专利名称：集成式超大流量自动采样器的制作方法
技术领域：
本发明属于环境保护装置，具体涉及一种环境监测装置，特别是用于大气气溶胶 采样装置。
背景技术：
目前大气气溶胶采样装置的采样流量小，一般最大采样流量> 120m3/h，对于有 些技术要求较高的采样环境，上述大气气溶胶采样装置就不能使用，如需要对空气流量 ^ 600m3/h的超大流量的空气进行大气气溶胶采样，现有的装置都无法实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现大气超大流量大气气溶胶采样的装置，以解 决上述问题。本发明的技术方案为集成式超大流量自动采样器，真空风机，真空风机连接进气 管道和出气管道，控制装置，进气管道的进口端连接大气气溶胶采样舱，大气气溶胶采样舱 内设大气气溶胶过滤采样装置，采样舱顶部连接进气管，进气管端部连接进气罩；所述大气 气溶胶采样舱包括导流器，导流器上设与之连通的滤材舱，滤材舱内下部设底板，底板上开 设通孔，大气气溶胶过滤采样装置设在通孔上。导流器为上大下小的管道，上端与滤材舱连接连通，下端与进气管道连接连通。所述进气管道包括与真空风机连接联通的风管段，与导流器连接联通的测量标准 管段，风管段与测量标准管段之间连接联通整流器。所述整流器包括套在风管段内的套管，套管上设倒锥形的整流管，整流管上设连 接法兰。所述滤材舱内设有条型码扫描仪。所述采样滤膜上附着有采样滤膜身份的条型码标签。所述风管段与真空风机之间连接有整波管，整波管可采用波纹软管。本超大流量自动采样器实现空气流量> 600m3/h的超大流量的空气进行大气气溶 胶的采样；最大采集流量约960m3/h ；可在0 960m3/h之间设置固定流量值，稳定运行；流 量准确度5%;流量响应特性5 ；最大稳定采样流量> 600m3/h，且至少能在此流量下 连续工作24h ；滤材空气动力学等效粒径为0. 3 μ m时，收集效率> 99. 99% ；空气动力学 等效粒径为10 μ m时，总效率> 60%。其结构紧凑，布局合理；能实现全自动控制；能够集 成在辐射监测站中实现大气的综合监测。整波管段能有效的减少真空风机振动与采样舱的 影响，提高采样的稳定性。
图1集成式超大流量自动采样器结构示意图。图2采样舱示意图。
图3整流器示意图。图4控制系统原理框图。图5控制装置外型示意图。
具体实施例方式本实施例用于对本发明专利技术方案的解释，本领域的技术人员依据本发明技术 方案做出的不同于本实施例的改变均属于本发明的保护范围。如图1所示，真空风机301采用大负载真空风机(Pint.max = 20kPa，最大流量为 IOOOmVh)。真空风机301的控制端连接变频器，这样可以实现对真空风机301变频控制， 实现真空风机软启动，且具有完善的保护功能。真空风机301的进气端连接连通进气管道， 真空风机301的排气端连接连通出气管道303。进气管道的进口端连接大气气溶胶采样舱320，大气气溶胶采样舱320内设大气 气溶胶过滤采样装置，大气气溶胶采样舱顶部连接进气管321，进气管321端部连接进气罩 322 ；本实施例中进气罩322支承在进气管321上，与进气管321开口之间形成进气323 ；进 气罩322具防雨水作用。大气气溶胶采样舱320包括导流器324，导流器324上设与之连通的滤材舱325。
导流器324为上大下小的管道，上端与滤材舱325连接连通，下端与进气管道连接 连通。导流器324形成喷嘴流量装置。进气管道包括与真空风机连接联通的风管段302，与导流器连接联通的测量标准 管段305，风管段302与测量标准管段305之间连接联通整流器306。风管段302与真空风 机301之间连接有整波管307，整波管307采用波纹软管。测量标准管段305上设有温度传感器310，湿度传感器311和外检测设备传感器 312 ；风管段302和导流器307上分别设有流量传感器313。导流器307如图3所示，包括套在风管段302内的套管315，套管315上设倒锥形 的整流管316，整流管316上设连接法兰317。该结构实现整波管316与套管315的内直径 的变化(减小)。法兰317与风管段302和测量标准管段305连接。风管段302和套管315 管壁上别开设流量传感器孔318、319。滤材舱325如图2所示，滤材舱325内下部设底板330，底板330上开设通孔331， 大气气溶胶过滤采样装置340设在通孔上。大气气溶胶过滤采样装置340包括设有滤网 344的下滤网架341，下滤网架341连接上滤网架342，下滤网架341和上滤网架342之间夹 持采样滤膜343。滤材舱325上设有舱门345，滤材舱325设有开关量传感器346。滤材舱 325内设有大气压力传感器327。滤网344的孔形成导流孔。底板330上铰接连接大气气 溶胶过滤采样装置340固定板329。滤材舱内设有条型码扫描仪。采样滤膜上附着有采样滤膜身份的条型码标签。图 中未示。如图4所示，它包括风温采集模块801，电机温升采集模块802，流量采集模块803， 过压、过载和缺相等故障检测模块804，滤材舱上连接舱门开闭记录模块805，控制箱箱门 开闭记录模块808，变频控制模块806 ；各模块通过ProfiBus现场总线与PLC之间实现数据 传递，PLC通过交换器807与计算机(上位机)809实现通信。
如图5所示，控制装置700包括机柜701，机柜701上设置UPS电源702，避雷装 置703，IO功能设备704，工控机705，运行模式转换开关706，通讯设备707，启动、停止按钮 708，急停按钮709。该集成式超大流量自动采样器的工作原理为将裁好的滤材安装滤材架上，将滤材铺平、压紧；启动控制软件，运行自检程序；通过自检后，打印条码标签并将其贴在滤材适当位置；将滤材拿到采样器前，放在采样器旁；打开滤材舱门，松开压板，取出已取过样品的滤材，将塑料罩罩在滤材上；将装有空白滤材的滤材架放入采样器中，锁紧压板，观察条码扫描器是否正常工 作(正确读取条码编号后，扫描器附件会发出声音)；合上滤材舱门，锁好固定销；将取样后的滤材拿到室内进行压片；压片完成后，将对应的条形码标签贴在样品上；启动采样程序；观察运行数据是否正常；填写样品记录本。采样时实现稳流采样控制端元将经过校正的体积流量与设定值比较，相应调整 变频器的输出频率，控制真空风机的转速，使系统流量稳定在设定范围内。准实时显示功能准实时显示系统运行状态，包括系统内部压差、气象数据、实时 流量以及系统累积运行时间和累计采样体积等信息。工作模式转换采样过程可以采用工控机自动控制和手动控制两种模式。系统异常保护出现异常情况时，系统报警并根据情况停止运行；滤材舱门处安 装有传感器，监视开合状态。UPS电源为电控系统和自动气象站提供后备电源。条码打印条码打印机根据当前日期打印相应的条形码标签，便于样品管理和存 档。
权利要求
一种集成式超大流量自动采样器，它包括真空风机，真空风机连接进气管道和出气管道，控制装置，其特征在于进气管道的进口端连接大气气溶胶采样舱，大气气溶胶采样舱内设大气气溶胶过滤采样装置，采样舱顶部连接进气管，进气管端部连接进气罩；所述大气气溶胶采样舱包括导流器，导流器上设与之连通的滤材舱，滤材舱内下部设底板，底板上开设通孔，大气气溶胶过滤采样装置设在通孔上。
2.如权利要求1所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于所述导流器为上大下小 的管道，上端与滤材舱连接连通，下端与进气管道连接连通。
3.如权利要求1或2所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于进气管道包括与真 空风机连接联通的风管段，与导流器连接联通的测量标准管段，风管段与测量标准管段之 间连接联通整流器。
4.如权利要求3所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于所述整流器包括套在风 管段内的套管，套管上设倒锥形的整流管，整流管上设连接法兰。
5.如权利要求3所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于所述测量标准管段上设 有温度传感器，湿度传感器和外检测设备传感器中的一个或两个以上的组合。
6.如权利要求3所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于所述风管段和导流器上 分别设有流量传感器。
7.如权利要求1所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于大气气溶胶过滤采样装 置包括设有滤网的下滤网架，下滤网架连接上滤网架，下滤网架和上滤网架之间夹持采样 滤膜。
8.如权利要求1所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于滤材舱内设有条型码扫 描仪。
9.如权利要求1所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于底板的通孔旁铰接连接 大气气溶胶过滤采样装置压板。
10.如权利要求1所述集成式超大流量自动采样器，其特征在于风管段与真空风机之 间连接有整波管。
全文摘要
本发明公开了一种集成式超大流量自动采样器，集成式超大流量自动采样器，真空风机，真空风机连接进气管道和出气管道，控制装置，进气管道的进口端连接大气气溶胶采样舱，大气气溶胶采样舱内设大气气溶胶过滤采样装置，采样舱顶部连接进气管，进气管端部连接进气罩；所述大气气溶胶采样舱包括导流器，导流器上设与之连通的滤材舱，滤材舱内下部设底板，底板上开设通孔，大气气溶胶过滤采样装置设在通孔上。该装置结构紧凑，布局合理；能实现全自动控制。
文档编号G01N1/24GK101825529SQ201010104439
公开日2010年9月8日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者刘玉田, 王伟华 申请人:武汉东湖天康科技有限公司