地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，包括由上至下依次连接的进气口、进气管和分流口，采样管固定在观测集装箱顶面上。进气口主要由遮雨帽和阻虫网罩组成，进气管是上下开口的圆管，由若干圆管连接组成，可实现拆装，其下端与分流口相连，分流口内部有贯穿集装箱顶面的若干细管。本实用新型在整个地面气溶胶移动观测集装箱上使用统一采样管，有同一进气口，保证了整个系统测量的样本气体相同，且可实现拆装，安装高度高，可以减小地面外界环境造成的测量误差，提高了观测精度。
【专利说明】地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种采样管，尤其涉及一种气溶胶观测采样管。
【背景技术】
[0002]近年来，世界范围内环境问题、公共卫生问题频发，生物恐怖威胁愈显突出，生物安全已成为影响人类生活、国家安全和经济发展的重要问题。传染性病毒、生物化学武器等微生物都是以气溶胶粒子状态存在于大气中，实时监测大气中的传播粒子具有前所未有的重要意义。目前，国内外已经出现多种气溶胶检测装置，在地面气溶胶综合观测时，室内外采样管通常是每个仪器对应一个进气管，在地面气溶胶移动观测集装箱进行野外作业时，多种仪器在一起进行观测，这时如果每个仪器使用一套室外采样管路，由于移动观测集装箱车顶空间和承重力有限，实现起来比较困难，在集装箱顶部开孔太多也会影响到集装箱的整体结构和牢固性。同时进气管过多，彼此之间也会有一定的影响。进气管较多，运输和观测时安装和拆卸也比较费时费力。这就需要有一套适用于移动观测集装箱的综合采样管，实现统一的采样。另外，为了防止降水、昆虫以及草叶、飞絮等物质被吸入到气溶胶采样管而影响观测精度，还需要设计专门的防雨罩和阻虫网，申请号为200810117234.9的实用新型专利《一种大流量气溶胶采样装置》公开了一种大流量的气溶胶样本采集系统，包括大粒子切割器、浓缩分离器和一采样器，其中大粒子切割器包含外筒和内筒以及顶盖，顶盖可以防止雨水进入采集舱，外筒与顶盖之间有一圈气流进口，内筒与顶盖之间有一圈阻虫网罩，可以防止昆虫或杂物进入采集舱，但这种采样系统采用的采样管同样存在每个仪器需对应一个采用管路且需在移动观测集装箱上安装不便的缺点。
实用新型内容
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可拆装的、同一进气口的高精度
室外采样管。
[0004]本实用新型一种地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，主要包括由上至下依次连接的进气口、进气管和分流口，所述分流口固定在观测集装箱顶面上，所述分流口内部的集装箱顶面上设置有通孔，所述通孔内设置有贯穿集装箱顶面的中空细管。
[0005]所述进气口主要由遮雨帽和阻虫网罩组成，其主要作用是防止降水和飞虫进入进气管。遮雨帽由两块彼此平行且同轴的圆形上平板和环形底片组成，环形底片下端密封连接进气管；
[0006]所述阻虫网罩是固定在所述上平板与所述环形底片之间的圆管状筛网，其半径不小于所述进气管的半径。
[0007]进气管是上下开口的圆管，由若干圆管密封连接组成，可实现拆装，进气管下端与分流口上端密封连接。
[0008]所述分流口是上口小而下口大的喇叭状气流出口，与集装箱顶面密封连接。
[0009]所述环形底片下端密封连接一段不锈钢管，钢管下端密封连接进气管。[0010]所述集装箱顶面设置与分流口下端口直径相同的通孔，所述分流口的下端与一不锈钢板密封焊接在一起，所述钢板与集装箱顶面密封连接，在所述分流口内部的钢板上设置有若干通孔，通孔内设置有垂直钢板的若干中空细管，细管一端伸入分流口内部，另一端贯穿钢板和集装箱顶面的通孔伸入集装箱内部，所述细管外壁与钢板密封连接；细管伸入分流口内部的长度远小于其伸入集装箱内部的长度，长度比为1:4。所述遮雨帽的上平板与环形底片通过4根两头带螺丝的不锈钢柱通过螺丝连接固定，所述阻虫网罩环绕4根不锈钢柱外侧一圈，形成圆管状。
[0011]所述环形底片与进气管通过法兰密封连接，所述进气管包含的多个管之间通过法兰密封连接，所述进气管下端与所述分流口上端通过法兰密封连接，所述钢板与集装箱顶面通过螺丝固定在一起。
[0012]为了保证安装稳固，采样管通过四根拉紧的钢丝加固在集装箱顶部的四个吊装角上。
[0013]优选地，所述进气口与进气管通过法兰密封连接；
[0014]所述进气管包含的多个管之间通过法兰密封连接；
[0015]所述进气管下端与所述分流口上端通过法兰密封连接；
[0016]所述钢板与集装箱顶面通过若干两头带螺帽的螺钉固定在一起。
[0017]本实用新型地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管在整个地面气溶胶移动观测集装箱上使用同一采样进气口，在钢板上打孔避免了在集装箱顶部重复打孔造成的影响，气体采集到之后由不同的支路提供给观测仪器设备进行气溶胶监测，保证了整个系统测量的样本气体相同，且采样管高度高、距离地面较远，减少了集装箱附近人类活动对观测造成的影响，即减小了地面外界环境造成的测量误差，提高了观测精度；另一方面，采样管便于拆卸和组装，节省时间和精力，其分流口使用国际通用的气溶胶进气管尺寸，便于和仪器采样管之间进行对接。
[0018]以下根据附图对本实用新型进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管的结构示意图。
[0020]图2是本实用新型实施例中采样管安装在集装箱顶部的示意图。
【具体实施方式】
[0021]图1是本实用新型实施例地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管的结构示意图，主要包括由上至下依次连接的进气口 A、进气管B和分流口 C。
[0022]进气口主要由遮雨帽I和阻虫网罩4组成，其主要作用是防止降水和飞虫进入进气管。遮雨帽I由两块彼此平行且同轴的圆形上平板2和环形底片3组成，之间用螺钉连接。环形底片3下端密封连接一段钢管10。钢管10下端密封连接进气管B。环形底片3的半径大于或等于进气管B的半径。
[0023]阻虫网罩4是固定在上平板2与环形底片3之间的圆管状筛网，阻虫网罩4的半径不小于进气管B的半径。遮雨帽I的上平板2与环形底片3通过4根两头带螺帽的螺钉9连接固定。[0024]进气管B是上下开口的圆管，由若干圆管连接组成，可实现拆装。进气管B上端与环形底片3下端的钢管10密封连接，进气管B下端与分流口 C上端密封连接。
[0025]分流口 C是上口小而下口大的喇叭状气流出口。分流口 C下端与一不锈钢板6焊接在一起，集装箱顶面设置有通孔，所述分流口 C下端的钢板6和集装箱顶面通孔密封连接在一起，其半径和分流口下端相同。分流口 C下端的钢板6上垂直焊接有6个中空细管5，细管5垂直贯通钢板6，细管5与分流口 C下端钢板6的连接处密封不漏气，其伸入分流口C内的长度与伸入集装箱内部的长度之比约为1:4。
[0026]图2是采样管安装在集装箱顶部的示意图，如图所示，采样管M工作过程中固定在集装箱顶面上，用固定在集装箱顶面T的四角上的4根钢丝N拉紧。
[0027]实际应用中，进气口 A的遮雨帽I的上平板2直径为300mm，厚度为2mm，材质为防锈铝合金。环形底片3外径为150mm，内径为100mm，材质为防锈铝合金。环形底片3与一段钢管10上端电焊连接，其长度为100mm，厚度为2mm，内径为100mm，钢管10下端连接有法兰7，与进气管B通过高精度法兰7密封连接。阻虫网罩4为筛孔尺寸2_ (10目)的不锈钢网，呈圆管状，阻虫网罩4的母线为200mm，直径为120mm，其上下端开口，环绕包裹在上平板2与环形底片3之间的4根不锈钢螺钉9外侧。
[0028]进气管B采用3根通过法兰7连接的内外抛光不锈钢管组成。每根管的长度为200mm,内径为100mm，厚度为2mm，其下端焊接有法兰7。进气管B上端与环形底片3下的钢管10通过法兰7密封连接，进气管B下端与分流口 C上端通过法兰7密封连接。
[0029]分流口 C以是内外抛光不锈钢喇叭口，其大口端朝下，其侧壁倾斜角度在80°?90°之间。与分流口 C下端焊接的钢板6为圆形，其厚度为5mm，直径为300mm。钢板6与集装箱顶盖T通过螺丝8固定在一起。分流口 C大口端内部的不锈钢板6上均匀焊接的6根3/4"的内外抛光不锈钢细管，细管贯通集装箱顶部通孔伸入集装箱内部长度为200_ (除去集装箱顶部的厚度)，在喇叭口内部伸出的长度为50mm。每根细管伸入喇叭口的一端打磨内倒角，伸入集装箱的一端打磨外倒角，其伸入集装箱一端都配有Swagelok堵头，使用的钢管端口处于打开状态，不使用的钢管端口处于密封状态。
[0030]工作过程中，进气口 A与进气管B通过法兰7密封连接；
[0031]进气管B包含的多个管之间通过法兰7密封连接；
[0032]进气管B下端与所述分流口 C上端通过法兰7密封连接；
[0033]钢板6与集装箱顶面T通过若干两头带螺帽的螺钉8固定在一起。
[0034]以上各个焊接处都需要抛光处理，法兰连接处采用四氟“O”型圈，保证接口处密封性。
[0035]从进气口到分流口，直至分流口内部的细管与集装箱顶盖的贯通气路都是密封连接的。
[0036]系统工作时，地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管是可拆卸部分，在运输和不观测期间，采样管保存在集装箱内部。需要观测时，先在集装箱顶盖上固定分流口，然后将管路的三节钢管通过法兰连接，进气管上端与进气口连接，最后将进气管下端和分流口上端进行连接。在观测期间，采样管按照图1和图2所示进行组装，固定在移动观测集装箱顶部，在抽气泵和仪器真空泵的驱动下，样本气体从进气口进入进气管，之后在分流口按照观测要求进行分流，进入各个仪器。[0037]环形底片3与其下端钢管10的焊接处、钢板6上焊接不锈钢细管5的焊接处皆经过打磨抛光处理；
[0038]环形底片3下端钢管10上的法兰7连接处、进气管B所含内外抛光不锈钢管之间的法兰7连接处、进气管B与分流口 C上端的法兰7连接处皆采用四氟“O”型圈。
[0039]在本实施例的基础上，遮雨帽I的上平板2与环形底片3之间的螺钉9的横截面直径为5mm，对角的螺钉9之间的距离为120mm。
[0040]进气口的圆管状阻虫网罩包裹在四根螺钉外。
[0041]以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，主要包括由上至下依次连接的进气口(A)、进气管(B)和分流口(C)，其特征在于，所述分流口(C)固定在观测集装箱顶面(T)上，所述分流口(C)内部设置有若干贯穿集装箱顶面(T)的中空细管(5)。
2.根据权利要求1所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于，所述进气管(B)是上下开口的圆管，由若干圆管密封连接组成，进气管(B)下端与分流口(C)上端S封连接； 所述分流口(C)是上口小而下口大的喇叭状气流出口，与集装箱顶面(T)密封连接。
3.根据权利要求2所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于，所述进气口(A)主要由遮雨帽(1)和阻虫网罩(4)组成，所述遮雨帽(I)由两块彼此平行且同轴的圆形上平板(2)和环形底片(3)组成，所述环形底片(3)下端密封连接进气管(B)； 所述阻虫网罩(4)是固定在所述上平板(2)与所述环形底片(3)之间的圆管状筛网，其半径大于或等于所述进气管(B)的半径。
4.根据权利要求3所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于，所述集装箱顶面(T)上有一通孔，其直径与分流口(C)下端口直径相同； 所述分流口(C)的下端与一不锈钢板(6)密封焊接在一起，所述钢板(6)与集装箱顶面(T)密封连接，在所述分流口(C)内部的钢板(6)上设置有若干通孔，所述通孔内设置有垂直钢板的若干细管(5)，所述细管(5)为中空的圆管，其一端伸入分流口内部，另一端贯穿钢板(6)和集装箱顶面⑴的通孔伸入集装箱内部，所述细管(5)外壁与钢板(6)密封连接； 所述细管(5)伸入分流口(C)内部的长度与其伸入集装箱(F)内部的长度比为1:4。
5.根据权利要求4所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于， 所述进气口(A)与进气管(B)通过法兰(7)密封连接； 所述进气管(B)包含的多个管之间通过法兰(7)密封连接； 所述进气管(B)下端与所述分流口(C)上端通过法兰(7)密封连接； 所述钢板(6)与集装箱顶面(T)通过若干两头带螺帽的螺钉(8)固定在一起。
6.根据权利要求5所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于， 所述细管(5)伸入分流口(C)的一端打磨内倒角，伸入集装箱(F)的一端打磨外倒角，其伸入集装箱(F) —端配有堵头，使用的细管(5)端口打开堵头、处于打开状态，不使用的细管(5)端口塞住堵头、处于密封状态。
7.根据权利要求6所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于， 所述遮雨帽(I)的上平板(2)与环形底片(3)通过4根两头带螺帽的螺钉(9)连接固定; 所述遮雨帽(I)的上平板(2)直径为300mm，厚度为2mm，材质为防锈铝合金；所述阻虫网罩(4)为筛孔直径2_的不锈钢网，圆管状阻虫网罩(4)的母线为200_，直径为120mm，其上下端开口，环绕包裹在上平板(2)与环形底片(3)之间的4根钢柱外侧；所述环形底片(3)外径为150mm，内径为100mm，材质为防锈铝合金，所述环形底片(3)与一段钢管(10)上端电焊连接，所述钢管(10)长度为100mm，厚度为2mm，内径为IOOmm ；所述进气管(B)采用若干根通过法兰(7)连接的内外抛光不锈钢管组成，每根管的长度为200mm，内径为100mm，厚度为2mm，其下端连接有法兰(7)，所述进气管(B)上端与所述环形底片(3)下的钢管(10)通过法兰(7)密封连接；所述分流口(C)是内外抛光不锈钢喇叭口，其大口端朝下，其侧壁倾斜角度在80°~90°之间，其下端焊接的所述钢板(6)为圆形，其厚度为5mm，直径为300mm;所述分流口(C)内部的所述钢板(6)上的细管(5)为6根3/4"的内外抛光不锈钢细管，每根中空细管伸入集装箱(F)内部除去集装箱顶面(T)的厚度的长度为200mm，在分流口(C)内部伸出的长度为50mm。
8.根据权利要求7所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于， 采样管(M)通过四根拉紧的钢丝(N)加固在集装箱(F)顶部的四个吊装角上； 所述遮雨帽(1)的上平板(2)与环形底片(3)之间的螺钉(9)的横截面直径为5mm，对角的螺钉(9)之间的距离为120mm; 所述进气管⑶由3段长度为200mm、内径为100mm、厚度为2mm的内外抛光不锈钢管通过法兰(7)连接组成。
9.根据权利要求8所述的地面气溶胶移动观测集装箱室外采样管，其特征在于， 所述环形底片(3)与其下端钢管(10)的焊接处、所述钢板(6)上焊接不锈钢细管(5)的焊接处皆经过打磨抛光处理； 所述环形底片⑶下端钢管(10)上的法兰(7)连接处、所述进气管⑶所含内外抛光不锈钢管之间的法兰(7)连接处、所述进气管(B)与分流口(C)上端的法兰(7)连接处皆采用四氟“O”型圈。
【文档编号】G01N1/22GK203732325SQ201320761287
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】史晋森, 黄忠伟, 张北斗, 黄建平, 邓俭, 闭建荣, 周天 申请人:兰州大学