专利名称：一种带有缓冲腔的单颗粒采样器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有缓冲腔的单颗粒采样器，属于环境分析和大气采样技术领域。
背景技术：
随着大气气溶胶混合状态对气候及健康的影响,对单颗粒的认识在大气科学领域的地位日趋重要。研究报告已表明，大气单颗粒如硫酸盐、有机颗粒物、重金属颗粒和烟尘(也称为黑炭)等相互混合成为内部混合颗粒，给环境和人类健康带来很多负面影响。现有技术中，实用新型专利CN201120182972.9公开了一种单颗粒采样器，如图1和2所示，采样气体经由进气口 110、通气管111进入加速腔103，由于加速腔103为漏斗形，起到对采样气体进行加速的作用，采样气体到达采样膜108处的流速大幅增加，高速的采样气流打在采样膜108上，使单颗粒富集于采样膜108上，其余气体沿下圆台107上的通气孔109、出气嘴102、出气口 112和气泵排出，进而完成一次对大气单颗粒的采样。然而，上述单颗粒采样器在实际使用中仍存在有一些不足，例如:实际上，采样气体中经常会包含有杂质，比如:大于10微米的颗粒物(或者称为降尘)，因而实践中发现采样时会有杂质被采集于采集膜上，导致采样的精度不够令人满意。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供一种带有缓冲腔的单颗粒采样器，其具有沉淀采样气体中的杂质，从而提高采样精度等优点。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:—种带有缓冲腔的单颗粒采样器，包括单颗粒采样头，单颗粒采样头包括进气嘴、缓冲腔、加速腔、采集腔、样品台和出气嘴，进气嘴与缓冲腔的上端通过密封圈相连，缓冲腔的下端与加速腔的上端通过第一通气孔相连通，加速腔为上宽下窄的漏斗形，加速腔的下端与采集腔通过采样器切割孔径相连通，在采集腔内有样品台与采样器切割孔径相对，样品台在采样器切割孔径的正下方，样品台的上端面设置有采样膜，出气嘴与采集腔的下端通过密封圈相连。优选地，样品台包括上圆台和下圆台，上圆台的直径大于采样器切割孔径的直径且小于采集腔的内径，上圆台的直径小于下圆台的直径，下圆台上设置有通气孔，通气孔与出气嘴相连通。优选地，进气嘴与缓冲腔的上端通过密封圈相连，出气嘴与采集腔的下端通过密封圈相连。优选地，在缓冲腔的上部或底部设置滤网。由上述技术方案可知，本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。在本技术方案中，先利用缓冲腔沉淀气体中所包含的部分杂质，比如:大于10微米的颗粒物(或者称为降尘)，再对滤去部分杂质后的气体进行加速、采集等过程，这样就避免了样品台采集到杂质从而影响采样精度的问题，提高了采样精度。
为更清楚地阐述本实用新型的技术方案及其技术效果，
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。图1是现有技术中单颗粒采样器的结构示意图；图2是现有技术中单颗粒采样头的纵向剖视图；图3是本实用新型中单颗粒采样头的纵向剖视图；其中，图1、图2中，101、进气嘴;102、出气嘴;103、加速腔;104、采集腔;105、采样器切割孔径；106、样品台的上圆台；107、样品台的下圆台；108、采样膜；109、通气孔；110、进气口 ；111、通气管；112、出气口 ；113、气泵；114、开关阀；115、直流电源；116、指示灯；117、电源开关；118、流量计；119、采集头侧壁；120、密封圈；121、单颗粒采样头。图3中，1、进气嘴；2、出气嘴；10、缓冲腔；3、加速腔；4、采集腔；5、采样器切割孔径；6、样品台的上圆台；7、样品台的下圆台；8、采样膜；9、第一通气孔；19、第二通气孔。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本实用新型进行详细地说明，但本实用新型应不限于此。如图3所示，一种带有缓冲腔的单颗粒采样器，包括单颗粒采样头，单颗粒采样头包括进气嘴1、缓冲腔10、加速腔3、采集腔4、样品台和出气嘴2。进气嘴I与缓冲腔10的上端通过密封圈相连，缓冲腔10的下端与加速腔3的上端通过第一通气孔9相连通。加速腔3为上宽下窄的漏斗形，加速腔3的下端与采集腔4通过采样器切割孔径5相连通。设置于采集腔4内的样品台与采样器切割孔径5相对，并且样品台位于采样器切割孔径5的正下方，样品台的上端面设置有采样膜8，出气嘴2与采集腔4的下端通过密封圈相连。样品台包括上圆台6和下圆台7，上圆台6的直径大于采样器切割孔径5的直径且小于采集腔4的内径，上圆台6的直径小于下圆台7的直径，下圆台7上设置有通气孔19，通气孔19与出气嘴2相连通。利用本实用新型的采样器进行采样的过程如下:采样气体由进气嘴I进入缓冲腔10，由于缓冲腔10具有缓冲气流的作用，可以使采样气体中的大部分杂质沉淀于缓冲腔10内。然后,经过缓冲沉淀的采样气体进入加速腔3，由于加速腔3为上宽下窄的漏斗形，采样气体到达采样膜8处的流速远大于进气嘴I处的气体流速，高速的采样气流打在采样膜8上，使单颗粒富集于采样膜8上，其余气体沿下圆台7上的通气孔19、出气嘴2排出，进而完成一次对大气单颗粒的采样。虽然在本实施例中缓冲腔10的形状描述为圆柱形，但是本领域技术人员可以理解到，其形状也可以是其他形状，比如球状或葫芦状，只要能实现缓冲沉淀作用即可。而且，还可以在缓冲器的上部或者底部设置滤网等过滤装置以优化沉淀杂质的效果。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种带有缓冲腔的单颗粒采样器，包括单颗粒采样头，其特征在于，所述单颗粒采样头包括进气嘴(I)、出气嘴(2)、缓冲腔(10)、加速腔(3)、采集腔(4)和样品台，所述进气嘴(I)与缓冲腔(10)的上端相连，所述缓冲腔(10)的下端与所述加速腔(3)的上端通过通气孔(9)相连通，所述加速腔(3)的下端与所述采集腔(4)通过采样器切割孔径(5)相连通，所述样品台设置于所述采集腔(4)内并且与采样器切割孔径(5)相对，所述样品台的上端面设置有采样膜(8)，所述出气嘴(2)与所述采集腔(4)的下端相连。
2.如权利要求1所述的带有缓冲腔的单颗粒采样器，其特征在于，所述样品台包括上圆台(6)和下圆台(7)，所述上圆台(6)的直径大于所述采样器切割孔径(5)的直径且小于所述采集腔⑷的内径，所述上圆台(6)的直径小于下圆台(7)的直径，所述下圆台(7)上设置有通气孔(19)，所述通气孔(19)与所述出气嘴(2)相连通。
3.如权利要求1所述的带有缓冲腔的单颗粒采样器，其特征在于，所述进气嘴(I)与所述缓冲腔(10)的上端通过密封圈相连，所述出气嘴(2)与所述采集腔(4)的下端通过密封圈相连。
4.如权利要求1所述的带有缓冲腔的单颗粒采样器，其特征在于，在所述缓冲腔(10)的上部或底部设置滤网。
专利摘要本实用新型涉及一种带有缓冲腔的单颗粒采样器，包括单颗粒采样头，单颗粒采样头包括进气嘴(1)、出气嘴(2)、缓冲腔(10)、加速腔(3)、采集腔(4)和样品台。采用本实用新型的带有缓冲腔的单颗粒采样器对大气的单颗粒进行采集，具有能沉淀采样气体的杂质，从而提高采样精度等优点。
文档编号G01N1/22GK203037511SQ201320047529
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者杨小阳, 何友江, 殷宝辉, 耿春梅, 徐峻, 王歆华, 王军方, 王清利, 白志鹏 申请人:中国环境科学研究院