一种气压检测型大气/颗粒物采样器的制作方法

本实用新型涉及大气监测技术领域，具体涉及一种气压检测型大气/颗粒物采样器。

背景技术：

大气采样器是环境监测部门对大气环境进行监测时常用的一种检测仪器,它是列入国家强制检定目录的工作计量器具。大气污染的源头除了正常的人民群众生活带来的废气、进入大气中的颗粒物等，还包括消费产生的废气(如汽车尾气等)、各类生产过程中的产生的污染物等，尤其是工厂生产过程中产生的大量废气及进入大气中的颗粒物。

为更好地解决环境污染问题，对此类污染物的检测也变得极为重要，以往检测的方式，都是人为操作，将简单的设备放置在被测单位的下风口，根据预先设定的值以及天气情况，进行大气样品的采样、收集以及检测，在某些场合下，例如对污染源附近的大气环境采样时，要求在特定的条件下进行，例如，要求环境风向为某一特定风向时进行采样。人为操作的方法不仅繁琐，而且需要人员值守，并且仪器也无法自动进行判断是否可以进行采样、收集以及检测的工作，因此效率极低，而且还对天气状况依赖严重，难以进行持续有效自动的监控。

另外，当环境风向满足特定风向，对大气环境进行采样时，由于环境风速、大气压强、大气温度和大气湿度等因素的不同，对采样后的检测结果，也会有不同的影响，需要一种大气颗粒物采样器，能够消除上述环境因素的干扰。

技术实现要素：

根据现有技术的不足，本实用新型提供了一种气压检测型大气/颗粒物采样器，以解决现有技术人工操作繁琐，采样效率低下，检测结果容易受到环境因素干扰等技术问题。

本实用新型的气压检测型大气/颗粒物采样器，包括主机箱、切割器、风机、风向传感器、气压传感器，所述切割器安装在所述主机箱的上部，所述切割器上安装有电磁阀和气体流量传感器，所述风机安装在所述主机箱的内部，所述风机由直流无刷电机驱动，所述风向传感器安装在所述主机箱的上部，所述气压传感器设置在所述主机箱的内部，用于检测采样器内部的气压；所述主机箱的外部设置有显示器，所述主机箱的内部设置有控制器模块、处理器模块、颗粒物分析模块和气体分析模块，所述颗粒物分析模块、气体分析模块设置在所述切割器和所述风机之间，所述控制器模块的输入信号端连接所述风向传感器和气压传感器，所述控制器模块的输出信号端连接所述电磁阀和所述直流无刷电机，所述处理器模块的信号输入端连接所述气体流量传感器、颗粒物分析模块和气体分析模块，所述处理器模块的信号输出端连接所述显示器。

作为优选，所述主机箱的内部还设置有时钟模块，所述时钟模块的输入信号端连接所述控制器模块，输出信号端连接所述处理器模块。

作为优选，所述切割器包括PM10切割器、PM5切割器、PM2.5切割器、PM1切割器中的一个或多个。

作为优选，所述气体分析模块包括多路针对不同气体的吸收瓶。

作为优选，所述主机箱外还设置有温度传感器，所述主机箱的内部还设置有恒温单元，所述恒温单元设置在所述切割器和所述颗粒物分析模块之间，所述温度传感器的信号输出端连接所述控制器模块，所述恒温单元的信号输入端连接所述控制器模块。

作为优选，所述恒温单元与所述切割器之间还设置有干燥瓶。

本实用新型的气压检测型大气/颗粒物采样器在工作时，通过风向传感器采集环境风向，控制器模块判断当前风向是否符合采样条件，若当前风向与预采样风向的角度差大于预设值a，则控制器模块控制所述电磁阀关闭，所述直流无刷电机停止运行，采样器不工作；若当前风向与预采样风向的角度差小于预设值a，则控制器模块控制所述电磁阀打开，所述直流无刷电机开始运行，风机转动形成负压，采样器开始工作，同时，气压传感器检测采样器内部的气压b，并将该气压b信号传递到所述控制器模块，控制器模块判断当前气压b大于预设负压c时，控制所述直流无刷电机加速转动，控制器模块判断当前气压b小于预设负压c时，控制所述直流无刷电机减速转动，直流无刷电机调整转速，至采样器内部的气压b稳定在预设气压c，采用直流无刷电机，电机转速调整速度较快。处理器模块接收气体流量传感器、颗粒物分析模块和气体分析模块的数据信息，并将处理得到的颗粒物及各种气体污染物的含量输出到显示器上。

另外，主机箱内部设置恒温单元、干燥瓶，可以保证进入采样器进行检测的气体温度、湿度保持一致，使外界气体温度、湿度不会成为影响大气颗粒物检测结果的因素。

本实用新型的气压检测型大气/颗粒物采样器，具有智能判断环境信息，自动调节风机转速，产生恒定负压，采样效率高，监测结果准确，无需实时人工操作等优点。

附图说明

图1为本实用新型的气压检测型大气/颗粒物采样器的整体结构示意图；

图2为本实用新型的气压检测型大气/颗粒物采样器的电路结构原理图。

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。

如图1、2所示，本实施例的气压检测型大气/颗粒物采样器，包括主机箱(1)、切割器(2)、风机(3)、风向传感器(4)和气压传感器(5)，所述切割器(2)安装在所述主机箱(1)的上部，所述切割器(2)上安装有电磁阀(21)和气体流量传感器(22)，所述风机(3)安装在所述主机箱(1)的内部，所述风机(3)由直流无刷电机(31)驱动，所述风向传感器(4)安装在所述主机箱(1)的上部，所述气压传感器(5)设置在所述主机箱的内部，用于检测采样器内部的气压；所述主机箱(1)的外部设置有显示器，所述主机箱(1)的内部设置有控制器模块(11)、处理器模块(12)、颗粒物分析模块(13)和气体分析模块(14)，所述颗粒物分析模块(13)、气体分析模块(14)设置在所述切割器(2)和所述风机(3)之间，所述控制器模块(11)的输入信号端连接所述风向传感器(4)、气压传感器(5)，所述控制器模块(11)的输出信号端连接所述电磁阀(21)和所述直流无刷电机(31)，所述处理器模块(12)的信号输入端连接所述气体流量传感器(22)、颗粒物分析模块(13)和气体分析模块(14)，所述处理器模块(12)的信号输出端连接所述显示器。

本实施例的气压检测型大气/颗粒物采样器在工作时，通过风向传感器(4)采集环境风向，控制器模块(11)判断当前风向是否符合采样条件，若当前风向与预采样风向的角度差大于预设值a，则控制器模块(11)控制所述电磁阀(21)关闭，所述直流无刷电机(31)停止运行，采样器不工作；若当前风向与预采样风向的角度差小于预设值a，则控制器模块(11)控制所述电磁阀(21)打开，所述直流无刷电机(31)开始运行，风机(3)转动形成负压，采样器开始工作，同时，气压传感器(5)检测采样器内部的气压b，并将该气压b信号传递到所述控制器模块(11)，控制器模块(11)判断当前气压b大于预设负压c时，控制所述直流无刷电机(31)加速转动，控制器模块(11)判断当前气压b小于预设负压c时，控制所述直流无刷电机(31)减速转动，直流无刷电机(31)调整转速，至采样器内部的气压b稳定在预设气压c，采用直流无刷电机(31)，电机转速调整速度较快，精度较高，启动迅速，且噪声较小。处理器模块(12)接收气体流量传感器(22)、颗粒物分析模块(13)和气体分析模块(14)的数据信息，并将处理得到的颗粒物及各种气体污染物的含量输出到显示器上。

进一步的，本实施中的主机箱(1)的内部还设置有时钟模块(15)，所述时钟模块(15)的输入信号端连接所述控制器模块(11)，输出信号端连接所述处理器模块(12)。时钟模块记录时间信号，采样的起始时间、停止时间等信息经过处理器模块(12)的处理，显示在主机箱(1)外部的显示器上。

更进一步的，本实施例中的切割器(2)包括PM10切割器、PM5切割器、PM2.5切割器、PM1切割器中的一个或多个，可以在同一时间安装多个不同型号的切割器，同时对多种不同粒径的大气颗粒物进行监测，操作简单，监测结果准确。

再进一步的，本实施例中的气体分析模块(14)包括多路针对不同气体的吸收瓶，用于对不同的气体污染物的含量进行检测。

再进一步的，本实施例中的主机箱(1)外还设置有温度传感器(16)，所述主机箱(1)的内部还设置有恒温单元(17)，所述恒温单元(17)设置在所述切割器(2)和所述颗粒物分析模块(13)之间，所述温度传感器(16)的信号输出端连接所述控制器模块(11)，所述恒温单元(17)的信号输入端连接所述控制器模块(11)。可以保证进入采样器内部进行检测的气体温度保持一致，使外界气体温度不会成为影响大气颗粒物检测结果的因素。

进一步的，本实施例中的恒温单元(17)与所述切割器(2)之间还设置有干燥瓶(18)。可以保证进入采样器内部进行检测的气体湿度保持一致，使外界气体湿度不会成为影响大气颗粒物检测结果的因素。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，还包括没有明确列出的其他要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，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，均应视为包含在本实用新型的保护范围之内。