多参数环境空气质量在线监测仪的制作方法

本实用新型涉及室内或室外环境的空气质量监测领域，具体而言，涉及一种多参数环境空气质量在线监测仪。

背景技术：

环境空气质量状况对人类的身体健康有重要影响，大量研究数据表明，存在于环境空气中的各类有害物质能够累及人体的呼吸系统、皮肤及消化道粘膜、中枢神经系统甚至是生殖系统导致器官发生病变，缩短人们的寿命、降低生活质量，严重的甚至导致死亡。

当前所识别的环境空气中的有害物质存在多样性，包括颗粒物例如铵盐、硝酸盐、硫酸盐等、挥发性有机物例如苯、甲苯、乙酸乙酯等、有毒有害气体例如硫化氢、氯化氢等。

针对上述情况，如何针对空气中不同种类的有害物质进行检测，进而进行及时预警，是现有技术中亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多参数环境空气质量在线监测仪，其能够对空气中的气态污染物和颗粒物分别进行检测，且对气态污染物的多种不同有害物质和颗粒物的多种不同物质进行同时检测，对检测结果及时预警，实现对环境内空气质量的监测。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种多参数环境空气质量在线监测仪，其包括气态污染物采样器、气态污染物检测单元、颗粒物采样器、颗粒物检测器、采样泵和报警器；

所述气态污染物采样器通过所述气态污染物检测单元与所述采样泵连接；

所述颗粒物采样器通过所述颗粒物检测器连接与所述采样泵连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述采样泵包括气态污染物采样泵和颗粒物采样泵，所述气态污染物采样泵与所述气态污染物检测单元连接，所述颗粒物采样泵与所述颗粒物检测器连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述气态污染物采样器和所述气态污染物检测单元之间设置有第一过滤器。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一过滤器和所述气态污染物检测单元之间设置有第一节流阀。

在本实用新型较佳的实施例中，所述气态污染物检测单元上设置有多个传感器模块。

在本实用新型较佳的实施例中，多个所述传感器模块的检测类型不同。

在本实用新型较佳的实施例中，所述颗粒物采样器和所述颗粒物检测器之间设置有第二过滤器。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第二过滤器和所述颗粒物检测器之间设置有第二节流阀。

在本实用新型较佳的实施例中，所述颗粒物检测器与所述采样泵之间设置有第三过滤器。

在本实用新型较佳的实施例中，多参数环境空气质量在线监测仪还包括显示屏、控制器和电源模块；

所述显示屏分别与所述控制器、所述电源模块连接；

所述控制器还与所述气态污染物检测单元、颗粒物检测器、所述采样泵和所述报警器分别进行信号连接，与所述电源模块进行电连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

通过壳体将所有零部件连接为一个整体，通过气态污染物采样器对气态污染物进行采样，经气态污染物检测单元检测，超标后通过报警器进行报警；同时，通过颗粒物采样器对空气中的颗粒物进行采样，经颗粒物检测器对颗粒物进行检测，检测数据超标后，通过报警器及时报警；同时，采样泵为气态污染物采样器和颗粒物采样器提供动力，电源模块为各零部件提供电力。

本实用新型能够通过气态污染物检测单元对空气中的不同气态有害物质检测，对颗粒物检测器对空气中的不同颗粒物进行检测，进而能够同时监测较多数据，并能对所监测环境的空气进行及时报警，便于作业人员根据监测情况进行及时处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多参数环境空气质量在线监测仪的结构示意图。

图中：

1.气态污染物采样器，2.导气软管，3.第一过滤器，4.第一节流阀，5.气态污染物检测单元，6.传感器模块，7.气态污染物采样泵，8.声光报警器，9.颗粒物采样器，10.第二过滤器，11.显示屏，12.第二节流阀，13.颗粒物检测器，14.控制器，15.第三过滤器，16.颗粒物采样泵，17.电源模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图1，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一种多参数环境空气质量在线监测仪，如图1所示，其包括壳体、气态污染物采样器1、气态污染物检测单元5、颗粒物采样器9、颗粒物检测器13、采样泵、报警器和电源模块17；气态污染物检测单元5、颗粒物检测器13、采样泵、报警器和电源模块17均设置在壳体内；气态污染物采样器1设置在壳体外，且通过气态污染物检测单元5与采样泵连接；颗粒物采样器9设置在壳体外，且通过颗粒物检测器13连接与采样泵连接；气态污染物检测单元5、颗粒物检测器13、报警器和采样泵均与电源模块17连接。

在本实施例中，气态污染物采样器1采用不锈钢材料，含有遮雨帽，防止雨雪天气时雨雪进入，在防雨帽下端有不锈钢网，不锈钢网上开有直径0.2mm小孔，防止飞虫及较大的颗粒物进入，对设备做最初级的保护。

具体的，在本实施例中，气态污染物采样器1通过导气软管2将空气导入气态污染物检测单元5中。

更具体的，在本实施例中，导气软管2的材料使用特氟龙材质，内径4mm，外径6mm，内表面光滑，无吸附性。

在本实施例中，气态污染物检测单元5包括单元外壳，内置管路，数据采集板和多个气态污染物传感器模块6组成，主要功能是采样气体进入气态污染物检测单元5外壳后，由内置管路依次进入以导气软管2串联连通的各个气态污染物检测模块，气态污染物检测模块检测出各类气态污染物浓度后将数据统一传输给数据采集板，数据采集板与控制器14进行通讯，将各类气态污染物浓度信息传输至控制器14。

具体的，在本实施例中，气态污染物检测单元5的外壳及数据采集板能够容纳8个不同种类的气态污染物传感器模块6。

在本实施例中，颗粒物采样器9采用不锈钢材料，含有遮雨帽，防止雨雪天气时雨雪进入，在防雨帽下端有不锈钢网，不锈钢网上开有直径0.2mm小孔，防止飞虫及较大的颗粒物进入，对设备做最初级的保护，采样器可安装2.5μm或10μm切割器，以保证颗粒物测量精度。

具体的，颗粒物检测器13用于颗粒物浓度的检测，当颗粒物采样气体进入颗粒物检测器13时，其内部激光光源照射在采样气体通路上，根据采样气体内颗粒物的散射光脉冲强度和个数计算颗粒物浓度并与控制器14进行通讯，将颗粒物浓度信息传输至控制器14。

在本实施例中，报警器为多级声光报警器8，主要用于浓度超过限制时的声光报警，可以通过对设备的设置设定不同污染物的报警限值，当任意污染物浓度达到限值时，声光报警器8开始闪烁和蜂鸣，不同污染物的报警限值可以按照程度大小设置不同级别的报警，声光报警器8可以按照不同级别调节闪烁和蜂鸣频率实现多级报警。

在本实施例中，除气态污染物采样器1和颗粒物采样器9外，其他零部件均设置在壳体内部，通过壳体将其整合为一个整体，且对其进行防护。

在本实施例中，通过电源模块17对各用电单元进行供电。

在本实用新型较佳的实施例中，采样泵包括气态污染物采样泵7和颗粒物采样泵16，气态污染物采样泵7与气态污染物检测单元5连接，颗粒物采样泵16与颗粒物检测器13连接。

在本实施例中，气态污染物采样泵7是为气态污染物检测的样气采样提供动力源，采样泵形式为隔膜泵，额定流量为1.2l/min，流量可调节，寿命超过4万个小时。

在本实施例中，颗粒物采样泵16是为颗粒物检测的样气采样提供动力源，采样泵形式为隔膜泵，额定流量为3l/min，流量可调节，寿命超过4万个小时。

通过设置两个采样泵，将气态污染物和颗粒物通过两条线路分别检测，形成两条检测气路，能够使得检测的结果更加准确。

在本实用新型较佳的实施例中，气态污染物采样器1和气态污染物检测单元5之间设置有第一过滤器3。

在本实施例中，第一过滤器3为精密过滤器，其主要用于在采样气体进入气态污染物检测单元5之前对杂质的过滤，采用陶瓷粉末材料，过滤精度0.2μm。

在本实用新型较佳的实施例中，第一过滤器3和气态污染物检测单元5之间设置有第一节流阀4。

在本实施例中，第一节流阀4用于对采样气体进入气态污染物检测单元5流量的控制，保证流量恒定，通过调节第一节流阀4的旋钮，将进入气态污染物检测单元5的流量控制在0.3l/min±0.05l/min以内。

在本实施例中，第一节流阀4设置在第一过滤器3之后，能够避免采样气体中的杂质会第一节流阀4造成堵塞等影响，保证了流量的恒定。

在本实用新型较佳的实施例中，多个传感器模块6的检测类型不同。

具体的，在本实施例中，气态污染物的传感器模块6由电化学传感器和围绕在电化学传感器周边的壳体组成，采样气体通过时进入壳体，与电化学传感器发生反应，电化学传感器将气态污染物浓度信息传输到采集板，电化学传感器的类型包括二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器。

在本实用新型较佳的实施例中，颗粒物采样器9和颗粒物检测器13之间设置有第二过滤器10。

具体的，在本实施例中，第二过滤器10为除湿干燥过滤器，其主要用于降低采样气体的湿度，除湿干燥过滤器采用电加热的方式将样气周边温度加热到90℃±5℃，确保相对湿度低于50％rh。

在本实用新型较佳的实施例中，第二过滤器10和颗粒物检测器13之间设置有第二节流阀12。

在本实施例中，第二节流阀12用于对采样气体进入颗粒物检测器13的流量的控制，保证流量恒定，通过调节第二节流阀12的旋钮，将进入颗粒物检测器13的流量控制在1l/min±0.1l/min以内。

第二节流阀12的设置在第二过滤器10之后的原因，与第一节流阀4相同，其能够避免采样气体中的杂质会第二节流阀12造成堵塞等影响，保证了流量的恒定。

在本实用新型较佳的实施例中，颗粒物检测器13与采样泵之间设置有第三过滤器15。

在本实施例中，第三过滤器15的主要是用于在采样气体进入颗粒物采样泵16之前，对颗粒物进行过滤，以起到保护颗粒物采样泵16的作用，过滤器采用滤棉材料，过滤精度0.5μm。

在本实用新型较佳的实施例中，多参数环境空气质量在线监测仪还包括显示屏11和控制器14；显示屏分别与控制器14、电源模块17连接；控制器14还与气态污染物检测单元、颗粒物检测器13、采样泵和报警器分别进行信号连接，与电源模块17进行电连接。

具体的，在本实施例中，显示屏11为触摸屏，主要用于人机交互，各项环境空气污染物浓度指标、设备各系统运行状态以及故障发生时的故障代码可以在触摸显示屏11上显示，操作者也可以通过触摸显示屏11实现设备标定以及设备各项参数的调节。

具体的，在本实施例中，控制器14用于从气态污染物检测单元5中的数据采集板和颗粒物检测器13收集各项环境空气污染物浓度信息，将各项环境空气污染物浓度信息储存在内存中和通过无线传输方式传输到远程应用端。控制器14通过串口与触摸显示屏11进行通讯，将各项环境空气污染物浓度信息在触摸显示屏11上显示，也接收来操作者通过触摸显示屏11下发的命令，完成设置。同时控制器14也用于对气态污染物采样泵7和颗粒物采样泵16的控制。

由上述可以看出，本实用新型的整个使用过程如下：

开启多参数环境多参数环境空气质量在线监测仪后，电源模块17将220v交流电转化为12v直流电，并给系统的各单元供电。

在气态污染物检测气路中，气态污染物采样泵7开始运行，为气态污染物采样器1提供动力源，调节流量至0.3l/min，调节第一节流阀4，使流量稳定在0.3l/min±0.05l/min以内，采样气体通过气态污染物采样器1，经过导气软管2和第一过滤器3进入气态污染物检测单元5，进入各个气态污染物的传感器模块6，与各个气态污染物的传感器模块6中的电化学传感器发生反应，各个气态污染物的传感器模块6中的电化学传感器检测采样气体中对应的气态污染物浓度，将信息传输至数据采集板，数据采集板将数据统一传输至控制器14。

在颗粒物检测气路中，颗粒物采样泵16开始运行，为颗粒物检测器13提供动力源，调节第二节流阀12，使流量调节至1l/min，最终流量稳定在1l/min±0.1l/min以内，采样气体通过颗粒物采样器9及附属切割器，经过导气软管2和第二过滤器10进入颗粒物检测器13内，采样气体通过颗粒物检测器13后经过颗粒物过滤器后再进入颗粒物采样泵16，颗粒物检测器13检测颗粒物浓度后将数据统一传输至控制器14。控制器14接收来自气态污染物检测单元5和颗粒物检测器13的污染物浓度信息后，将污染物浓度信息储存至内存，并将污染物浓度信息通过无线传输方式传输至远程应用端，以及将污染物浓度信息通过串口在触摸屏上显示。

用户可通过显示屏11设置各污染物浓度报警限值，各污染物浓度报警限值被储存于控制器14中，当污染物浓度超过所设置的报警限值时，控制器14触发多级声光报警器8实现闪烁和蜂鸣报警。

本实用新型通过气态污染物和颗粒物两路采样气路实现了两大类环境空气污染物质的同时监测，并保证了检测精度，同时通过对气态污染物检测单元5中多电化学传感器的配置，大大扩展了不同污染物的类别，可以让设备适用于各类不同的污染场合。通过增加了显示屏11和多级的声光报警器8，实现了更好的人机交互，用户不仅可以现场查看各项污染物浓度信息，还可以通过对各项污染物浓度报警限值的设定，实现污染物浓度超限报警，当有污染超标时，现场人员可立即知晓情况，及时采取控制措施。

本实用新型实施例的有益效果是：

通过壳体将所有零部件连接为一个整体，通过气态污染物采样器1对气态污染物进行采样，经气态污染物检测单元5检测，超标后通过报警器进行报警；同时，通过颗粒物采样器9对空气中的颗粒物进行采样，经颗粒物检测器13对颗粒物进行检测，检测数据超标后，通过报警器及时报警；同时，采样泵为气态污染物采样器1和颗粒物采样器9提供动力，电源模块17为各零部件提供电力。

本实用新型能够通过气态污染物检测单元5对空气中的不同气态有害物质检测，对颗粒物检测器13对空气中的不同颗粒物进行检测，进而能够同时监测较多数据，并能对所监测环境的空气进行及时报警，便于作业人员根据监测情况进行及时处理。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。