中，为保证活塞座下行至自身行程底端时能够与压力开关稳定作用，提供有如下技术方案。所述采样筒底端内侧固接有竖直布置的安装杆，所述压力开关固定安装于安装杆顶端，所述支撑弹簧布置与安装杆、压力开关的外围，所述活塞座的下表面固接有顶座，且顶座与压力开关保持竖直相对。

在其中一些实施中，为方便控制自动排气阀的通断状态，提供如下关于自动排气阀的技术方案。所述自动排气阀包括密封套、限位套、滑动轴、复位弹簧、滑动键，限位套、密封套固定安装于排气管中，滑动轴滑动安装于密封套中并与限位套相抵，复位弹簧绕制在滑动轴外围且两端分别与密封套、滑动轴固定连接，滑动轴轴轴心处开设有与限位套相连通的连通管路，滑动轴的侧壁开设有布置于密封套中并与连通管路相连通的连通孔，滑动键滑动安装于排气管外壁并与滑动轴固定连接。

本实用新型的有益效果：抽气泵工作时将外界气样由进气管抽入至采样筒中，在气样不断进入采样筒中导致内部气压增大，进而带动活塞座克服支撑弹簧的阻力沿采样筒下行，由此增大采样筒的有效存储容积，当活塞座与压力开关相抵并将压力作用于压力开关后，压力开关控制抽气泵停机处于关闭状态，能够实现自动吸气并保证定量采样的要求。在将采样筒中采集存储的气样由排气管排出以对气样进行检测时，通过控制自动排气阀打开，在压差以及支撑弹簧的作用能够驱动活塞座上行至行程顶部，并将其中存储的气样沿排气管排出，实现快速排放气样的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为以图1为基础进行切剖后的结构示意图；

图3为以图2为基础另一视角的结构示意图；

图4为所述图3中A部分的放大细节示意图。

图中：1外套筒、2采样筒、3活塞座、4抽气泵、5支撑弹簧、6进气管、 7排气管、8单向阀、9压力开关、10密封胶圈、11蓄电池、12控制键、13 限位环、14集气罩、15底座、16连接座、17信号线、18安装杆、19顶座、 20密封套、21限位套、22滑动轴、23复位弹簧、24滑动键、25连通管路、 26连通孔、27固定套。

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。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。

请参阅图1-4，一种自动吸排空气的大气采样装置，包括外套筒1、采样筒2、活塞座3、抽气泵4，采样筒2、抽气泵4固定安装于外套筒1中，活塞座3滑动安装于采样筒2中并与采样筒2的内壁保持密封接触，采样筒2 中设置有支撑弹簧5，且支撑弹簧5的两端分别与活塞座3下表面、采样筒2 底壁固接，采样筒2顶端开设有进气口、排气口，且进气口、排气口分别通过进气管6、排气管7与外界环境相连通，进气管6与抽气泵4配、单向阀8 配套连接，单向阀8配套安装于进气口上方侧，采样筒2底部安装有压力开关9，且压力开关9与抽气泵4的控制模块信号连接，以控制抽气泵4停止工作的状态，排气管7的外侧端由外套筒1外侧壁穿出，且排气管7上配套安装有布置于外套筒1外侧的自动排气阀。

为保证活塞座3与采样筒2内壁的密封接触效果，避免发生漏气现象，在活塞座3的外侧壁套接有密封胶圈10，密封胶圈10与采样筒2内壁保持密封贴合。

单向阀8能够控制外界气样沿进气管6输入至采样筒2中，而限制采样筒2中的气样由排气管7外排。

为对抽气泵4工作提供电能，在外套筒1中还固定安装有蓄电池11，且蓄电池11与抽气泵4实现电连接，在外套筒1的外壁开设有与蓄电池11电连接的充电接口，以方便对蓄电池11充电。

压力开关9通过布置在采样筒2外侧、外套筒1内侧的信号线17与抽气泵4的控制模块信号连接，在外套筒1的外侧壁还安装有用于控制抽气泵4 工作的控制键12。

当采样人员操作控制键12以使抽气泵4工作，进而将外界气样由进气管6抽入至采样筒2中，在气样不断进入采样筒2中导致内部气压增大，进而带动活塞座3克服支撑弹簧5的阻力沿采样筒2下行，由此增大采样筒2的有效存储容积，当活塞座3与压力开关9相抵并将压力作用于压力开关9后，压力开关9控制抽气泵4停机处于关闭状态，以停止向采样筒2中进一步输入采集气样。由此实现大气采样装置的自动吸气过程。

在将采样筒2中采集存储的气样由排气管7排出以对气样进行检测时，通过控制自动排气阀处于打开状态，由于采样筒2内部气压相较于外部标准气压较大，且由于支撑弹簧5处于压缩状态存储有弹性势能，在自动排气阀处于打开状态时，能够驱动活塞座3上行至行程顶部，并将其中存储的气样沿排气管7排出。

在采样前，活塞座3处于自身行程顶部，支撑弹簧5处于放松状态，首先打开自动排气阀，保证排气管7、进气管6、采样筒2与外界环境构成连通状态，启动抽气泵4工作将外界环境气样由进气管6输入采样筒2中并沿排气管7外排，由此实现气体循环流动，以将采样筒2中原有气样外排，以避免采样筒2中残余气样对新采集的气样造成纯度干扰，影响检测精度。

在其中一些实施中，在活塞座3处于其行程顶部时，为避免活塞座3对进气口、排气口进行封堵，造成采样筒2的换气不畅，提供有如下技术方案。采样筒2内壁固接有对活塞座3相干涉的限位环13，且限位环13与采样筒2 顶端设置有安装间隙，活塞座3布置于限位环13下方侧。

在当活塞座3处于行程顶部并与限位环13相抵时，进气口、排气口通过采样筒2保持连通，外部气体由进气管6、进气口进入采样筒2中能够通过排气口、排气管7外排，能够对采样筒2中残留的气体进行更换，以保证采样筒2中采集存储气样的纯洁度，避免采样筒2中原有气体对其造成干涉。

在其中一些实施中，为保证外界所要采集的气样能够由进气管6稳定输入至采样筒2中进行收集存储，还提供有如下技术方案。外套筒1顶端固接有倒圆锥状的集气罩14，进气管6的两端分别与采样筒2的进气口、集气罩 14相连通。

集气罩14的设置能够有效提高外界空气沿进气管6进入采样筒2的速度，以提高气样采集过程中的合理性和便捷度。

在其中一些实施中，为保证采样筒2能够在外套筒1中稳定安装，保证抽气泵4能够在外套筒1中稳定安装，同时保证压力开关9能够通过信号线 17与抽气泵4稳定连接，提供有如下技术方案。采样筒2底部固接有多组均匀排布的底座15，且底座15与外套筒1底壁固定连接，抽气泵4上固定连接有连接座16，且连接座16与外套筒1的侧壁固定连接。

底座15、连接座16的设置，能够保证采样筒2、抽气泵4与外套筒1稳定连接，用于连接压力开关9、抽气泵4的信号线17布置在底座15、连接座 16的间隙处，以实现信号线17的稳定布置。

在其中一些实施中，为保证活塞座3下行至自身行程底端时能够与压力开关9稳定作用，提供有如下技术方案。采样筒2底端内侧固接有竖直布置的安装杆18，压力开关9固定安装于安装杆18顶端，支撑弹簧5布置与安装杆18、压力开关9的外围，活塞座3的下表面固接有顶座19，且顶座19与压力开关9保持竖直相对。

在活塞座3带动顶座19下行时，顶座19与压力开关9相作用，能够触发压力开关9进而控制抽气泵4处于关闭状态。

在其中一些实施中，为方便控制自动排气阀的通断状态，提供如下关于自动排气阀的技术方案。自动排气阀包括密封套20、限位套21、滑动轴22、复位弹簧23、滑动键24，限位套21、密封套20固定安装于排气管7中，滑动轴22滑动安装于密封套20中并与限位套21相抵，复位弹簧23绕制在滑动轴22外围且两端分别与密封套20、滑动轴22固定连接，滑动轴22轴轴心处开设有与限位套21相连通的连通管路25，滑动轴22的侧壁开设有布置于密封套20中并与连通管路25相连通的连通孔26，滑动键24滑动安装于排气管7外壁并与滑动轴22固定连接。

为保证滑动轴22能够与限位套21稳定相抵，同时保证滑动键24能够与滑动轴22稳定连接，保证复位弹簧23与滑动轴22稳定连接在滑动轴22的外侧端固接有与限位套21相抵的固定套27，复位弹簧23的一端与固定套27 保持相接，在排气管7上还开设有滑槽，且滑槽中滑动安装有滑动块，滑动块两端分别与滑动键24、固定套27固定连接。

在自动排气阀处于关闭状态时，即复位弹簧23处于自然状态时，固定套 27与限位套21相抵，此时各连通孔26处于密封套20中实现密封状态，在控制滑动键24滑动时以带动固定套27、滑动轴22向排气管7内侧滑动时，会使各连通孔26伸出密封套20中，采样筒2中的气样能够通过连通孔26、连通管路25外排，在取消对滑动键24作用时，在复位弹簧23作用下重新带动滑动轴22、固定套27复位，使连通孔26重新收回至密封套20中，实现对排气管7的封堵。

为方便将采样筒2中的式样直接排入至所要检测的检测容器中，检测容器开口处配套插接有顶杆，顶杆中开设有与检测容器相连通的通孔，在顶杆推动滑动轴22向内滑动的过程中，能够使排气管7处于打开状态，并将采样筒2中的气样抽入监测容器中。

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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种自动吸排空气的大气采样装置，其特征在于：包括外套筒(1)、采样筒(2)、活塞座(3)、抽气泵(4)，所述采样筒(2)、抽气泵(4)固定安装于外套筒(1)中，活塞座(3)滑动安装于采样筒(2)中并与采样筒(2)的内壁保持密封接触，所述采样筒(2)中设置有支撑弹簧(5)，且支撑弹簧(5)的两端分别与活塞座(3)下表面、采样筒(2)底壁固接，所述采样筒(2)顶端开设有进气口、排气口，且进气口、排气口分别通过进气管(6)、排气管(7)与外界环境相连通，所述进气管(6)与抽气泵(4)配、单向阀(8)配套连接，所述单向阀(8)配套安装于进气口上方侧，所述采样筒(2)底部安装有压力开关(9)，且压力开关(9)与抽气泵(4)的控制模块信号连接，以控制抽气泵(4)停止工作的状态，所述排气管(7)的外侧端由外套筒(1)外侧壁穿出，且排气管(7)上配套安装有布置于外套筒(1)外侧的自动排气阀。

2.根据权利要求1所述的一种自动吸排空气的大气采样装置，其特征在于：所述采样筒(2)内壁固接有对活塞座(3)相干涉的限位环(13)，且限位环(13)与采样筒(2)顶端设置有安装间隙，所述活塞座(3)布置于限位环(13)下方侧。

3.根据权利要求1所述的一种自动吸排空气的大气采样装置，其特征在于：所述外套筒(1)顶端固接有倒圆锥状的集气罩(14)，所述进气管(6)的两端分别与采样筒(2)的进气口、集气罩(14)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种自动吸排空气的大气采样装置，其特征在于：所述采样筒(2)底部固接有多组均匀排布的底座(15)，且底座(15)与外套筒(1)底壁固定连接，所述抽气泵(4)上固定连接有连接座(16)，且连接座(16)与外套筒(1)的侧壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动吸排空气的大气采样装置，其特征在于：所述采样筒(2)底端内侧固接有竖直布置的安装杆(18)，所述压力开关(9)固定安装于安装杆(18)顶端，所述支撑弹簧(5)布置与安装杆(18)、压力开关(9)的外围，所述活塞座(3)的下表面固接有顶座(19)，且顶座(19)与压力开关(9)保持竖直相对。

6.根据权利要求1所述的一种自动吸排空气的大气采样装置，其特征在于：所述自动排气阀包括密封套(20)、限位套(21)、滑动轴(22)、复位弹簧(23)、滑动键(24)，限位套(21)、密封套(20)固定安装于排气管(7)中，滑动轴(22)滑动安装于密封套(20)中并与限位套(21)相抵，复位弹簧(23)绕制在滑动轴(22)外围且两端分别与密封套(20)、滑动轴(22)固定连接，滑动轴(22)轴轴心处开设有与限位套(21)相连通的连通管路(25)，滑动轴(22)的侧壁开设有布置于密封套(20)中并与连通管路(25)相连通的连通孔(26)，滑动键(24)滑动安装于排气管(7)外壁并与滑动轴(22)固定连接。

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