一种全天候大样品量自动降尘采集器的制作方法

本实用新型涉及采样仪器，尤其涉及一种全天候大样品量自动降尘采集器。

背景技术：

降尘是科学界十分关注的研究介质，而目前科学家所用的降尘采集装置多为一些简易的器具，如飞盘、玻璃板、收纳箱和玻璃缸等，这些装置成本低廉易用，但缺点也十分明显，这些器具采样面积偏小，收集一定量的样品所需采样周期长，收样品时，需要人为刷洗，造成一定量的样品损失，且不同的人操作造成采样误差大，数据对比有不确定性，由于采样需要人力和水，在偏远地区操作极为不便，所以偏远地区的降尘数据极少，给科学家理解世界粉尘循环过程带来巨大困难。

现有一实用新型专利，其公布号为CN105651560A，该实用新型专利公布了一种长期分时段大气干、湿降尘采集分析仪，另有一实用新型专利，其公告号为CN101963549B，该实用新型专利公布了一种全自动降尘采集器采集方法，两项专利均实现了用水冲洗收样的自动化。但是用水对采样界面进行冲刷，不易将吸附或固结于采样介质表面的粉尘全部洗脱，造成样品代表性差，且前后样品有交叉污染的现象，另一方面，现有技术不能满足短周期大样品量采集的需求，在偏远地区操作时，需水量较大，不易实现长期自动采样。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能在偏远地区工作，实现全自动大样品量采样，且采集的样品具有代表性的全天候大样品量自动降尘采集器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种全天候大样品量自动降尘采集器，包括外壳、集尘斗、导流管、收样部、自动控制部和供电部，集尘斗、导流管和收样部均设置在外壳内，集尘斗设置在外壳的上部，集尘斗与导流管的一端相连接，导流管的另一端与收样部相连接，集尘斗和导流管均为中空结构，自动控制部与收样部相连接，并可将收样部输送至导流管的下方，实现自动采样，供电部为降尘采集器供电。

进一步：集尘斗和导流管均竖直设置，集尘斗和导流管一体成型，集尘斗为倒置的圆台状，集尘斗的下端内径较小，并与导流管的上端相连接，集尘斗的上端内径较大，便于形成采集降尘的开口，外壳的上端在集尘斗的上方设有向集尘斗的轴线延伸的弧形挡圈，弧形挡圈与外壳一体成型，导流管的下端与收样部相连接。

进一步：集尘斗为软性材质，集尘斗外壁上设有多个横向设置的呈环状的第一支架和多个与第一支架交叉设置的第二支架，导流管外壁上竖直设有多个与第二支架相连接的第三支架，第三支架可在导流管外壁上下来回滑动，第三支架向下滑动时，带动第二支架向集尘斗的轴线靠近，未与所述第三支架相连接的所述第二支架被带动收拢，与所述第三支架相连接的所述第二支架的两侧均设置有未与所述第三支架相连接的所述第二支架，与所述第三支架相连接的所述第二支架依次间隔设置，当第二支架为竖直状态时，通过第一支架带动集尘斗的收拢闭合；第三支架向上滑动，集尘斗打开时，第一支架可保持集尘斗内壁的平整，且第一支架上设有防止集尘斗内壁部结冰的加热电阻丝。

进一步：导流管靠近收样部的一端固定设有导流管基座，导流管基座上设有振动器，第三支架与振动器相连接，导流管上还设有静电消除器。

进一步：收样部包括集样瓶卡座、湿降尘集样瓶、干降尘集样瓶、机械臂和集样瓶基座，集样瓶基座设置在外壳的底部，多个湿降尘集样瓶和多个干降尘集样瓶设置在集样瓶基座上，集样瓶卡座设置在导流管基座的下部，机械臂在自动控制部的作用下将集样瓶基座上的湿降尘集样瓶和干降尘集样瓶运输至集样瓶卡座内，导流管基座上设有孔洞，导流管从孔洞穿过并伸入至集样瓶卡座内的湿降尘集样瓶内或者干降尘集样瓶内。

进一步：还包括集样瓶转换装置，集样瓶转换装置设置在集样瓶卡座内，集样瓶转换装置包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，第一连接杆的两端分别与湿降尘集样瓶和干降尘集样瓶固定连接，第一连接杆的中心位置设有中心轴，第一连接杆可绕中心轴旋转，第二连接杆设置在第一连接杆的下方，第二连接杆的一端通过固定轴与第一连接杆固定连接，第三连接杆设置在第二连接杆的下方，第三连接杆与第二连接杆的另一端固定连接，第三连接杆与自动控制部相连接，需要将湿降尘集样瓶和干降尘集样瓶位置转换时，自动控制部控制第三连接杆旋转，第三连接杆旋转带动第二连接杆旋转，第二连接杆旋转带动第一连接杆绕中心轴旋转，湿降尘集样瓶和干降尘集样瓶的位置发生移动，将需要采集降尘的集样瓶移动至导流管的下方，另一集样瓶从导流管的下方移出。

进一步：湿降尘集样瓶上设有孔洞，孔洞上设有滤网和滤膜，滤膜设置在孔洞靠近瓶壁内侧的一端，滤网设置在孔洞靠近瓶壁外侧的一端，孔洞外接软管，软管的一端与孔洞相连接，软管的另一端连接将湿降尘集样瓶内多余的水抽除的水泵。

进一步：设置在集样瓶基座上的湿降尘集样瓶和干降尘集样瓶上设有瓶盖，瓶盖通过瓶盖开启装置实现瓶盖的自动开启和扣合，瓶盖开启装置包括第四连接杆和第五连接杆，瓶盖与第四连接杆的一端相连接，第四连接杆的中部与集样瓶基座相连接，第四连接杆的另一端与第五连接杆的上端相连接，第五连接杆的下端与自动控制部相连接，通过自动控制部向下拉动第五连接杆时，第四连接杆的一端受到向上的拉力，将瓶盖开启，第五连接杆向上移动时，第四连接杆的一端向下移动，将瓶盖扣合。

进一步：集尘斗的内壁和导流管的内壁均设有高分子光滑材料。

基于上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型集尘斗内壁和导流管内壁设有的高分子光滑材料，导流管上设有的静电消除器以及振动器，可防止降尘吸附和固结于降尘采集器表面，造成降尘难以去除的现象，避免了采样效率不高，样品交叉污染等问题，保证了采集的样品具有代表性；

2、本实用新型第一支架上设有防止集尘斗内壁部结冰的加热电阻丝，保证降尘采集器在天气寒冷，有降雪的情况下，维持一定温度不结冰，并将落入其中的冰雪融化，使得降尘采集器能全天候正常运转；

3、本实用新型设有湿降尘集样瓶和干降尘集样瓶，可分别对干降尘和湿降尘进行采集；

4、本实用新型利用太阳能供电，避免用水收集样品，使得该降尘采集器易于在偏远地区实现长期自动采样。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的集样瓶转换装置的结构示意图；

图3为本实用新型的瓶盖开启装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外壳，2、集尘斗，3、导流管，4、振动器，5、静电消除器，6、集样瓶卡座，7、湿降尘集样瓶，8、干降尘集样瓶，9、机械臂，10、集样瓶基座，11、导流管基座，12、软管，13、水泵，14、瓶盖，15、第四连接杆，16、蓄电池，17、太阳能板，18、挡圈，19、第一连接杆，20、第二连接杆，21第三连接杆，22、第五连接杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、图2和图3所示，一种全天候大样品量自动降尘采集器，包括外壳1、集尘斗2、导流管3、收样部、自动控制部和供电部，集尘斗2、导流管3和收样部均设置在外壳1内，集尘斗2设置在外壳1的上部，集尘斗2与导流管3的一端相连接，导流管3的另一端与收样部相连接，集尘斗2和导流管3均为中空结构，自动控制部与收样部相连接，并可将收样部中的湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8输送至导流管3的下方，实现自动采样，供电部为降尘采集器供电。

进一步：集尘斗2和导流管3均竖直设置，集尘斗2和导流管3一体成型，集尘斗2为倒置的圆台状，集尘斗2下端的内径较小，并与导流管3的上端相连接，集尘斗2的上端内径较大，形成便于采集降尘的开口，集尘斗2的尺寸可根据需要扩大，以增加单位时间的采样量,外壳1的上端在集尘斗2的上方设有向集尘斗2的轴线延伸的弧形挡圈18，弧形挡圈18与外壳1一体成型，导流管3的下端与收样部相连接。

集尘斗2为软性材质，集尘斗2外壁上设有多个横向设置的呈环状的第一支架和多个与第一支架竖直交叉设置的第二支架，导流管3外壁上竖直设有多个与部分第二支架相连接的第三支架，第三支架可在导流管3外壁上下来回滑动，导流管3的外壁上还可设有滑道，第三支架可在滑道内移动，第三支架向下滑动时，带动第二支架向集尘斗2的轴线靠近，未与所述第三支架相连接的所述第二支架被带动收拢，与所述第三支架相连接的所述第二支架的两侧均设置有未与所述第三支架相连接的所述第二支架，与所述第三支架相连接的所述第二支架依次间隔设置，当第二支架为竖直状态时，通过第一支架带动集尘斗2的收拢闭合；第三支架向上滑动，集尘斗2打开时，第一支架可保持集尘斗2内壁的平整，且第一支架上设有防止集尘斗2内壁部结冰的加热电阻丝，保证降尘采集器在天气寒冷，有降雪的情况下，维持一定温度不结冰，并将落入其中的冰雪熔化，使得降尘采集器能全天候正常运转。

导流管3靠近收样部的一端固定设有导流管基座11，导流管基座11上设有振动器4，第三支架与振动器4相连接，导流管3上还设有静电消除器5，避免了采样效率不高，样品交叉污染等问题，保证了采集的样品具有代表性。

收样部包括集样瓶卡座6、湿降尘集样瓶7、干降尘集样瓶8、机械臂9和集样瓶基座10，集样瓶基座10设置在外壳1的底部，多个湿降尘集样瓶7和多个干降尘集样瓶8设置在集样瓶基座10上，集样瓶卡座6设置在导流管基座11的下部，机械臂9在自动控制部的作用下将集样瓶基座10上的湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8运输至集样瓶卡座6内，导流管基座11上设有孔洞，导流管3从孔洞穿过并伸入至集样瓶卡座6内的湿降尘集样瓶7内或者干降尘集样瓶8内。

还包括集样瓶转换装置，集样瓶转换装置设置在集样瓶卡座6内，集样瓶转换装置包括第一连接杆19、第二连接杆20和第三连接杆21，第一连接杆19的两端分别与湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8固定连接，第一连接杆19的中心位置设有中心轴，第一连接杆19可绕中心轴旋转，第二连接杆20设置在第一连接杆19的下方，第二连接杆20的一端通过固定轴与第一连接杆19固定连接，第一连接杆19的下方还可设有一个支撑杆，中心轴贯穿第一连接杆19和支撑杆的中心位置，第二连接杆20的一端与支撑杆相连接，第三连接杆21设置在第二连接杆20的下方，第三连接杆21与第二连接杆20的另一端固定连接，第三连接杆21与自动控制部相连接，需要将湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8位置转换时，自动控制部控制第三连接杆21旋转，第三连接杆21旋转带动第二连接杆20旋转，第二连接杆20旋转带动第一连接杆19绕中心轴旋转，湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8的位置发生移动，将需要采集降尘的集样瓶移动至导流管3的下方，另一集样瓶从导流管3的下方移出。

湿降尘集样瓶7的瓶壁上设有孔洞，孔洞上设有滤网和滤膜，滤膜设置在孔洞靠近瓶壁内侧的一端，滤网设置在孔洞靠近瓶壁外侧的一端，孔洞外接软管12，软管12的一端与孔洞相连接，软管12的另一端连接水泵13，当湿降尘集样瓶中积有雨水时，可通过水泵13将其中的水排出。

设置在集样瓶基座10上的湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8上设有瓶盖14，瓶盖14通过瓶盖开启装置实现瓶盖14的自动开启和扣合，瓶盖开启装置包括第四连接杆15和第五连接杆22，瓶盖14与第四连接杆15的一端相连接，第四连接杆15的中部与集样瓶基座10相连接，第四连接杆15的另一端与第五连接杆22的上端相连接，第五连接杆22的下端与自动控制部相连接，通过自动控制部向下拉动第五连接杆22时，第四连接杆15的一端受到向上的拉力，将瓶盖14开启，第五连接杆22向上移动时，第四连接杆15的一端向下移动，将瓶盖14扣合。

自动控制部包括液晶控制面板、可编程控制器、温度传感器、降水传感器、水位传感器、数据存储模块和GPRS无线通讯模块，液晶控制面板、可编程控制器、数据存储模块和GPRS无线通信模块均嵌置在外壳内，数据存储模块和GPRS无线通信模块与可编程控制器相连接，可编程控制器与液晶控制面板相连接，温度传感器和降水传感器设置在外壳1外，水位传感器设置在导流管3靠近集样瓶卡座6的一端，温度传感器、降水传感器和水位传感器与可编程控制器相连接。

供电部包括设置在外壳1外的太阳能板17、蓄电池16、太阳能控制器和逆变器，太阳能板17与蓄电池16相连接，蓄电池16用于储存多余的电能，太阳能控制器和逆变器与太阳能板17相连接，利用太阳能供电，节约能源，且保证降尘采集器可在偏远地区长期自动采样。

集尘斗2的内壁和导流管3的内壁均设有高分子光滑材料。

本实用新型的一种全天候大样品量自动降尘采集器，在开始采集降尘时，通过自动控制部将湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8上的瓶盖14打开，通过机械臂9将湿降尘集样瓶7和干降尘集样瓶8运输至集样瓶卡座6内，根据降水传感器给出的有无降水的信号，选择干降尘集样瓶8或湿降尘集样瓶7来收集降尘，并通过集样瓶转换装置将选定的集样瓶移动至导流管3的下部，当选择湿降尘集样瓶7采集降尘时，将水泵13与湿降尘集样瓶7相连接，根据水位传感器的信号，启动水泵13，及时将多余水分抽滤排出；打开集尘斗2开始接收降尘，在接收降尘过程中，可以通过降水传感器的信号将干降尘集样瓶8和湿降尘集样瓶7进行转换；根据温度传感器的信号或预设程序，当外界天气低于某一温度(如4摄氏度)时，将第一支架上设有的电阻丝接通，给集尘斗2内壁加热，保持集尘斗内无冰雪留存；在降尘采集完成后，通过第二支架和第三支架收拢集尘斗2，启动导流管基座11上的振动器4和导流管3上的静电消除器5，维持一段时间，将降尘从集尘斗2内壁脱附，收集至集样瓶中，收集过程结束后，利用机械臂9将存有样品的集样瓶放回集样瓶基座10，并盖上瓶盖14，一个降尘样品采集过程完成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。