一种黑碳气溶胶被动采样装置的制作方法

本实用新型涉及环境污染物研究技术领域，特别是涉及一种黑碳气溶胶被动采样装置。

背景技术：

黑碳气溶胶主要来源于化石燃料含碳物质的不完全燃烧和机动车排放，是大气气溶胶中的一个重要成分，同时也是大气细颗粒物PM2.5的主要组分之一。黑碳气溶胶对全球变暖影响仅次于CO₂，不仅会改变区域大气的稳定性和垂直作用，而且还影响区域的大尺度环流和水循环。此外，黑碳气溶胶中的亚微米颗粒具有多孔结构，这些颗粒更容易吸收多环芳烃、重金属等致癌物质，可以深入人体的呼吸系统，对人体健康产生威胁。

黑碳气溶胶采样的传统方法是使用主动黑碳仪采样器。然而，黑碳仪价格昂贵、体积庞大，工作时需电力驱动，携带不便，且对操作人员要求较高，采样方式均为主动采样，影响了采样点位和样品的广泛代表性，导致其在大范围内黑碳气溶胶同步采样观测中的应用受到限制。

为了克服现有黑碳气溶胶采样装置在实际使用过程中的不足，急需设计一种便捷的、成本较低的黑碳气溶胶被动采样装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种黑碳气溶胶被动采样装置，以解决上述现有技术存在的问题，使黑碳气溶胶采样装置携带方便、成本低廉、不需要电力驱动且采样数值更有代表性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供了一种黑碳气溶胶被动采样装置，包括外筒、支架、采样槽、固定钩和吊环，所述外筒包括筒体和上盖，所述筒体包括上筒体和下筒体，所述上筒体和下筒体可拆卸连接，所述上盖盖在所述上筒体的口部，所述采样槽通过固定杆固定连接在所述支架上，所述采样槽内放置采样滤膜，所述固定钩穿过所述上盖与所述吊环连接，所述吊环与所述支架连接，所述上盖上设置第一通孔，所述下筒体底部设置第二通孔。

优选地，所述采样槽通过固定杆焊接在所述支架上，所述采样槽内放置的采样滤膜上放置用于压紧定位的橡胶垫圈。

优选地，所述采样槽底部均布有第三通孔。

优选地，所述上盖为双层结构，所述上盖的内层上设置有与外界空气连通的所述第一通孔，所述上盖的外层悬在内层的上方且固定在所述固定钩上。

优选地，所述第二通孔处安装有筛网。

优选地，所述固定杆的长度均大于所述上筒体口部的半径。

优选地，所述上筒体和所述下筒体的连接采用螺纹连接方式。

优选地，所述支架、固定杆、采样槽、固定钩、吊环、筒体、上盖和筛网均为不锈钢材质。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型结构简单、造价低廉、操作方便、无需电源和特别维护，能实现对各种不同地域黑碳气溶胶的同步被动观测，采样点位和数值更贴近实际情况，结果更准确更有说服力，更适用于长期野外采样，很好地弥补了现有黑碳仪采样器的不足。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图；

图3为本实用新型的采样滤膜放置示意图。

其中，1为第一通孔，2为支架，3为固定杆，4为采样槽，5为垫圈，6为固定钩，7为吊环，8为筒体，8a为上筒体，8b为下筒体，9为上盖，10为采样滤膜，11为筛网。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种黑碳气溶胶被动采样装置，包括外筒、支架2、采样槽4、采样滤膜10、固定钩6和吊环7，外筒包括筒体8和上盖9，筒体8包括上筒体8a和下筒体8b。上筒体8a和下筒体8b螺纹连接，方便打开筒体8更换采样滤膜10。

上盖9通过螺纹连接的方式连接在上筒体8a的口部，上盖9为双层结构，上盖9的内层上设置有与外界空气连通的第一通孔1，上盖9的外层悬在内层的上方且固定在固定钩6上，上盖9的内层与吊环7的一端接触，固定钩6穿过上盖9与吊环7的一端连接，吊环7的另一端与支架2连接。吊环7为中部尺寸大两端尺寸小的阶梯状轴，吊环7与支架2连接的一端插入支架2中心位置的孔中固定连接，确保支架2稳定垂直地处于筒体8的中央。

上盖9采用双层结构，既能保证空气顺利进入本实用新型的采样装置，又能有效避免采样装置采样放置过程中雨、雪对采样准确性的影响。上盖9顶端安装了固定钩6，便于采样装置的野外挂放。

采样槽4通过固定杆3焊接在支架2上，采样槽4内放置有采样滤膜10，采样滤膜10上放置垫圈5，用来压紧采样滤膜10，防止采样滤膜10褶皱或者掉出采样槽4，垫圈5选用橡胶垫圈，防止划破采样滤膜10的表面。采样槽4底部支撑板上均布有多个第三通孔，使得采样滤膜10的下表面也能与外界气流接触，增加测量数值的准确度。

支架2上连接有多层采样槽4，在支架2的同一层面上均匀设置4个采样槽4，相邻层面之间的采样槽4间隔一定距离，且相邻层的固定杆3长度不同，以防止上层采样槽4对下层采样槽4接触空气的遮挡，有效提高采样效率。固定杆3的长度均大于上筒体8a口部的半径，避免从口部进入的水汽对采样滤膜10的污染。最上层采样槽4离开上筒体8a口部一段距离，利于空气进入采样装置。采样滤膜10可以选用石英纤维滤膜。

下筒体8b底部设置第二通孔，第二通孔处安装有筛网11，筛网11上设置有宽大的网孔，不仅能够保证空气顺利流通交换，还能在支架2与吊环7脱落或者采样滤膜10掉出采样槽4的情况下，防止支架2或者采样滤膜10从下筒体8b的第二通孔掉出。

垫圈5采用橡胶材质，外筒1、支架2、固定杆3、采样槽4、固定钩6、吊环7、筒体8、上盖9和筛网11均用不锈钢材质，具有良好的抗变形和耐腐蚀性。

使用时，打开采样装置的下筒体8b，将采样滤膜10放置于采样槽4中，用垫圈5压住，旋紧下筒体8b，将采样装置通过固定钩6挂放于野外待检测区域。采样结束后，打开下筒体8b，拿出垫圈5，用干净的镊子取下采样滤膜10，上表面向里对折，用铝箔包好，贴好标签，放入滤膜盒中，避光，尽快送回实验室。

使用后，对采样装置进行清洗，以便再次使用。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。