一种气体采样装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种气体采集装置，包括主控制器、样品编码采集装置、人机界面、采样控制装置、无线通信装置和信息存储装置；所述主控制器通过数据总线与样品编码采集装置、人机界面、采样控制装置、无线通信装置和信息存储装置连接。本实用新型采集关键信息，避免人工操作过程中产生错误和遗漏，提高数据的完整性和可信度；远程控制功能允许操作人员利用一台网络终端对所有连接到网内的采样设备进行统一配置和管理，从而大大提升了现场作业的效率；本实用新型所有采样过程中采集到的样品采样信息将由采样设备自动推送到预设的网络数据库中，推送过程无需也无法人工干预，从而进一步延伸对样品采集信息的保护和监管，实现全封闭式的信息管理。
【专利说明】
_种气体采样装置
技术领域
[0001]本实用新型属于电子技术应用技术领域，尤其涉及一种支持远程采样控制及信息管理的气体采集装置。
【背景技术】
[0002]目前，气体样品的精确分析如环境空气质量监测，污染排放监测以及职业卫生环境监测等领域一直遵循现场气体样品采集，样品运输，检测实验室分析的工作模式。其具体流程是由工作人员携带气体采集设备在被测现场采集规定体积的气体样品或将规定体积空气中的目标成分浓缩到装填了吸附材料的吸附管中。而后将气体样品或吸附管运送至检测实验室进行精确分析。目前，从实际运行的效果来看，这一过程存在三个方面的问题:
[0003]从样品安全角度来看，虽然在分析检测环节已经建立了较为完备的样品追踪体系。然而目前缺乏有效手段从采样现场开始就登记追踪采集样品，由此在传输过程中出现了一定的样品丢失和样品混淆的状况。这给分析检测结果的带来了一定不确定性。
[0004]从样品信息传递的角度来看，由于样品采集的地点，时间，采样的体积和采集时的环境参数均对后续的分析和监管有着至关重要的影响，而目前气体样品采集环节和样品分析环节的信息通常由人工传递，其信息传输缺乏有效封闭的渠道来保证信息的准确和客观。
[0005]从现场采集作业的效率来看，目前气体采集设备仅支持单机运行方式，而实际采样过程中，通常会根据现场实际情况确定多个测量点进行采样。这需要工作人员对多个气体采样装置逐一设置，这大大延长了现场准备时间，极大的限制了现场作业的效率。
[0006]综上所述，需要一种兼具采集样品追溯和提供封闭式信息管理功能，并同时支持远程互联的气体样品采集系统可有效的改善当前气体样品采集过程中的问题。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型为解决目前气体样品采集设备由于缺乏样品标记手段，从而导致的气体样品在运输分析过程中造成的混淆，甚至丢失；由于缺乏封闭的样品信息传递途径，从而导致样品源头追溯信息，以及采样过程中重要的环境参数不正确，不完整甚至缺失，最终导致分析得到的环境监测数据不准确的问题而提供一种支持远程采样控制及信息管理的气体采集装置。
[0008]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0009]—种气体采集装置，包括主控制器、样品编码采集装置、人机界面、采样控制装置、无线通信装置和信息存储装置;所述主控制器通过数据总线与样品编码采集装置、人机界面、采样控制装置、无线通信装置和信息存储装置连接；
[0010]所述样品编码采集装置包括气体采样管、条码扫描器、第一一维或二维条形码、第二一维或二维条形码;所述气体采样管包括吸附管管体以及吸附管的密封盖，所述第一一维或二维条形码安装在吸附管管体上，第二一维或二维条形码安装在吸附管的密封盖一侧;所述条码扫描器集成在气体采集装置上并与第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码信号连接；
[0011]所述采样控制装置包括气路管道、流量压力测量设备、流量滤波器、流量控制设备和环境参数测量器;流量压力测量设备、流量滤波器、流量控制设备通过气路管道依次连接，所述流量控制设备、流量压力测量设备、环境参数测量器均与主控制器电连接；
[0012]所述无线通信装置包括远程控制器和数据推送组件，远程控制器和数据推送组件均与主控制器连接，数据推送组件与外部服务器无线连接；
[0013]所述信息存储装置包括用户身份信息卡、采样数据记录存储器、操作日志卡和预设采样程序卡;所述用户身份信息卡、采样数据记录存储器、操作日志卡和预设采样程序卡均与主控制器电连接。
[0014]进一步，所述流量压力测量设备包括流量传感器和压力传感器，所述流量传感器和压力传感器均设置在气路管道上，所述气路管道进气口与流量压力测量设备连接，气路管道出气口与流量控制设备连接；
[0015]所述的环境参数测量器包括:温度传感器，湿度传感器，大气压传感器;温度传感器，湿度传感器，大气压传感器分别与主控制器电连接。
[0016]进一步，所述流量控制设备为电动隔膜气体栗或流量控制电子比例阀。
[0017]进一步，所述条码扫描器或为射频数字标签读取器，所述射频数字标签读取器集成在气体采集装置上，同时在吸附管的密封盖顶部安装与射频数字标签读取器信号连接的第一射频数字标签。
[0018]进一步，所述气体采样管管体上或安装笔夹式的夹子，所述夹子安装第三一维或二维条形码或在夹子上安装固定第二射频数字标签，所述第三一维或二维条形码与集成在气体采集装置上的条码扫描器信号连接，第二射频数字标签与集成在气体采集装置上的射频数字标签读取器信号连接。
[0019]进一步，所述第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在气体采样管上，所述第三一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在夹子上。
[0020]本实用新型可以采集所有样品采集过程中的关键信息，除了避免人工操作过程中会产生的错误和遗漏外，更为重要的是，这些信息的采集均有设备后台自动采集，操作人员无需也无法修改或删除采样数据。提高了数据的完整性和可信度;在现场进行采样准备过程中，本实用新型的远程控制功能允许操作人员利用一台网络终端对所有连接到网内的采样设备进行统一配置和管理，从而大大提升了现场作业的效率;本实用新型所有采样过程中采集到的样品采样信息将由采样设备自动推送到预设的网络数据库中，推送过程无需也无法人工干预，从而进一步延伸对样品采集信息的保护和监管，实现全封闭式的信息管理。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型实施例提供的气体采集装置示意图；
[0022]图2是本实用新型实施例提供的条码扫描器对准气体采样管上的第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码示意图；
[0023]图3是本实用新型实施例提供的射频数字标签(RFID)读取器对准气体采样管上的RF ID标签示意图；
[0024]图4是本实用新型实施例提供的在气体采样管体上安装的笔夹式的夹子和在夹子上安装固定的第二RFID标签示意图；
[0025]图5是本实用新型实施例提供的在气体采样管体上安装的笔夹式的夹子和在夹子第三一维或二维条形码示意图。
[0026]图中:1、气体采集装置;2、主控制器;3、样品编码采集装置;4、人机界面;5、采样控制装置;6、流量控制设备;7、流量压力测量设备;8、环境参数测量器;9、流量滤波器；10、气路管道;11、无线通信装置;12、远程控制器;13、数据推送组件；14、信息存储装置;141、用户身份信息卡；142、采样数据记录存储器；143、操作日志卡；144、预设采样程序卡；15、条码扫描器；16、吸附管管体；161、第一一维或二维条形码；17、吸附管的密封盖；171、第二一维或二维条形码；172、第一射频数字标签；18、射频数字标签读取器；19、夹子；191、第三一维或二维条形码;192、第二射频数字标签。
【具体实施方式】
[0027]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
[0028]请参阅图1至图5:该气体采集装置包括主控制器2、样品编码采集装置3、人机界面
4、采样控制装置5、无线通信装置11和信息存储装置14;所述主控制器通过数据总线与样品编码采集装置3、人机界面4、采样控制装置5、无线通信装置11和信息存储装置14连接；
[0029]所述样品编码采集装置3包括气体采样管、条码扫描器15、第一一维或二维条形码161、第二一维或二维条形码171;所述气体采样管包括吸附管管体16以及吸附管的密封盖17，所述第一一维或二维条形码161安装在吸附管管体16上，第二一维或二维条形码171安装在吸附管的密封盖17—侧;所述条码扫描器15集成在气体采集装置I上并与第一一维或二维条形码161和第二一维或二维条形码171信号连接；
[0030]所述采样控制装置5包括气路管道10、流量压力测量设备7、流量滤波器9、流量控制设备6和环境参数测量器8;流量压力测量设备7、流量滤波器9、流量控制设备6通过气路管道10依次连接，所述流量控制设备6、流量压力测量设备7、环境参数测量器8均与主控制器2电连接；
[0031]所述无线通信装置11包括远程控制器12和数据推送组件13，远程控制器12和数据推送组件13均与主控制器2连接，数据推送组件13与外部服务器无线连接；
[0032]所述信息存储装置14包括用户身份信息卡141、采样数据记录存储器142、操作日志卡143和预设采样程序卡144;所述用户身份信息卡141、采样数据记录存储器142、操作日志卡143和预设采样程序卡144均与主控制器2电连接。
[0033]所述流量压力测量设备7包括流量传感器和压力传感器，所述流量传感器和压力传感器均设置在气路管道10上，所述气路管道10进气口与流量压力测量设备7连接，气路管道10出气口与流量控制设备6连接；
[0034]所述的环境参数测量器8包括:温度传感器，湿度传感器，大气压传感器;温度传感器，湿度传感器，大气压传感器分别与主控制器2电连接。环境参数测量器8主要是采集有可能影响采样体积检测精度的环境变量，并通过主控制器2予以补偿。
[0035]所述流量控制设备6为电动隔膜气体栗或流量控制电子比例阀。
[0036]所述条码扫描器15或为射频数字标签(RFID)读取器18，所述射频数字标签(RFID)读取器18集成在气体采集装置I上，同时在吸附管的密封盖17顶部安装与射频数字标签(RFID)读取器18信号连接的第一射频数字标签RFID 172。
[0037]所述气体采样管管体16上或安装笔夹式的夹子19，所述夹子19安装第三一维或二维条形码191或在夹子19上安装固定第二射频数字标签192，所述第三一维或二维条形码191与集成在气体采集装置上的条码扫描器15信号连接，第二射频数字标签192与集成在气体采集装置上的射频数字标签读取器18信号连接。
[0038]所述第一一维或二维条形码161和第二一维或二维条形码171通过印刷或粘贴或刻蚀设置在气体采样管上，所述第三一维或二维条形码191通过印刷或粘贴或刻蚀设置在夹子19上。
[0039]样品编码采集装置3通过数据总线将采集到的样品信息传输给主控制器2，人机界面4通过数据总线显示仪器信息并将用户输入信息传输给主控制器2，采样控制装置5中，流量压力测量设备、流量滤波器和流量控制设备由气路管道连接;主控制器2通过转换电路获取流量压力测量信号和环境参数的测量信号，同时输出控制信号到流量控制设备6，无线通信装置11通过数据总线实现双向的远程通信，既可以支持上位机的远程控制，也可以向上位机推送数据，在信息存储装置14，主控制器通过数据总线保存或读取信息存储装置14的信息，如用户身份信息卡141内的信息，采样数据记录存储器142的信息，操作日志卡143内的信息和预设采样程序卡144的信息;主控制器2既可以创建，修改这些信息;也支持上位机远程读取这些信息。
[0040]下面结合工作原理对本实用新型进一步说明；
[0041]从采样流量精确控制角度:采样时，气体依次通过由气路管道10连接的流量/压力测量设备7，流量滤波器9和流量控制设备6三个元件，流量/压力测量设备可以包括气体流量传感器和压力传感，用于测量通过气体管道的流量和管道内的压力，流量滤波器可以平滑管道内的气流速度波动，使得流量/压力测量结果更为精确，流量控制设备可以是气体栗，如电动隔膜栗或是流量控制阀，如电子比例阀；运行时，主控单元2分别采集流量/压力测量设备7和环境参数测量器8的测量结果用于反馈控制流量控制设备6，从而实现采样流量/压力的闭环控制。
[0042]从采样信息监管的角度，首先，只有授权的用户可以使用该装置，用户开机后需要通过人机界面4输入用户身份信息，主控单元2在判断该信息是否与存储在用户身份卡141中的信息一致，然后允许客户进行进一步操作，反之将阻止非授权用户使用；其次，用户可以通过人机界面创建采样程序文件或调用存储在预设采样程序卡中预设采样程序;第三，用户在开始采样前可以手工输入样品编号或者利用所述采样装置上的样品编码采集装置3采集样品编号，并以此编号作为采样记录的唯一标识;第四，整个采样过程中的流量/压力数据以及环境参数数据以及相应的采样时间时间将会自动保存在采样数据记录存储器142;最后，采样信息可以通过预设的地址，由无线通信装置将数据推送到相应的服务器上。整个采样过程的数据记录，可以包括采样人员信息，采样时间、地点信息，样品编号和采样过程数据，均由采样装置自己生成和加密保存，非高级授权用户无法更改和删除。从而实现了采样记录的全封闭式监管。
[0043]从样品信息追溯角度，图2、3所示给出了本实用新型中涉及的气体采样装置的样品编码采集装置的可能的两种实现方式;一种可能的实现方式是在将条形码扫描器15集成在气体采样装置I内，用户在安装采样管时，可以将条码扫描器15对准采样管上的第一一维或二维条形码161和第二一维或二维条形码171，气体采样装置I会自动读取并记录采样管的识别编码;另一种可能的实现方式是将射频数字标签(RFID)读取器18集成在气体采样装置I内，用户在安装采样管时，可以将射频数字标签(RFID)读取器对准采样管上的第一射频数字标签RFID 172，气体采样装置I会自动读取并记录采样管的识别编码。
[0044]图4、5展示了关于气体样品载体安装数字标签的多种实现方式，图2、3示出了一种可能的气体样品载体一一气体采样管，它由吸附管管体16以及吸附管的密封盖17组成；图2至图5中列出了多种在气体采样管上安装电子识别标签的方法，如在采样管管体上采用印刷，粘贴或刻蚀等方式实现第一一维或二维条形码161，或者在采样管密封盖上采用印刷，粘贴或刻蚀等方式实现第二一维或二维条形码171，另一种可能的方式是将第一RFID标签172安装在采样管密封盖上;或者如图4、5所示，在采样管体16上安装一个笔夹式的夹子19，然后在夹子19采用印刷，粘贴或刻蚀等方式实现第三一维或二维条形码191，或者在夹子19上安装固定第二 RFID标签192。
[0045]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，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简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种气体采集装置，其特征在于，该气体采集装置包括:主控制器、样品编码采集装置、人机界面、采样控制装置、无线通信装置和信息存储装置； 主控制器通过数据总线与样品编码采集装置、人机界面、采样控制装置、无线通信装置和信息存储装置连接； 所述样品编码采集装置包括:气体采样管、条码扫描器、第一一维或二维条形码、第二一维或二维条形码;所述气体采样管包括吸附管管体以及吸附管的密封盖，所述第一一维或二维条形码安装在吸附管管体上，第二一维或二维条形码安装在吸附管的密封盖一侧；所述条码扫描器集成在气体采集装置上并与第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码信号连接； 所述采样控制装置包括:气路管道、流量压力测量设备、流量滤波器、流量控制设备和环境参数测量器;流量压力测量设备、流量滤波器、流量控制设备通过气路管道依次连接，流量控制设备、流量压力测量设备、环境参数测量器均与主控制器电连接； 所述无线通信装置包括远程控制器和数据推送组件，远程控制器和数据推送组件均与主控制器连接，数据推送组件与外部服务器无线连接； 所述信息存储装置包括用户身份信息卡、采样数据记录存储器、操作日志卡和预设采样程序卡;所述用户身份信息卡、采样数据记录存储器、操作日志卡和预设采样程序卡均与主控制器电连接。2.如权利要求1所述的气体采集装置，其特征在于，所述流量压力测量设备包括流量传感器和压力传感器，所述流量传感器和压力传感器均设置在气路管道上，所述气路管道进气口与流量压力测量设备连接，气路管道出气口与流量控制设备连接； 所述的环境参数测量器包括:温度传感器，湿度传感器，大气压传感器;温度传感器，湿度传感器，大气压传感器分别与主控制器电连接。3.如权利要求1所述的气体采集装置，其特征在于，所述流量控制设备为电动隔膜气体栗或流量控制电子比例阀。4.如权利要求1所述的气体采集装置，其特征在于，所述条码扫描器或为射频数字标签读取器，所述射频数字标签读取器集成在气体采集装置上同时在吸附管的密封盖顶部安装与射频数字标签读取器信号连接的第一射频数字标签。5.如权利要求1所述的气体采集装置，其特征在于，所述气体采样管管体上或安装笔夹式的夹子，所述夹子安装第三一维或二维条形码或在夹子上安装固定第二射频数字标签，所述第三一维或二维条形码与集成在气体采集装置上的条码扫描器信号连接，第二射频数字标签与集成在气体采集装置上的射频数字标签读取器信号连接； 所述第三一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在夹子上。6.如权利要求1所述的气体采集装置，其特征在于，所述第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在气体采样管上。
【文档编号】G01N1/22GK205449587SQ201620130851
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】褚渊
【申请人】南京参创仪器科技有限公司