CN220542570U - 一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及大气监测技术领域，公开了一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，包括若干采样缓冲罐，所述采样缓冲罐的一侧上部设置有进气口，所述进气口连接有连接管，所述采样缓冲罐的另一侧下方设置有出气口，所述出气口连接有连接管，与所述出气口相连的连接管的外部依次设置有过滤器。本实用新型中，通过若干采样缓冲罐、进气口、连接管、二通截止阀、出气口以及真空抽气泵的配合，实现了对不同高度气体进行连续采样功能，通过连接管、出气口、分流口一、气体快速检测分流口、气体慢速检测分流口、过滤器以及真空抽气泵的配合，实现对不同分析时间要求的污染气体的分类检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及大气监测技术领域，尤其涉及一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块。
背景技术
城市是人类活动最剧烈的生态系统，对地表环境的影响最为严重，全球80％以上的二氧化碳排放量来自仅占陆地面积2.4％的城市区域，其中交通、工业、居民生活区以及化石燃料产生的温室气体及污染物构成城市范围内主要碳污排放源。城市群区域的观测重点关注碳排放的种类、强度、来源。以往针对城市大气污染物的研究多集中于地表浓度、排放及其大气化学行为等方面，但受到区域污染源排放类型和排放强度、垂直湍流混合和水平输送等因素的综合影响，大气污染物在大气边界层内的垂直方向上并非均匀混合，而是呈现出显著的分布波动，且不同污染物的垂直梯度变化特征也存在显著差异。理论上，某个区域对观测点浓度或通量的影响是随着距离的增加而呈指数递减的，并且可以用烟羽模式进行反演，递减方程由传输速度、垂直方向和水平方向上的混合过程、行星边界层高度和观测点高度决定。在不同高度上进行监测，可以将不同空间尺度的源汇贡献从信号中提取出来。通过地面及垂直高度上温室气体、反应性气体及挥发性有机物的廓线观测，结合城市不同污染源谱测定，利用污染物种及物种比值的示踪，通过正定矩阵因子分解(PMF)模型可以实现城市大气污染物和温室气体的来源解析。因此，针对城市大气污染物的观测研究亟需从二维向三维扩展。
虽然国内已有研究人员依托高塔进行了一些污染物研究，但观测时间比较短，观测种类也比较单一。因此，随着对城市大气污染物的深入研究，亟须一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块进行采样，为深入分析大气污染物的垂直变化特征、城市碳排放源汇研究提供技术支撑和数据支持。
实用新型内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，目的是为了解决现有技术中对大气污染物的采样观测时间较短、种类单一导致无法提供有效的技术和数据支持的问题，而提出的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，包括若干采样缓冲罐，所述采样缓冲罐的一侧上部设置有进气口，所述进气口连接有连接管，所述采样缓冲罐的另一侧下方设置有出气口，所述出气口连接有连接管，与所述出气口相连的连接管的外部依次设置有过滤器、针型阀和真空抽气泵，所述采样缓冲罐的前侧依次设置有分流口一、气体快速检测分流口和气体慢速检测分流口，所述分流口一、气体快速检测分流口和气体慢速检测分流口均连接有连接管，与所述分流口一连接的连接管的外部设置有二通截止阀。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述气体慢速检测分流口用于检测大气样本中VOCs的浓度。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述气体快速检测分流口用于检测大气样本中氮氧化物、臭氧、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、六氟化硫和过氧乙酰硝酸酯的浓度。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述采样缓冲罐为圆柱形罐体，材质为铝合金，内壁经硅烷化处理，体积2-4L，且若干所述采样缓冲罐用于采集不同高度的大气。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述连接管材质均为PFA，管径和长度根据实际需求灵活确定。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述真空抽气泵为大流量无油抽气泵，根据不同高度，流速为20～60L/min。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述分流口一、气体快速检测分流口和气体慢速检测分流口的直径均为6.35mm。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型中，通过若干采样缓冲罐、进气口、连接管、二通截止阀、出气口以及真空抽气泵的配合，实现了对不同高度气体进行连续采样功能。
2、本实用新型中，通过连接管、出气口、分流口一、气体快速检测分流口、气体慢速检测分流口、过滤器以及真空抽气泵的配合，实现对不同分析时间要求的污染气体的分类检测。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块的平面示意图。
图例说明：
1、采样缓冲罐；2、进气口；3、连接管；4、过滤器；5、针型阀；6、真空抽气泵；7、分流口一；8、气体快速检测分流口；9、气体慢速检测分流口；10、二通截止阀；11、出气口。
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，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。
参照图1，本实用新型提供的一种实施例：一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，包括若干采样缓冲罐1，起到采样的大气气流的缓冲作用，采样缓冲罐1的一侧上部设置有进气口2，进气口2连接有连接管3，采样缓冲罐1的另一侧下方设置有出气口11，出气口11连接有连接管3，与出气口11相连的连接管3的外部依次设置有过滤器4、针型阀5和真空抽气泵6，针型阀5可精准调节管道内部大气流速，以控制排出速率，便于对采集速度的控制，采样缓冲罐1的前侧依次设置有分流口一7、气体快速检测分流口8和气体慢速检测分流口9，分流口一7、气体快速检测分流口8和气体慢速检测分流口9均连接有连接管3，与分流口一7连接的连接管3的外部设置有二通截止阀10，启动真空抽气泵6，通过设置多个采样缓冲罐1，将不同高度大气通过进气口2采集进入相应的采样缓冲罐1内部，并和沿着气体流向从出气口11排出，经过过滤器4去除气体中的水分和颗粒物，接着在针型阀5和真空抽气泵6的配合控制下排出到大气中，当需要对该高度采样缓冲罐1内部的气体进行采样时，二通截止阀10开启，气体从采样缓冲罐1内部流出到气体快速检测分流口8和气体慢速检测分流口9处，并通过各自的连接管3流出到相应的检测设备进行相应污染物浓度的检测，实现了对不同高度不同成分种类气体污染物浓度进行连续采样功能。
气体慢速检测分流口9用于检测大气样本中VOCs的浓度，气体快速检测分流口8用于检测大气样本中氮氧化物、臭氧、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、六氟化硫和过氧乙酰硝酸酯的浓度，采样缓冲罐1为圆柱形罐体，材质为铝合金，轻便耐腐蚀，提高耐用性，内壁经硅烷化处理，增强了内壁的耐磨性、耐腐蚀性、降低内表面粘附性，体积2-4L，且若干采样缓冲罐1用于采集不同高度的大气，可储存不同高度大气样本，方便离线检测；连接管3材质均为PFA，耐化学性，提高连接管3的稳定性，管径和长度根据实际需求灵活确定；真空抽气泵6为大流量无油抽气泵，根据不同高度，流速为20～60L/min，吸力大，可根据不同的采集高度提供匹配的气流速率，具有适配性；分流口一7、气体快速检测分流口8和气体慢速检测分流口9的直径均为6.35mm，利于气体采集检测。
工作原理：启动真空抽气泵6，通过设置多个采样缓冲罐1，将不同高度大气通过进气口2采集进入相应的采样缓冲罐1内部，并和沿着气体流向从出气口11排出，经过过滤器4去除气体中的水分和颗粒物，接着在针型阀5和真空抽气泵6的配合控制下排出到大气中，当需要对该高度采样缓冲罐1内部的气体进行采样时，二通截止阀10开启，气体从采样缓冲罐1内部流出到气体快速检测分流口8和气体慢速检测分流口9处，并通过各自的连接管3流出到相应的检测设备进行相应污染物浓度的检测，实现了对不同高度不同成分种类气体污染物浓度进行连续采样功能。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，包括若干采样缓冲罐(1)，其特征在于：所述采样缓冲罐(1)的一侧上部设置有进气口(2)，所述进气口(2)连接有连接管(3)，所述采样缓冲罐(1)的另一侧下方设置有出气口(11)，所述出气口(11)连接有连接管(3)，与所述出气口(11)相连的连接管(3)的外部依次设置有过滤器(4)、针型阀(5)和真空抽气泵(6)，所述采样缓冲罐(1)的前侧依次设置有分流口一(7)、气体快速检测分流口(8)和气体慢速检测分流口(9)，所述分流口一(7)、气体快速检测分流口(8)和气体慢速检测分流口(9)均连接有连接管(3)，与所述分流口一(7)连接的连接管(3)的外部设置有二通截止阀(10)。
2.根据权利要求1所述的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，其特征在于：所述气体慢速检测分流口(9)用于检测大气样本中VOCs的浓度。
3.根据权利要求1所述的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，其特征在于：所述气体快速检测分流口(8)用于检测大气样本中氮氧化物、臭氧、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、六氟化硫和过氧乙酰硝酸酯的浓度。
4.根据权利要求1所述的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，其特征在于：所述采样缓冲罐(1)为圆柱形罐体，材质为铝合金，内壁经硅烷化处理，体积2-4L，且若干所述采样缓冲罐(1)用于采集不同高度的大气。
5.根据权利要求1所述的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，其特征在于：所述连接管(3)材质均为PFA，管径和长度根据实际需求确定。
6.根据权利要求1所述的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，其特征在于：所述真空抽气泵(6)为大流量无油抽气泵，根据不同高度，流速为20～60L/min。
7.根据权利要求1所述的一种大气污染物分层监测设备的地面连续采样模块，其特征在于：所述分流口一(7)、气体快速检测分流口(8)和气体慢速检测分流口(9)的直径均为6.35mm。
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