一种可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器的制作方法

本发明涉及大气环境监测技术，具体涉及一种可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器。

背景技术：

空气颗粒物采样器应用滤膜称重法捕集环境大气中的总悬浮微粒(tsp)和可吸入微粒(pm10)或细颗粒(pm2.5)，应用了当前计算机、传感器及新材料等领域的高新技术，可供环保、卫生、劳动、安监、军事、科研、教育等部门用于气溶胶常规监测。空气颗粒物采样器多为单膜采样器，需要人工值守更换滤膜，这种方式导致采样精度较差。目前也有自动换模空气颗粒物采样器的相关技术，例如：“cn201410067652一种自动换膜空气颗粒物采样器”：一种能进行定时采样或者间隔采样，具有自动换膜、远程控制、无人值守的自动换膜空气颗粒物采样器；“cn201510435479一种pm2.5采样器自动换膜装置及其使用方法”：了一种pm2.5采样器自动换膜装置及其使用方法，采用电动结合气动方式，结构合理，拆卸方便，稳定性强，解决了自动换膜采样器换膜精度低，稳定性差等问题；“cn201611177159基于工位设计方式的空气颗粒物自动换膜采样器装置”：一种基于工位设计方式的空气颗粒物自动换模采样器装置。以上关于自动换模空气颗粒物采样器虽然通过机构实现了对滤膜的自动更换从而实现颗粒物自动更换滤膜，但是从结构上来看都采用了一个库放置空膜，从一个库放置采样后的滤膜，通过机械手或者其他机构实现滤膜的转移，满足不了颗粒物对比样的采集和自动换模。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种保证能采集对比样，具有自动换膜功能的空气颗粒物采样器。

本发明的技术方案是：一种可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器，包括上壳组件、下壳体组件、移库机械手组件、采样组件和滤膜存储升降组件，其特征在于：所述移库机械手组件、采样组件和滤膜存储升降组件安装在下壳体组件，上壳组件和下壳体组件通过螺纹固定在一起。

所述滤膜存储升降组件包括直线模组固定架、伺服电机、弹性联轴器、直线模组、升降抬架、滤膜夹组件和滤膜夹存贮库，其特征在于：滤膜夹存贮库固定在采样固定面板上，滤膜夹组件按照次序排列组合放置在滤膜夹存贮库中，升降抬架固定在直线模组上并放置在滤膜夹组件的正下方，伺服电机通过弹性联轴器连接到直线模组上，直线模组固定在直线模组固定架上，固定架通过螺钉连接到下壳组件上，滤膜存储升降组件一共两组，对称布置在下壳组件上。

所述采样组件包括颗粒物风机、支撑桁架、抬升气缸、u型固定架、环形套缸、滤膜夹举升气缸，滤膜夹举升托盘，辅助钢柱，其特征在于：环形套缸固定于采样固定面板上，滤膜夹举升托盘固定在滤膜夹举升气缸上并嵌入环形套缸上平面，辅助钢柱同时固定于环形套缸底板上导向滤膜夹举升气缸，u型固定架通过螺钉连接到环形套缸上并与抬升气缸连接，抬升环形套缸整体上升，抬升气缸通过螺钉固定到支撑桁架上，支撑桁架固定在下壳组件上，颗粒物风机也固定在下壳组件底部，采样组件一共两组，对称布置在下壳组件上。

所述移库机械手组件包括机械手伺服电机、同步带减速机构、机械手旋转底座、机械手旋转臂和末端夹持器，其特征在于：机械手伺服电机固定在采样固定面板上与同步带减速机构连接，同步带减速机构连接到机械手旋转底座上带动机械手旋转底座转动，机械手旋转臂固定在机械手旋转底座上跟末端夹持器连接到一起。

所述上壳组件包括上盖、采样密封套、进气弯管、进气三通固件，其特征在于：进气三通固件固定在上盖上，进气弯管对称固定在进气三通固件上并与采样密封套连接。

所述下壳体组件包括仪器把手、下壳和显示屏幕，仪器把手通过螺栓固定在下壳上，显示屏幕同时固定在下壳侧部的平面上。

本发明的优点是在通过移库机械手组件、采样组件和滤膜存储升降组件不同结构的组合运动，从而实现不但可以同时采集颗粒物可对比样，机械手的运动实现滤膜的自动更换，同时也能实现单个滤膜的自动更换和采集。

本技术方案的有益效果如下：通过移库机械手组件、采样组件和滤膜存储升降组件不同结构的组合运动，从而实现不但可以同时采集颗粒物可对比样，机械手的运动实现滤膜的自动更换，同时也能实现单个滤膜的自动更换和采集，通过自带的控制系统可根据实际工况设定工作参数，可实现空气颗粒物的自动采集、无人值守、提高了空气颗粒物采样的工作效率和自动化程度，并且实现了采集空气颗粒物对比样。

附图说明

图1是本发明可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器的外观立体图；

图2是本发明可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器去掉上盖的俯视图；

图3是本发明可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器的半剖视图；

图4是本发明可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器的左视图；

图5是本发明可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器的右视图。

1、上壳组件；2、仪器把手；3、显示屏幕；4、下壳体组件；5、采样组件；6、滤膜存储升降组件；7、采样固定面板；8、移库机械手组件；9、机械手伺服电机；10、直线模组固定架；11、伺服电机；12、弹性联轴器；13、直线模组；14、升降抬架；15、滤膜夹组件；16、滤膜夹存贮库；17、颗粒物风机；18、支撑桁架；19、抬升气缸；20、u型固定架；21、环形套缸；22、辅助钢柱；23、滤膜夹举升气缸；24、滤膜夹举升托盘；25、末端夹持器；26、采样密封套；27、进气弯管；28、进气三通固件；29、上盖；30、机械手旋转臂；31、同步带减速机构；32、机械手旋转底座；33、下盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构组成和工作原理做进一步详细的说明。一种可采对比样的自动换膜空气颗粒物采样器，包括上壳组件1、下壳体组件4、移库机械手组件8、采样组件5和滤膜存储升降组件6，其特征在于：所述移库机械手组件8、采样组件5和滤膜存储升降组件6安装在下壳体组件4，上壳组件1和下壳体组件4通过螺纹固定在一起。

所述滤膜存储升降组件6包括直线模组固定架10、伺服电机11、弹性联轴器12、直线模组13、升降抬架14、滤膜夹组件15和滤膜夹存贮库16，其特征在于：滤膜夹存贮库16固定在采样固定面板7上，滤膜夹组件15按照次序排列组合放置在滤膜夹存贮库16中，升降抬架14固定在直线模组13上并放置在滤膜夹组件15的正下方，伺服电机11通过弹性联轴器12连接到直线模组13上，伺服电机11的运动经过弹性联轴器12传递给直线模组13，直线模组13是高精度的滚珠丝杠副，将旋转运动转换为直线运动，从而带动升降抬架14驱使滤膜夹组件15在轴向方向上按照指定距离抬升，直线模组13固定在直线模组固定架10上，直线模组固定架10通过螺钉连接到下壳组件4上，滤膜存储升降组件6一共两组，对称布置在下壳组件4上。

所述采样组件包括颗粒物风机17、支撑桁架18、抬升气缸19、u型固定架20、环形套缸21、滤膜夹举升气缸23，滤膜夹举升托盘24，辅助钢柱22，其特征在于：环形套缸21固定于采样固定面板7上，滤膜夹举升托盘24固定在滤膜夹举升气缸23上并嵌入环形套缸20上平面，滤膜夹举升气缸23将直线运动传递给环形套缸21，空气颗粒物采样器将环形套缸21和采样密封套26压紧，使之保证空气颗粒物采样的密封性，辅助钢柱22同时固定于环形套缸20底板上导向滤膜夹举升气缸21，u型固定架19通过螺钉连接到环形套缸20上并与抬升气缸18连接，抬升环形套缸20整体上升，抬升气缸18通过螺钉固定到支撑桁架17上，支撑桁架17固定在下壳组件4上，颗粒物风机17也固定在下壳组件4底部，采样组件5一共两组，对称布置在下壳组件4上。

所述移库机械手组件8包括机械手伺服电机9、同步带减速机构31、机械手旋转底座32、机械手旋转臂30和末端夹持器25，其特征在于：机械手伺服电机9固定在采样固定面板7上与同步带减速机构9连接，同步带减速机构9连接到机械手旋转底座32上带动机械手旋转底座转动，机械手旋转臂30固定在机械手旋转底座32上跟末端夹持器25连接到一起。

所述上壳组件1包括上盖29、采样密封套26、进气弯管27、进气三通固件28，其特征在于：进气三通固件28固定在上盖29上，进气弯管27对称固定在进气三通固件28上并与采样密封套26连接。

所述下壳体组件4包括仪器把手2、下壳33和显示屏幕3，仪器把手2通过螺栓固定在下壳33上，显示屏幕3同时固定在下壳33侧部的平面上。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。