可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，包括室外進(jìn)氣管路、固定法蘭和防蟲防水帽，采樣系統(tǒng)室內(nèi)部分包括多路歧管、質(zhì)量流量計、濕度傳感器、壓力變送器、采樣泵、內(nèi)外標(biāo)?？刂葡洹⒅醒肟刂茊卧芭c其分別相連接的A/D模塊和I/O模塊和氣體分析儀器，氣體分析儀器設(shè)有加熱裝置。內(nèi)外標(biāo)?？刂葡渑c中央控制單元相連接，濕度傳感器、質(zhì)量流量計和壓力變送器分別通過A/D模塊與中央控制單元相連接。其優(yōu)點(diǎn)在于：減少了風(fēng)雨天氣水滴、雪花、雪粒和沙塵進(jìn)入采樣系統(tǒng)的機(jī)會，通過全程標(biāo)定修正氣態(tài)污染物進(jìn)入管路導(dǎo)致的測量不準(zhǔn)確，使測量結(jié)果更接近于環(huán)境大氣真實(shí)值。在室外環(huán)境發(fā)生變化時，避免人工控制的滯后性和經(jīng)驗(yàn)控制的不精確性，達(dá)到更加精確的測量效果。
【專利說明】可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及監(jiān)測系統(tǒng)，特別涉及一種可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常監(jiān)測規(guī)范要求對空氣氣態(tài)污染物分析儀定期進(jìn)行標(biāo)定，但是由于環(huán)境空氣在經(jīng)過采樣系統(tǒng)時樣氣中的灰塵會附著在采樣系統(tǒng)管路內(nèi)壁，灰塵的累積對測量結(jié)果會造成干擾，為了量化采樣系統(tǒng)中附著物對監(jiān)測結(jié)果的干擾程度，對整個監(jiān)測系統(tǒng)的定期標(biāo)定需要實(shí)現(xiàn)全程標(biāo)定。
[0003]目前，監(jiān)測的空氣氣態(tài)污染物，很大一部分其化學(xué)特性十分活潑，為了測量準(zhǔn)確就要求環(huán)境空氣能夠盡快進(jìn)入分析儀器，縮短空氣在管道中的停留時間，加大采樣流量可以縮短空氣停留時間，但同時過大的空氣進(jìn)樣量將加速灰塵對采樣系統(tǒng)的污染。因此，需要找到一個平衡點(diǎn)來保證空氣在采樣系統(tǒng)中停留時間處在合理范圍內(nèi)。
[0004]傳統(tǒng)環(huán)境空氣氣態(tài)污染物連續(xù)自動監(jiān)測站房中配套的采樣系統(tǒng)，其室外部分通常為豎直管道進(jìn)樣，這種設(shè)計在絕大多數(shù)的天氣條件下能夠正常工作，但在風(fēng)力較大的雨雪天氣，雨滴或者雪花/雪顆?？赡軙苯舆M(jìn)入采樣管路，對監(jiān)測造成影響。因此需要一種新產(chǎn)品解決此問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，可以減少風(fēng)雨天氣水滴、雪花、雪粒和沙塵進(jìn)入采樣系統(tǒng)的機(jī)會，并且可以在室外環(huán)境發(fā)生變化時，避免人工控制的滯后性和經(jīng)驗(yàn)控制的不精確性，達(dá)到更加精確的測量效
果O
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，包括采樣系統(tǒng)，采樣系統(tǒng)室外部分安裝在監(jiān)測站房房頂，包括室外進(jìn)氣管路及固定法蘭，室外進(jìn)氣管路包括外采樣管、內(nèi)采樣管、內(nèi)混合三通和零標(biāo)氣路管，采樣系統(tǒng)室內(nèi)部分包括與進(jìn)氣管路相連的多路歧管、質(zhì)量流量計、采樣泵和氣體分析儀器，氣體分析儀器設(shè)有加熱裝置，還包括濕度傳感器、壓力變送器、內(nèi)外標(biāo)校控制箱、中央控制單元及與其分別相連接的Α/D模塊和I/O模塊，濕度傳感器安裝在多路歧管內(nèi)，壓力變送器安裝在多路歧管的一個分支上，內(nèi)外標(biāo)?？刂葡渑c中央控制單元相連接，濕度傳感器、質(zhì)量流量計和壓力變送器分別通過Α/D模塊與中央控制單元相連接，室外進(jìn)氣管路還包括防蟲防水帽，進(jìn)樣管路向下彎曲，防蟲防水帽安裝在室外進(jìn)氣管路的前端。
[0007]本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，其中所述中央控制單元采用嵌入式電腦構(gòu)成并連接有顯示模塊。
[0008]本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，其中所述中央控制單元連接有子站工控機(jī)，中央控制單元設(shè)有RS485接口、RJ45接口或無線網(wǎng)卡。
[0009]本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，其中所述采樣系統(tǒng)室內(nèi)部分還包括動態(tài)校準(zhǔn)器和濕氣阱，動態(tài)校準(zhǔn)器與零標(biāo)氣路管相連接，濕氣阱在多路歧管的下端。
[0010]本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:由于室外進(jìn)氣管路設(shè)計為向下彎曲的形式，并加裝了防蟲防水帽，減少了風(fēng)雨天氣水滴、雪花、雪粒和沙塵進(jìn)入采樣系統(tǒng)的機(jī)會。采用濕度傳感器、壓力變送器、內(nèi)外標(biāo)?？刂葡浜椭醒肟刂茊卧?，通過中央控制單元切換標(biāo)定狀態(tài)，通過全程標(biāo)定修正了空氣氣態(tài)污染物在通過采樣管路時，由于受管路、灰塵等因素造成損失而導(dǎo)致的測量不準(zhǔn)確，從而使得測量結(jié)果更接近于環(huán)境大氣真實(shí)值，對于環(huán)境空氣比較干凈的背景站和本底站尤其具有應(yīng)用意義。
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型提供的可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)的技術(shù)方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)的方框圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)中采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照圖1，本實(shí)用新型提供的可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，包括采樣系統(tǒng)和中央控制單元及與其分別相連接的Α/D模塊、顯示模塊及I/O模塊。
[0015]采樣系統(tǒng)室外部分安裝在監(jiān)測站房房頂，包括室外進(jìn)氣管路及固定法蘭。結(jié)合參照圖2，室外進(jìn)樣管路設(shè)計為向下彎曲的形式，進(jìn)氣管路包括外采樣管2、內(nèi)采樣管3、內(nèi)混合三通4和零標(biāo)氣路管5，室外進(jìn)氣管路的前端安裝有防蟲防水帽I。
[0016]采樣系統(tǒng)的室外進(jìn)氣管路豎直向下與采樣系統(tǒng)的室內(nèi)部分連接。安裝在室內(nèi)的有多路歧管6、質(zhì)量流量計7、采樣泵8、壓力變送器9、濕氣阱10、動態(tài)校準(zhǔn)器11和氣體分析儀器12。氣體分析儀器12設(shè)有加熱裝置，氣體分析儀器12與內(nèi)外標(biāo)?？刂葡浜椭醒肟刂茊卧噙B接。
[0017]在多路歧管6內(nèi)安裝有濕度傳感器，多路歧管6的一個分支連有壓力變送器9。
[0018]一臺嵌入式電腦作為整個系統(tǒng)的中央控制單元，配合I/O模塊、Α/D模塊及顯示模塊構(gòu)成整個該系統(tǒng)的核心部件，設(shè)有RS485接口。濕度傳感器、壓力變送器9和質(zhì)量流量計7分別與Α/D模塊和中央控制單元依次相連接。
[0019]中央控制單元通過I/O模塊與加熱裝置和采樣泵8分別相連接。
[0020]在本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)中，中央控制單元還連接有子站工控機(jī)。中央控制單元支持有線和無線網(wǎng)絡(luò)通訊方式，可通過RJ45接口或無線網(wǎng)卡連接監(jiān)測站房的網(wǎng)絡(luò)，與子站工控機(jī)等平臺通訊。
[0021]下面說明本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)的工作過程。
[0022]該采樣系統(tǒng)可分為兩種工作模式:正常采樣模式和標(biāo)校模式。其中標(biāo)校模式又可細(xì)分為內(nèi)標(biāo)模式和全程標(biāo)校模式。
[0023]啟用本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)后:
[0024]1.正常米樣:系統(tǒng)絕大部分時間處于這種工作模式。
[0025]環(huán)境空氣受到采樣泵8抽力作用，從防蟲防水帽I進(jìn)入采樣管路，成為待分析的樣氣。大顆粒物體和昆蟲由于受防蟲防水帽I阻擋，無法進(jìn)入采樣管路。在多路歧管6內(nèi)，濕度傳感器測量樣氣的相對濕度，當(dāng)該值大于設(shè)定值時，中央控制單元控制加熱裝置自動開啟，加熱樣氣。多路歧管6 —個分支連接的壓力變送器9測量樣氣的壓力，當(dāng)壓力變送器9測量值超出正常范圍時，說明采樣系統(tǒng)管路內(nèi)堵塞嚴(yán)重，需要對采樣系統(tǒng)做維護(hù)。
[0026]2.內(nèi)標(biāo)模式:當(dāng)選擇內(nèi)標(biāo)模式時，內(nèi)外標(biāo)?？刂葡淇刂茦?biāo)氣進(jìn)入氣體分析儀器
12。在此同時采樣泵8 —直工作，其它未標(biāo)校儀器不受標(biāo)氣影響，繼續(xù)分析環(huán)境空氣。
[0027]3.全程標(biāo)定模式:全程標(biāo)定模式可用來判斷標(biāo)校系統(tǒng)對測量結(jié)果影響的程度；選用混合標(biāo)氣壓力鋼瓶時，又可同時對多臺分析儀器進(jìn)行標(biāo)校。選擇此模式后，過量標(biāo)氣從內(nèi)外標(biāo)校控制箱直接通到室外靠近采樣入口的部位，采樣泵8延遲20秒后停止工作，標(biāo)氣受到分析儀泵的作用進(jìn)入分析儀。這種模式下所有分析儀器均受標(biāo)氣影響。
[0028]本實(shí)用新型可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)的工作流程是:
[0029]正常采樣時，開啟采樣泵8，此時采樣泵8以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。流量傳感器將流量信號通過RS485接口傳輸給中央控制單元，中央控制單元計算樣氣在采樣系統(tǒng)中停留的時間，當(dāng)停留時間大于設(shè)定值時，中央控制單元將指令傳輸給I/O模塊，進(jìn)而提高采樣泵8的采樣流量，縮短樣氣在采樣系統(tǒng)中的停留時間，直到停留時間在設(shè)定范圍內(nèi)。濕度傳感器將測得的樣氣濕度通過Α/D模塊傳送給中央控制單元，中央控制單元判斷當(dāng)前濕度是否在設(shè)定閥值范圍之內(nèi)，如果樣氣相對濕度超出設(shè)定范圍，通過I/O模塊啟動采樣系統(tǒng)中的加熱裝置；若樣氣相對濕度低于設(shè)定值，則加熱裝置不啟動。中央控制單元通過RJ45接口或無線網(wǎng)卡連接監(jiān)測站房的網(wǎng)絡(luò)，與子站工控機(jī)平臺通訊，支持在Windows系統(tǒng)下查看濕度、壓力、采樣流速、樣氣停留時間等參數(shù)，可控制采樣系統(tǒng)作內(nèi)標(biāo)或全程標(biāo)定。
[0030]上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，包括采樣系統(tǒng)，所述采樣系統(tǒng)室外部分安裝在監(jiān)測站房房頂，包括室外進(jìn)氣管路及固定法蘭，所述室外進(jìn)氣管路包括外采樣管(2)、內(nèi)采樣管(3)、內(nèi)混合三通(4)和零標(biāo)氣路管(5)，所述采樣系統(tǒng)室內(nèi)部分包括與所述室外進(jìn)氣管路相連的多路歧管(6)、質(zhì)量流量計(7)、采樣泵(8)和氣體分析儀器(12)，所述氣體分析儀器(12)設(shè)有加熱裝置，其特征在于:還包括濕度傳感器、壓力變送器(9)、內(nèi)外標(biāo)?？刂葡?、中央控制單元及與其分別相連接的Α/D模塊和I/O模塊，所述濕度傳感器安裝在所述多路歧管(6)內(nèi)，所述壓力變送器(9)安裝在所述多路歧管(6)的一個分支上，所述內(nèi)外標(biāo)?？刂葡渑c所述中央控制單元相連接，所述濕度傳感器、質(zhì)量流量計(7)和壓力變送器(9)分別通過所述Α/D模塊與所述中央控制單元相連接，所述室外進(jìn)樣管路還包括防蟲防水帽(I )，所述室外進(jìn)樣管路向下彎曲，所述防蟲防水帽(I)安裝在所述室外進(jìn)氣管路的前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，其特征在于:其中所述中央控制單元采用嵌入式電腦構(gòu)成并連接有顯示模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，其特征在于:其中所述中央控制單元連接有子站工控機(jī)，所述中央控制單元設(shè)有RS485接口、RJ45接口或無線網(wǎng)卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可全程標(biāo)定大氣采樣系統(tǒng)，其特征在于:其中所述采樣系統(tǒng)室內(nèi)部分還包括動態(tài)校準(zhǔn)器(11)和濕氣阱(10)，所述動態(tài)校準(zhǔn)器(11)與所述零標(biāo)氣路管(5)相連接，所述濕氣阱(10)安裝在所述多路歧管(6)的下端。
【文檔編號】G01N1/24GK203719971SQ201420024781
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】鄒強(qiáng), 劉紅杰, 歐陽俊 申請人:鄒強(qiáng), 北京賽克瑪環(huán)保儀器有限公司