專利名稱：集成式超大流量自動(dòng)采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)裝置，具體涉及一種環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置，特別是用于大氣氣溶膠 采樣裝置。
背景技術(shù)：
目前大氣氣溶膠采樣裝置的采樣流量小，一般最大采樣流量> 120m3/h，對(duì)于有 些技術(shù)要求較高的采樣環(huán)境，上述大氣氣溶膠采樣裝置就不能使用，如需要對(duì)空氣流量 ^ 600m3/h的超大流量的空氣進(jìn)行大氣氣溶膠采樣，現(xiàn)有的裝置都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)大氣超大流量大氣氣溶膠采樣的裝置，以解 決上述問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案為集成式超大流量自動(dòng)采樣器，真空風(fēng)機(jī)，真空風(fēng)機(jī)連接進(jìn)氣 管道和出氣管道，控制裝置，進(jìn)氣管道的進(jìn)口端連接大氣氣溶膠采樣艙，大氣氣溶膠采樣艙 內(nèi)設(shè)大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置，采樣艙頂部連接進(jìn)氣管，進(jìn)氣管端部連接進(jìn)氣罩；所述大氣 氣溶膠采樣艙包括導(dǎo)流器，導(dǎo)流器上設(shè)與之連通的濾材艙，濾材艙內(nèi)下部設(shè)底板，底板上開(kāi) 設(shè)通孔，大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置設(shè)在通孔上。導(dǎo)流器為上大下小的管道，上端與濾材艙連接連通，下端與進(jìn)氣管道連接連通。所述進(jìn)氣管道包括與真空風(fēng)機(jī)連接聯(lián)通的風(fēng)管段，與導(dǎo)流器連接聯(lián)通的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) 管段，風(fēng)管段與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)管段之間連接聯(lián)通整流器。所述整流器包括套在風(fēng)管段內(nèi)的套管，套管上設(shè)倒錐形的整流管，整流管上設(shè)連 接法蘭。所述濾材艙內(nèi)設(shè)有條型碼掃描儀。所述采樣濾膜上附著有采樣濾膜身份的條型碼標(biāo)簽。所述風(fēng)管段與真空風(fēng)機(jī)之間連接有整波管，整波管可采用波紋軟管。本超大流量自動(dòng)采樣器實(shí)現(xiàn)空氣流量> 600m3/h的超大流量的空氣進(jìn)行大氣氣溶 膠的采樣；最大采集流量約960m3/h ；可在0 960m3/h之間設(shè)置固定流量值，穩(wěn)定運(yùn)行；流 量準(zhǔn)確度5%;流量響應(yīng)特性5 ；最大穩(wěn)定采樣流量> 600m3/h，且至少能在此流量下 連續(xù)工作24h ；濾材空氣動(dòng)力學(xué)等效粒徑為0. 3 μ m時(shí)，收集效率> 99. 99% ；空氣動(dòng)力學(xué) 等效粒徑為10 μ m時(shí)，總效率> 60%。其結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理；能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制；能夠集 成在輻射監(jiān)測(cè)站中實(shí)現(xiàn)大氣的綜合監(jiān)測(cè)。整波管段能有效的減少真空風(fēng)機(jī)振動(dòng)與采樣艙的 影響，提高采樣的穩(wěn)定性。


圖1集成式超大流量自動(dòng)采樣器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2采樣艙示意圖。
圖3整流器示意圖。圖4控制系統(tǒng)原理框圖。圖5控制裝置外型示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例用于對(duì)本發(fā)明專利技術(shù)方案的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明技術(shù) 方案做出的不同于本實(shí)施例的改變均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1所示，真空風(fēng)機(jī)301采用大負(fù)載真空風(fēng)機(jī)(Pint.max = 20kPa，最大流量為 IOOOmVh)。真空風(fēng)機(jī)301的控制端連接變頻器，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)真空風(fēng)機(jī)301變頻控制， 實(shí)現(xiàn)真空風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)，且具有完善的保護(hù)功能。真空風(fēng)機(jī)301的進(jìn)氣端連接連通進(jìn)氣管道， 真空風(fēng)機(jī)301的排氣端連接連通出氣管道303。進(jìn)氣管道的進(jìn)口端連接大氣氣溶膠采樣艙320，大氣氣溶膠采樣艙320內(nèi)設(shè)大氣 氣溶膠過(guò)濾采樣裝置，大氣氣溶膠采樣艙頂部連接進(jìn)氣管321，進(jìn)氣管321端部連接進(jìn)氣罩 322 ；本實(shí)施例中進(jìn)氣罩322支承在進(jìn)氣管321上，與進(jìn)氣管321開(kāi)口之間形成進(jìn)氣323 ；進(jìn) 氣罩322具防雨水作用。大氣氣溶膠采樣艙320包括導(dǎo)流器324，導(dǎo)流器324上設(shè)與之連通的濾材艙325。
導(dǎo)流器324為上大下小的管道，上端與濾材艙325連接連通，下端與進(jìn)氣管道連接 連通。導(dǎo)流器324形成噴嘴流量裝置。進(jìn)氣管道包括與真空風(fēng)機(jī)連接聯(lián)通的風(fēng)管段302，與導(dǎo)流器連接聯(lián)通的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) 管段305，風(fēng)管段302與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)管段305之間連接聯(lián)通整流器306。風(fēng)管段302與真空風(fēng) 機(jī)301之間連接有整波管307，整波管307采用波紋軟管。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)管段305上設(shè)有溫度傳感器310，濕度傳感器311和外檢測(cè)設(shè)備傳感器 312 ；風(fēng)管段302和導(dǎo)流器307上分別設(shè)有流量傳感器313。導(dǎo)流器307如圖3所示，包括套在風(fēng)管段302內(nèi)的套管315，套管315上設(shè)倒錐形 的整流管316，整流管316上設(shè)連接法蘭317。該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整波管316與套管315的內(nèi)直徑 的變化(減小)。法蘭317與風(fēng)管段302和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)管段305連接。風(fēng)管段302和套管315 管壁上別開(kāi)設(shè)流量傳感器孔318、319。濾材艙325如圖2所示，濾材艙325內(nèi)下部設(shè)底板330，底板330上開(kāi)設(shè)通孔331， 大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置340設(shè)在通孔上。大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置340包括設(shè)有濾網(wǎng) 344的下濾網(wǎng)架341，下濾網(wǎng)架341連接上濾網(wǎng)架342，下濾網(wǎng)架341和上濾網(wǎng)架342之間夾 持采樣濾膜343。濾材艙325上設(shè)有艙門(mén)345，濾材艙325設(shè)有開(kāi)關(guān)量傳感器346。濾材艙 325內(nèi)設(shè)有大氣壓力傳感器327。濾網(wǎng)344的孔形成導(dǎo)流孔。底板330上鉸接連接大氣氣 溶膠過(guò)濾采樣裝置340固定板329。濾材艙內(nèi)設(shè)有條型碼掃描儀。采樣濾膜上附著有采樣濾膜身份的條型碼標(biāo)簽。圖 中未示。如圖4所示，它包括風(fēng)溫采集模塊801，電機(jī)溫升采集模塊802，流量采集模塊803， 過(guò)壓、過(guò)載和缺相等故障檢測(cè)模塊804，濾材艙上連接艙門(mén)開(kāi)閉記錄模塊805，控制箱箱門(mén) 開(kāi)閉記錄模塊808，變頻控制模塊806 ；各模塊通過(guò)ProfiBus現(xiàn)場(chǎng)總線與PLC之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 傳遞，PLC通過(guò)交換器807與計(jì)算機(jī)(上位機(jī))809實(shí)現(xiàn)通信。
如圖5所示，控制裝置700包括機(jī)柜701，機(jī)柜701上設(shè)置UPS電源702，避雷裝 置703，IO功能設(shè)備704，工控機(jī)705，運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)706，通訊設(shè)備707，啟動(dòng)、停止按鈕 708，急停按鈕709。該集成式超大流量自動(dòng)采樣器的工作原理為將裁好的濾材安裝濾材架上，將濾材鋪平、壓緊；啟動(dòng)控制軟件，運(yùn)行自檢程序；通過(guò)自檢后，打印條碼標(biāo)簽并將其貼在濾材適當(dāng)位置；將濾材拿到采樣器前，放在采樣器旁；打開(kāi)濾材艙門(mén)，松開(kāi)壓板，取出已取過(guò)樣品的濾材，將塑料罩罩在濾材上；將裝有空白濾材的濾材架放入采樣器中，鎖緊壓板，觀察條碼掃描器是否正常工 作(正確讀取條碼編號(hào)后，掃描器附件會(huì)發(fā)出聲音)；合上濾材艙門(mén)，鎖好固定銷；將取樣后的濾材拿到室內(nèi)進(jìn)行壓片；壓片完成后，將對(duì)應(yīng)的條形碼標(biāo)簽貼在樣品上；啟動(dòng)采樣程序；觀察運(yùn)行數(shù)據(jù)是否正常；填寫(xiě)樣品記錄本。采樣時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流采樣控制端元將經(jīng)過(guò)校正的體積流量與設(shè)定值比較，相應(yīng)調(diào)整 變頻器的輸出頻率，控制真空風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)流量穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。準(zhǔn)實(shí)時(shí)顯示功能準(zhǔn)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，包括系統(tǒng)內(nèi)部壓差、氣象數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí) 流量以及系統(tǒng)累積運(yùn)行時(shí)間和累計(jì)采樣體積等信息。工作模式轉(zhuǎn)換采樣過(guò)程可以采用工控機(jī)自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種模式。系統(tǒng)異常保護(hù)出現(xiàn)異常情況時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警并根據(jù)情況停止運(yùn)行；濾材艙門(mén)處安 裝有傳感器，監(jiān)視開(kāi)合狀態(tài)。UPS電源為電控系統(tǒng)和自動(dòng)氣象站提供后備電源。條碼打印條碼打印機(jī)根據(jù)當(dāng)前日期打印相應(yīng)的條形碼標(biāo)簽，便于樣品管理和存 檔。
權(quán)利要求
一種集成式超大流量自動(dòng)采樣器，它包括真空風(fēng)機(jī)，真空風(fēng)機(jī)連接進(jìn)氣管道和出氣管道，控制裝置，其特征在于進(jìn)氣管道的進(jìn)口端連接大氣氣溶膠采樣艙，大氣氣溶膠采樣艙內(nèi)設(shè)大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置，采樣艙頂部連接進(jìn)氣管，進(jìn)氣管端部連接進(jìn)氣罩；所述大氣氣溶膠采樣艙包括導(dǎo)流器，導(dǎo)流器上設(shè)與之連通的濾材艙，濾材艙內(nèi)下部設(shè)底板，底板上開(kāi)設(shè)通孔，大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置設(shè)在通孔上。
2.如權(quán)利要求1所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于所述導(dǎo)流器為上大下小 的管道，上端與濾材艙連接連通，下端與進(jìn)氣管道連接連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于進(jìn)氣管道包括與真 空風(fēng)機(jī)連接聯(lián)通的風(fēng)管段，與導(dǎo)流器連接聯(lián)通的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)管段，風(fēng)管段與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)管段之 間連接聯(lián)通整流器。
4.如權(quán)利要求3所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于所述整流器包括套在風(fēng) 管段內(nèi)的套管，套管上設(shè)倒錐形的整流管，整流管上設(shè)連接法蘭。
5.如權(quán)利要求3所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于所述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)管段上設(shè) 有溫度傳感器，濕度傳感器和外檢測(cè)設(shè)備傳感器中的一個(gè)或兩個(gè)以上的組合。
6.如權(quán)利要求3所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于所述風(fēng)管段和導(dǎo)流器上 分別設(shè)有流量傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝 置包括設(shè)有濾網(wǎng)的下濾網(wǎng)架，下濾網(wǎng)架連接上濾網(wǎng)架，下濾網(wǎng)架和上濾網(wǎng)架之間夾持采樣 濾膜。
8.如權(quán)利要求1所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于濾材艙內(nèi)設(shè)有條型碼掃 描儀。
9.如權(quán)利要求1所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于底板的通孔旁鉸接連接 大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置壓板。
10.如權(quán)利要求1所述集成式超大流量自動(dòng)采樣器，其特征在于風(fēng)管段與真空風(fēng)機(jī)之 間連接有整波管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種集成式超大流量自動(dòng)采樣器，集成式超大流量自動(dòng)采樣器，真空風(fēng)機(jī)，真空風(fēng)機(jī)連接進(jìn)氣管道和出氣管道，控制裝置，進(jìn)氣管道的進(jìn)口端連接大氣氣溶膠采樣艙，大氣氣溶膠采樣艙內(nèi)設(shè)大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置，采樣艙頂部連接進(jìn)氣管，進(jìn)氣管端部連接進(jìn)氣罩；所述大氣氣溶膠采樣艙包括導(dǎo)流器，導(dǎo)流器上設(shè)與之連通的濾材艙，濾材艙內(nèi)下部設(shè)底板，底板上開(kāi)設(shè)通孔，大氣氣溶膠過(guò)濾采樣裝置設(shè)在通孔上。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理；能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)G01N1/24GK101825529SQ201010104439
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者劉玉田, 王偉華 申請(qǐng)人:武漢東湖天康科技有限公司