CN219084510U - 一种环境空气采样头及环境空气质量监测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境空气采样头及环境空气质量监测机构，该环境空气采样头包括采样管、设置在该采样管的进口处的防雨罩、阻隔件、套管、加热件，阻隔件设置在防雨罩的下方，且该阻隔件与防雨罩之间形成有供气流流通的空隙，该空隙与采样管连通；该套管套设在采样管的外部且能够传热，加热件用于产生热量且设置在该套管的外壁上；以及包含上述环境空气采样头的环境空气质量监测机构；该采样头不仅能够在潮湿天气下实现对环境空气的准确监测，而且即使处于大风天气下仍然能够稳定地获取监测气流，有利于提高检测结果的准确性。

Description

一种环境空气采样头及环境空气质量监测机构

技术领域

本实用新型涉及环境空气监测技术领域，具体涉及了一种环境空气采样头及环境空气质量监测机构。

背景技术

随着国内外对空气环境领域的重视，也提高了对空气内污染物的检测要求，例如对建筑扬尘、沙石场、堆煤场、桔杆焚烧等无组织烟尘污染源排放及居民区、商业区、道路交通、施工区域等的空气环境质量的监测，目前，执行该任务的设备称之为环境空气质量监测设备，该环境空气质量监测设备包括采样头、颗粒物检测传感器、气体污染物检测传感器等，但是实践过程中，由于采样的空气基本是在室外，则在四季变换、晴雨天气、有风无风等环境下，采样的气流易受到干扰，例如可能存在湿气重，采样空气中的颗粒物易粘附在采样头的内壁上，造成颗粒物检测结果的不准确，也有可能采样气流不稳，造成检测结果的偏差，甚至极端天气环境下由于污染物超标，还会污染检测设备，大大降低其寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的一个或多个不足，提供一种改进的环境空气采样头，该采样头不仅能够在潮湿天气下实现对环境空气的准确监测，而且即使处于大风天气下仍然能够稳定地获取监测气流。

本实用新型同时还提供了一种包含上述环境空气采样头的环境空气质量监测机构。

为达到上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是：

一种环境空气采样头，该采样头包括采样管、设置在该采样管的进口处的防雨罩，特别地，该采样头还包括：

阻隔件，该阻隔件设置在所述防雨罩的下方，且该阻隔件与所述防雨罩之间形成有供气流流通的空隙，该空隙与所述采样管连通；

套管，该套管套设在所述采样管的外部且能够传热；

加热件，该加热件用于产生热量且设置在该套管的外壁上。

根据本实用新型的一些优选方面，所述加热件为电加热螺纹管，该电加热螺纹管螺旋缠绕在所述套管上。

根据本实用新型的一些优选方面，该采样头还包括支撑件，所述阻隔件、所述防雨罩分别设置在所述支撑件上，该支撑件的中部形成有通孔，所述采样管通过该通孔与所述空隙连通。

根据本实用新型的一些优选方面，所述阻隔件为环型围板。

本实用新型提供的又一技术方案：一种环境空气质量监测机构，其包括箱体、设置在所述箱体上的采样头，以及分别设置在所述箱体内的颗粒物检测传感器、气体污染物检测传感器、采样泵，其中，所述采样头为上述所述的环境空气采样头。

根据本实用新型的一些优选方面，该环境空气质量监测机构还包括保护系统，该保护系统包括第一管路、第二管路、前端过滤器、后端过滤器、第三管路、第四管路；

所述第一管路、所述颗粒物检测传感器、所述第二管路、所述前端过滤器、所述第三管路依次连通；

所述第一管路的进口与所述环境空气采样头连通，所述采样泵设置在所述第三管路上，所述第四管路的两端分别与所述第一管路、所述第三管路连通，且所述第四管路与所述第三管路的连通处位于所述采样泵的出气口一侧；

所述后端过滤器设置在所述第四管路上。

进一步地，该环境空气质量监测机构还包括流量传感器，所述流量传感器设置在所述第三管路上，所述采样泵、所述第四管路与所述第三管路的连通处、所述流量传感器沿所述第三管路依次设置。

进一步地，该环境空气质量监测机构还包括第五管路，所述第五管路的两端分别与所述环境空气采样头、所述气体污染物检测传感器连通。

根据本实用新型的一些优选方面，该环境空气质量监测机构还包括数据采集板、GPS模块、与所述数据采集板通信连接的信息传输模块，所述GPS模块设置在所述箱体的外部，所述颗粒物检测传感器、所述气体污染物检测传感器分别与所述数据采集板通信连接。

根据本实用新型的一些优选方面，该环境空气质量监测机构还包括温湿度传感器，该温湿度传感器设置在所述箱体上且与所述环境空气采样头分别位于所述箱体的同一侧。

根据本实用新型的一些优选方面，该环境空气质量监测机构还包括把手、排风扇，所述把手设置在所述箱体的外壁上，所述排风扇设置在所述箱体的底部。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

基于现有环境空气采样过程中存在的容易受到外界环境影响的问题，本实用新型的发明者们经过锐意研究发现，通过在防雨罩的下方增设一个阻隔件，并使两者之间形成供气流流通的空隙，如此可以避免大风天气造成的采样气流不稳，由于气流是从空隙中进入，完全取自采样头周侧的环境空气，受限于防雨罩与阻隔件的双重作用，气流在该处的流通会放缓，可以较稳定地获得采样气流，同时还能够限制其他不期待的大物质进入；

此外，进一步结合套管和加热件的作用，可以使得进入的气流瞬间在热的作用下将其中的水分蒸发掉，如此可以使得内部的颗粒物正常在采样管中流通，避免发生粘附现象而造成颗粒物检测不准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例中环境空气采样头的结构示意图；

图2为在图1基础上隐去外壳的示意图；

图3为在图2基础上隐去加热件后的示意图；

图4为本实用新型实施例中环境空气质量监测机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中环境空气质量监测机构的另一视角的示意图；

图6为本实用新型实施例中环境空气质量监测机构隐去部分箱体后的示意图；

图7为本实用新型实施例中包含保护系统的气路示意图；

附图标记中：1、环境空气采样头；11、采样管；12、防雨罩；13、阻隔件；14、套管；15、加热件；16、支撑件；161、通孔；17、外壳；2、箱体；3、颗粒物检测传感器；4、气体污染物检测传感器；5、采样泵；61、第一管路；62、第二管路；63、前端过滤器；64、后端过滤器；65、第三管路；66、第四管路；67、第五管路；7、流量传感器；8、数据采集板；9、GPS模块；10、信息传输模块；20、温湿度传感器；30、把手；40、排风扇；50、天线。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。

如图1-3所示，本例提供一种环境空气采样头1，该采样头包括：

采样管11、设置在该采样管11的进口处的防雨罩12；

阻隔件13，该阻隔件13设置在防雨罩12的下方，且该阻隔件13与防雨罩12之间形成有供气流流通的空隙(未示出)，该空隙与采样管11连通；

套管14，该套管14套设在采样管11的外部且能够传热；

加热件15，该加热件15用于产生热量且设置在该套管14的外壁上。

如图1所示，防雨罩12呈倒扣的弧形盖板状，可以使得雨水下落时顺着其外表面向四周掉落，同时阻隔件13的外轮廓尺寸相对防雨罩12要小，也即防雨罩12能够罩设在阻隔件13的上方，如此，当气流从该处流过时，会在两者的作用下放缓，便于获得稳定的采样气流。

进一步地，如图2和3所示，加热件15为电加热螺纹管，该电加热螺纹管螺旋缠绕在套管14上，参见图中所示，电加热螺纹管基本覆盖套管14的全部外表面，如此，在加热时，可以实现大面积的发热，热量通过套管14传递至采样管11中，进而可以加热采样管11中的采样气流，使得采样气流保持干燥，避免发生粘附在采样管11内壁上的现象，同时，即使有部分水气随着采样气流进入，也可以将其处理掉，避免影响后续的检测设备。

本例中，该采样头还包括支撑件16，阻隔件13、防雨罩12分别设置在支撑件16上，该支撑件16的中部形成有通孔161，采样管11通过该通孔161与空隙连通，使得整个采样头能够获得更稳定的结构支撑，结构更紧凑，便于设置和安装。

如图1和图2所示，本例中，阻隔件13为环型围板。

进一步地，如图1所示，本例中的加热件15外表面套设一个外壳17，用于将其保护在内部，避免受到外界影响。

上述结构的结合，可以使得在检测过程中，获得稳定的采样气流，而且颗粒物不会发生不必要的减少，保证了检测结果的准确性。

下面结合采用了上述环境空气采样头1的环境空气质量监测机构对采样检测作进一步说明。

如图4至图7所示，本实施例还提供了一种环境空气质量监测机构，其包括箱体2、设置在箱体2上的采样头，以及分别设置在箱体2内的颗粒物检测传感器3、气体污染物检测传感器4、采样泵5，其中，采样头为上述的环境空气采样头1。

本例中，该环境空气质量监测机构还包括保护系统，该保护系统包括第一管路61、第二管路62、前端过滤器63、后端过滤器64、第三管路65、第四管路66；

第一管路61、颗粒物检测传感器3、第二管路62、前端过滤器63、第三管路65依次连通；

第一管路61的进口与环境空气采样头1连通，采样泵5设置在第三管路65上，第四管路66的两端分别与第一管路61、第三管路65连通，且第四管路66与第三管路65的连通处位于采样泵5的出气口一侧；

后端过滤器64设置在第四管路66上。

本例中，保护系统的设置可以起到保护颗粒物检测传感器3的目的，例如，当采样气流中的颗粒物浓度太高时，极易发生污染传感器的情况发生，本例中增加保护系统，通过提供干净的气流与采样气流相互混合稀释，则可以降低进入颗粒物检测传感器3中的颗粒物浓度，使得检测过程控制在可控范围内，当然，由于稀释了待检测的采样气流，则可以通过控制稀释比例在检测之后再换算回来，确保检测结果的准确性；尤其要说明的是，本例中通过管路与过滤器的配合方式，稀释气体直接采用经过两道除去颗粒物的洁净气流进行稀释，具体是来自于经过颗粒物检测传感器3检测之后的气流，经过前端过滤器63和后端过滤器64的双重除颗粒作用，达到循环回用的目的，减少对外界的依赖，并且该方式的实现仅需几段管路和过滤器即可实现，并且均可设置在箱体内，也不占据过多的空间，便于安装和实现。

作为可选的实施方式，本例中的颗粒物检测传感器3可以选用苏净仪器公司生产的SJFC-200型粉尘仪，具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能。

进一步地，该环境空气质量监测机构还包括流量传感器7、第五管路67、数据采集板8、GPS模块9、与数据采集板8通信连接的信息传输模块10、温湿度传感器20(可用于测试空气中的温度和湿度)、天线50，流量传感器7设置在第三管路65上，采样泵5、第四管路66与第三管路65的连通处、流量传感器7沿第三管路65依次设置，第五管路67的两端分别与环境空气采样头1、气体污染物检测传感器4连通，GPS模块9设置在箱体2的外部，颗粒物检测传感器3、气体污染物检测传感器4分别与数据采集板8通信连接，该温湿度传感器20设置在箱体2上且与环境空气采样头1分别位于箱体2的同一侧，天线50可以与信息传输模块10通信连接，便于信息交换，本例中的信息传输模块10可以为现有常用的DTU模块。

本例中，气体污染物检测传感器4主要是用来检测大气中的有害气体成分，如SO₂、NO₂、O₃、CO等。

本例中，该环境空气质量监测机构还包括把手30、排风扇40，把手30设置在箱体2的外壁上，便于拿放整个监测机构，排风扇40设置在箱体2的底部，用于内部气流的换气、换热。

进一步地，本例的环境空气质量监测机构还包括一个数据平台，该数据平台与数据采集板通信连接。

综上，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、基于现有环境空气采样过程中存在的容易受到外界环境影响的问题，本实用新型的发明者们经过锐意研究发现，通过在防雨罩的下方增设一个阻隔件，并使两者之间形成供气流流通的空隙，如此可以避免大风天气造成的采样气流不稳，由于气流是从空隙中进入，完全取自采样头周侧的环境空气，受限于防雨罩与阻隔件的双重作用，气流在该处的流通会放缓，可以较稳定地获得采样气流，同时还能够限制其他不期待的大物质进入；

此外，进一步结合套管和加热件的作用，可以使得进入的气流瞬间在热的作用下将其中的水分蒸发掉，如此可以使得内部的颗粒物正常在采样管中流通，避免发生粘附现象而造成颗粒物检测不准确。

2、结合保护系统，可以保护传感器不受污染；

3、该环境空气质量监测机构集成多种监测技术于一体，可对开放式污染源进行在线实时的自动监控，监测设备与数据平台可构成监测系统，设备集成了大气颗粒物浓度监测、有害气体监测、GPS定位；设备所得数据均能通过有线或无线网络及时传递到数据平台便于管控，平台还具有对数据的报警处理、记录、查询、统计、报表输出等多种功能。

4、本例的环境空气质量监测机构还有数据稳定、精度高、体积小、重量轻、操作方便等优点。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环境空气采样头，该采样头包括采样管、设置在该采样管的进口处的防雨罩，其特征在于，该采样头还包括：

阻隔件，该阻隔件设置在所述防雨罩的下方，且该阻隔件与所述防雨罩之间形成有供气流流通的空隙，该空隙与所述采样管连通；

套管，该套管套设在所述采样管的外部且能够传热；

加热件，该加热件用于产生热量且设置在该套管的外壁上。

2.根据权利要求1所述的环境空气采样头，其特征在于，所述加热件为电加热螺纹管，该电加热螺纹管螺旋缠绕在所述套管上。

3.根据权利要求1所述的环境空气采样头，其特征在于，该采样头还包括支撑件，所述阻隔件、所述防雨罩分别设置在所述支撑件上，该支撑件的中部形成有通孔，所述采样管通过该通孔与所述空隙连通。

4.根据权利要求1所述的环境空气采样头，其特征在于，所述阻隔件为环型围板。

5.一种环境空气质量监测机构，其包括箱体、设置在所述箱体上的采样头，以及分别设置在所述箱体内的颗粒物检测传感器、气体污染物检测传感器、采样泵，其特征在于，所述采样头为权利要求1-4中任一项权利要求所述的环境空气采样头。

6.根据权利要求5所述的环境空气质量监测机构，其特征在于，该环境空气质量监测机构还包括保护系统，该保护系统包括第一管路、第二管路、前端过滤器、后端过滤器、第三管路、第四管路；

所述第一管路、所述颗粒物检测传感器、所述第二管路、所述前端过滤器、所述第三管路依次连通；

所述第一管路的进口与所述环境空气采样头连通，所述采样泵设置在所述第三管路上，所述第四管路的两端分别与所述第一管路、所述第三管路连通，且所述第四管路与所述第三管路的连通处位于所述采样泵的出气口一侧；

所述后端过滤器设置在所述第四管路上。

7.根据权利要求6所述的环境空气质量监测机构，其特征在于，该环境空气质量监测机构还包括流量传感器、第五管路，所述流量传感器设置在所述第三管路上，所述采样泵、所述第四管路与所述第三管路的连通处、所述流量传感器沿所述第三管路依次设置，所述第五管路的两端分别与所述环境空气采样头、所述气体污染物检测传感器连通。

8.根据权利要求5所述的环境空气质量监测机构，其特征在于，该环境空气质量监测机构还包括数据采集板、GPS模块、与所述数据采集板通信连接的信息传输模块，所述GPS模块设置在所述箱体的外部，所述颗粒物检测传感器、所述气体污染物检测传感器分别与所述数据采集板通信连接。

9.根据权利要求5所述的环境空气质量监测机构，其特征在于，该环境空气质量监测机构还包括温湿度传感器，该温湿度传感器设置在所述箱体上且与所述环境空气采样头分别位于所述箱体的同一侧。

10.根据权利要求5所述的环境空气质量监测机构，其特征在于，该环境空气质量监测机构还包括把手、排风扇，所述把手设置在所述箱体的外壁上，所述排风扇设置在所述箱体的底部。

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