移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置及高壓靜電采樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及了一種采樣裝置，特別是一種應(yīng)用于機載、車載、移動設(shè)備和變風速條件下的顆粒物高壓靜電采樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，極端污染天氣頻發(fā)，顆粒物污染備受公眾關(guān)注，政府也出臺了系列政策治理顆粒物污染。為與地面監(jiān)測數(shù)據(jù)作比對研宄，需要開展航測，而現(xiàn)有的靜電顆粒物采樣器為地面固定監(jiān)測方式，當用于移動采樣時，尤其是用于航測時，如用于無人機或者運12等飛機上進行監(jiān)測時，采樣器外部空氣流速高，采樣器內(nèi)部的氣體流量會迅速增加，沖擊力大，采樣器內(nèi)外氣壓差大，采樣器容易產(chǎn)生劇烈振動，移動取樣困難，而且無法保證數(shù)據(jù)的可靠性、采樣的代表性，這些都是當前急需解決的問題。
[0003]此外，對大氣中顆粒物的采樣，通常是采用采樣顆粒物切割頭技術(shù)，用來獲取不同粒徑的顆粒物，切割頭技術(shù)自由度較小，不能連續(xù)采集用于電鏡分析的不同條件下、不同粒徑的顆粒物樣品，特別是在研制催化劑的實驗中，往往需要將大氣和風道中的顆粒物連續(xù)采集到幾個銅網(wǎng)膜上用于電鏡分析，這對于切割頭技術(shù)來說是不現(xiàn)實的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本申請的發(fā)明目的在于解決目前采樣儀器在移動取樣時進樣重復(fù)性低、采樣數(shù)據(jù)可靠性差以及現(xiàn)有的切割頭技術(shù)無法在不同風速下進行連續(xù)采樣的技術(shù)問題，而提供一種移動式或變風速的移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置。
[0005]為了完成本申請的發(fā)明目的，本申請采樣以下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型的移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置，包括等速采樣頭、切割器和高壓靜電采樣裝置和PC機，所述等速采樣頭包括等速頭和等速管，所述等速頭可拆卸地安裝于所述等速管的一端，所述等速管的另外一端通過“L”型套管可拆卸地安裝在所述切割器頂部的進風口上，所述切割器的出風口連通于所述高壓靜電采樣裝置的進風口，所述等速管上固定安裝有測速管，所述測速管的信號變送器與所述PC機相連，所述移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置還包括調(diào)控裝置，所述調(diào)控裝置包括流量計、比例調(diào)節(jié)閥和真空泵，所述高壓靜電采樣裝置的出風口通過通風管道連接于所述真空泵，所述通風管道上設(shè)有所述流量計和比例調(diào)節(jié)閥，所述流量計、比例調(diào)節(jié)閥和真空泵分別與所述PC機相連。
[0007]通過測速管可以測得運輸機/移動機械運行時采樣裝置外部空氣的靜壓和動壓，同時通過信號變送器將測得的數(shù)據(jù)傳輸給PC機，而流量計可以測得采樣裝置內(nèi)部氣體壓強，這樣便可以得出采樣裝置內(nèi)部和外部的氣壓差，然后PC機控制真空泵抽出采樣裝置內(nèi)部一定量的空氣以使采樣裝置內(nèi)外部壓強一致，這樣便可以保證采樣裝置的穩(wěn)定性，保證采樣數(shù)據(jù)的可靠性、進樣重復(fù)性。
[0008]本實用新型所述高壓靜電采樣裝置包括箱體和橫向貫穿所述箱體的取樣管，所述取樣管的一端為與所述切割器相連的進風口，另外一端為與所述調(diào)控裝置相連的出風口，所述取樣管的下部開有取樣通孔，所述箱體內(nèi)安裝有采樣托盤、固接在所述采樣托盤下部的限位轉(zhuǎn)盤以及驅(qū)動限位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電動機，所述采樣托盤為圓盤狀，所述采樣托盤的上表面分布有至少兩個關(guān)于圓盤中心對稱的用于安裝銅網(wǎng)膜的放置槽，其中至少一個放置槽位于所述取樣通孔的正下方。
[0009]本實用新型所述銅網(wǎng)膜通過固定組件安裝于所述放置槽內(nèi)，所述固定組件為三級上小下大的階梯狀凸臺，位于最上部的第一級凸臺面上設(shè)有銅網(wǎng)膜，第二級凸臺面抵靠于所述取樣管的下表面，所述第二級凸臺面上設(shè)有密封圈，第三級凸臺面卡扣在所述放置槽內(nèi)，所述放置槽的開口處具有卡槽邊，所述第三級凸臺面與所述卡槽邊之間安裝有復(fù)位彈簧，所述階梯狀凸臺的底部還設(shè)有凹槽。
[0010]本實用新型所述高壓靜電采樣裝置包括高壓發(fā)生器、與所述高壓發(fā)生器相連的電極針和電刷，所述電極針的尾部固定于所述箱體內(nèi)部的上頂面，所述電極針的尖刺部垂直穿過所述取樣管的上管壁并穿刺至所述取樣管的取樣通孔處，所述電刷的電刷部穿過所述放置槽的槽底并頂靠在所述凹槽內(nèi)，所述電刷的尾部連接有推桿，所述推桿通過彈簧安裝于所述箱體內(nèi)部的下底面。
[0011]采樣托盤上放置多個銅網(wǎng)膜，通過電動機控制采樣托盤旋轉(zhuǎn)，銅網(wǎng)膜隨著采樣托盤旋轉(zhuǎn)并依次來到取樣通孔的下方進行采樣，從而實現(xiàn)連續(xù)采樣。
[0012]本實用新型所述推桿固定有換位盤，所述換位盤與所述限位轉(zhuǎn)盤相配合以使推桿作垂直上下運動，所述限位轉(zhuǎn)盤底面設(shè)有至少兩個關(guān)于底面中心對稱的弧形突起，所述換位盤上具有與所述弧形突起相對應(yīng)的弧形凹陷。
[0013]本實用新型所述高壓發(fā)生器、電動機分別與所述PC機相連。
[0014]本實用新型所述切割器為旋風切割器，所述真空泵為旋片泵。
[0015]本實用新型所述流量計與比例調(diào)節(jié)閥可使用質(zhì)量流量控制器代替，所述質(zhì)量流量控制器與所述PC機相連，所述箱體具有取樣窗口。
[0016]本實用新型還提供一種高壓靜電采樣裝置，包括箱體和橫向貫穿所述箱體的取樣管，所述取樣管的一端為與所述切割器相連的進風口，另外一端為與所述調(diào)控裝置相連的出風口，所述取樣管的下部開有取樣通孔，其特征在于:所述箱體內(nèi)安裝有采樣托盤、固接在所述采樣托盤下部的限位轉(zhuǎn)盤以及驅(qū)動限位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電動機，所述采樣托盤為圓盤狀，所述采樣托盤的上表面分布有至少兩個關(guān)于圓盤中心對稱的用于安裝銅網(wǎng)膜的放置槽，其中至少一個放置槽位于所述取樣通孔的正下方，所述銅網(wǎng)膜通過固定組件安裝于所述放置槽內(nèi)，所述固定組件為三級上小下大的階梯狀凸臺，位于最上部的第一級凸臺面上設(shè)有銅網(wǎng)膜，第二級凸臺面抵靠于所述取樣管的下表面，所述第二級凸臺面上設(shè)有密封圈，第三級凸臺面卡扣在所述放置槽內(nèi)，所述放置槽的開口處具有卡槽邊，所述第三級凸臺面與所述卡槽邊之間安裝有復(fù)位彈簧，所述階梯狀凸臺的底部還設(shè)有凹槽。
[0017]上述高壓靜電采樣裝置還包括高壓發(fā)生器、與所述高壓發(fā)生器相連的電極針和電刷，所述電極針的尾部固定于所述箱體內(nèi)部的上頂面，所述電極針的尖刺部垂直穿過所述取樣管的上管壁并穿刺至所述取樣管的取樣通孔處，所述電刷的電刷部穿過所述放置槽的槽底并頂靠在所述凹槽內(nèi)，所述電刷的尾部連接有推桿，所述推桿通過彈簧安裝于所述箱體內(nèi)部的下底面，所述電刷在推桿的作用下將所述階梯狀凸臺上的銅網(wǎng)膜頂向所述電極針，所述高壓發(fā)生器、電動機分別與所述PC機相連。
[0018]本實用新型的移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置可應(yīng)用于機載、車載、移動設(shè)備和變風速的測量設(shè)備等，高壓靜電采樣裝置可以單獨制造使用，可以連續(xù)采樣。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置的示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的高壓靜電采樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖2 “ I ”處的局部放大圖；
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本實施例的移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置，包括等速采樣頭1、切害J器2和高壓靜電采樣裝置3和PC機4，等速采樣頭I包括等速頭11和等速管12，等速頭11可拆卸地安裝于等速管12的一端，等速管12的另外一端通過“L”型套管可拆卸地安裝在切割器2頂部的進風口上，切割器2的出風口連通于高壓靜電采樣裝置3的進風口，等速管12上固定安裝有測速管5，測速管5的信號變送器與PC機4相連，移動式高壓靜電顆粒物采樣裝置還包括調(diào)控裝置6，調(diào)控裝置6包括流量計61、比例調(diào)節(jié)閥62和真空泵63，高壓靜電采樣裝置3的出風口通過通風管道連接于真空泵63，通風管道上設(shè)有流量計61和比例調(diào)節(jié)閥62，流量計61、比例調(diào)節(jié)閥62和真空泵63分別與PC機4相連。
[0023]如圖2和圖3所示，高壓靜電采樣裝置3包括箱體31和橫向貫穿箱體的取樣管32，取樣管32的一端為與切割器2相連的進風口，另外一端為與調(diào)控裝置6相連的出風口，取樣管32的下部開有取樣通孔33，箱體31內(nèi)安裝有采樣托盤34、固接在采樣托盤34下部的限位轉(zhuǎn)盤35以及驅(qū)動限位轉(zhuǎn)盤35轉(zhuǎn)動的電動機36，采樣托盤34為圓盤狀，采樣托盤34的上表面分布有至少兩個關(guān)于圓盤中心對稱的用于安裝銅網(wǎng)膜341的放置槽342，優(yōu)選的，放置槽342的個數(shù)為6個，每個放置槽342內(nèi)放置一個銅網(wǎng)膜341，放置槽342上的銅網(wǎng)膜341可以隨著采樣托盤34旋轉(zhuǎn)，依次停留在取樣通孔33的正下方進行采樣。
[0024]本實施例中的高壓靜電采樣裝置3還包括高壓發(fā)生器(圖中未示出)、與高壓發(fā)生器(圖中未示出)相連的電極針352和電刷353，電極針352的尾部固定于箱體31內(nèi)壁的上頂面，電極針352的尖刺部垂直穿過取樣管32的上管壁并穿刺至取樣管32的取樣通孔33處，電刷353的電刷部穿過放置槽342的槽底直至銅網(wǎng)膜341的下方，并與電極針352相對，電刷353的尾部連接有推桿37，推桿37通過彈簧39安裝于箱體31內(nèi)部的下底面，推桿37上固定有換位盤38，換位盤38與限位轉(zhuǎn)盤35相配合以使推桿37作垂直上下運動，限位轉(zhuǎn)盤35底面設(shè)有至少兩個關(guān)于底面中心對稱的弧形突起351，換位盤38上具有與弧形突起351相對應(yīng)的弧形凹陷381。
[0025]如圖3所示，銅網(wǎng)膜341通過固定組件安裝于放置槽342內(nèi)，固定組件為三級上小下大的階梯狀凸臺343，位于最上部的第一級凸臺面3431上設(shè)有銅網(wǎng)膜341，第二級凸臺面3432位于取樣管32的下方，第二級凸臺面3432上設(shè)有密封圈3434，第三級凸臺面3433卡扣在放置槽342內(nèi)，放置槽342的開口處具有卡槽邊，第三級凸臺面3433與卡槽邊之間安裝有復(fù)位彈簧3435，階梯狀凸臺343的底部還設(shè)有凹槽3436，凹槽3436的形狀與電刷353的形狀相配合，電刷353的電刷部穿過放置槽342的槽底頂靠在凹槽3436內(nèi)，并可帶動階梯狀凸臺343向上運動，階梯狀凸臺343克服復(fù)位彈簧3435的預(yù)緊力朝向電極針352運動，直至銅網(wǎng)膜341接觸電極針352，此時PC機4啟動高壓發(fā)生器，電極針352與電刷353形成電流回路，顆粒物在高壓靜電的作用下吸附在銅網(wǎng)膜341上，第一次采樣完成后，高壓靜電發(fā)生器停止輸出高壓靜電，此時階梯狀凸臺343在復(fù)位彈簧