專利名稱：集成式超大流量自動采樣器的制作方法
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 決上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為集成式超大流量自動采樣器，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 設(shè)通孔，大氣氣溶膠過濾采樣裝置設(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)通的測量標(biāo)準(zhǔn) 管段，風(fēng)管段與測量標(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。所述測量標(biāo)準(zhǔn)管段上設(shè)有溫度傳感器，濕度傳感器和外檢測設(shè)備傳感器中的一個(gè) 或兩個(gè)以上的組合。所述底板的通孔旁鉸接連接大氣氣溶膠過濾采樣裝置壓板。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Mh ；濾材空氣動力學(xué)等效粒徑為0. 3 μ m時(shí)，收集效率> 99. 99% ；空氣動力學(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)全自動控制；能夠集 成在輻射監(jiān)測站中實(shí)現(xiàn)大氣的綜合監(jiān)測。整波管段能有效的減少真空風(fēng)機(jī)振動與采樣艙的 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)施方式
本實(shí)施例用于對本發(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)對真空風(fēng)機(jī)301變頻控制， 實(shí)現(xiàn)真空風(fēng)機(jī)軟啟動，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3 上設(shè)與之連通的濾材艙325。導(dǎo)流器3M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3 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)通的測量標(biāo)準(zhǔn) 管段305，風(fēng)管段302與測量標(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和測量標(biāo)準(zhǔn)管段305連接。風(fēng)管段302和套管315 管壁上別開設(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上開設(shè)通孔331， 大氣氣溶膠過濾采樣裝置340設(shè)在通孔上。大氣氣溶膠過濾采樣裝置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345，濾材艙325設(shè)有開關(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，過壓、過載和缺相等故障檢測模塊804，濾材艙上連接艙門開閉記錄模塊805，控制箱箱門 開閉記錄模塊808，變頻控制模塊806 ；各模塊通過iBus現(xiàn)場總線與PLC之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 傳遞，PLC通過交換器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)換開關(guān)706，通訊設(shè)備707，啟動、停止按鈕 708，急停按鈕709。該集成式超大流量自動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；啟動控制軟件，運(yùn)行自檢程序；通過自檢后，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；打開濾材艙門，松開壓板，取出已取過樣品的濾材，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(正確讀取條碼編號后，掃描器附件會發(fā)出聲音)；合上濾材艙門，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，將對應(yīng)的條形碼標(biāo)簽貼在樣品上；啟動采樣程序；觀察運(yùn)行數(shù)據(jù)是否正常；填寫樣品記錄本。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)換采樣過程可以采用工控機(jī)自動控制和手動控制兩種模式。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；濾材艙門處安 裝有傳感器，監(jiān)視開合狀態(tài)。UPS電源為電控系統(tǒng)和自動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1.一種集成式超大流量自動采樣器，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 設(shè)通孔，大氣氣溶膠過濾采樣裝置設(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)通的測量標(biāo)準(zhǔn)管段，風(fēng)管段與測量標(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采樣器，其特征在于所述測量標(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采樣器，其特征在于大氣氣溶膠過濾采樣裝 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采樣器，其特征在于底板的通孔旁鉸接連接 大氣氣溶膠過濾采樣裝置壓板。
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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種集成式超大流量自動采樣器，集成式超大流量自動采樣器，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，底板上開設(shè)通孔，大氣氣溶膠過濾采樣裝置設(shè)在通孔上。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理；能實(shí)現(xiàn)全自動控制。
文檔編號G01N1/24GK201903470SQ201020107339
公開日2011年7月20日 申請日期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 申請人:北京華瑞核安科技有限公司