多仓位多温段远程大气采样设备的制作方法

本发明涉及大气采样领域，尤其涉及一种具有多个仓位、能够同时让吸收液处于不同温度下进行采样的大气采样设备。

背景技术：

大气采样是采集大气中污染物样品或受污染空气样品的过程。现场采样方法有两类：一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂，将大气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法。另一类是用容器(玻璃瓶、塑料袋等)采集含有污染物的空气。前者测得的是采样时间内大气中污染物的平均浓度；后者测得的是瞬时浓度或短时间内的平均浓度。采样的方式应根据采样的目的和现场情况而定。所采样品应有代表性。采样效率要高，操作务求简便，并便于进行随后的分析测定，以获得可靠的大气污染的基本数据。采集大气中污染物的样品或受污染空气的样品，以期获得大气污染的基本数据。

大气采样是大气环境监测的重要步骤，对于监测数据的可靠性关系极大。采集大气样品的方法，主要有两类：一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂，以吸收或阻留污染物，把原来大气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法。用这类方法测得的结果是采样时间内大气中污染物的平均浓度。另一类是用容器(玻璃瓶、塑料袋、橡皮球胆、注射器等)采集含有污染物的空气。这类方法适用于下述情况：大气中污染物的浓度较高；或测定方法的灵敏度较高；不易被液体吸收剂吸收或固体吸附剂吸附的污染气体和蒸汽。用此法测得的结果为大气中污染物的瞬时浓度或短时间内的平均浓度。此外，还有低温冷冻法，可用于采集挥发性气体和蒸汽，如烷基铅。采样器中的液体吸收剂主要用于吸收气态和蒸汽态物质。常用的吸收剂有：水、化合物水溶液、有机溶剂等。吸收剂必须能与污染物发生快速的化学反应或能把污染物迅速地溶解，并便于进行分析操作。例如空气中的氟化氢、氯化氢可用水作为吸收剂；二氧化硫可用四氯汞钠作为吸收剂；甲拌磷(3911)、内吸磷(1059)等有机磷农药可用5％甲醇作为吸收剂等。固体吸附剂有颗粒状吸附剂和纤维状吸附剂两种。常用的颗粒状吸附剂有硅胶、素陶瓷等，用于气态、蒸汽态和颗粒物的采样。纤维状吸附剂有滤纸、滤膜、脱脂棉、玻璃棉等，吸附作用主要是物理性的阻留，用于采集颗粒物。有时吸附剂先用某种化学试剂浸渍处理，使污染物同它发生化学作用而被吸附，主要用于采集气态或蒸汽态污染物。

大气采样要根据采样的目的和现场情况，选择合适的采样方式。如连续或瞬时采样，在地面定点采样或流动采样,用气球、飞机进行空中采样,以及环境采样、室内采样和污染源采样等。采样目的和采样方式不同，所用的采样方法和采样器也有所不同。如烟囱内颗粒物采样，可根据烟囱形状、高度，选定适当位置打孔，把采样器的收集器伸入孔内，用等动力速度抽气采集。这种方法称为等动力采样法。

大气采样所采集的样品应具有代表性。采样的效率要高，操作务求简便，并便于进行随后的化学分析测定。影响样品的代表性的因素有采样器和吸收剂的效率，采样点的位置和采样器对气流的干扰等。

近年来，大气采样技术正逐渐与分析测试技术结合起来，构成一种能够连续自动地进行采样、分析测定、记录所测结果的装置。这种装置可直接进行现场监测，称为监测分析仪。

大气采样器对于空气以及环境中有害气体的检测起到了很好的作用。随着科学技术的不断进步，大气采样器也是不断推出新品，如：智能型大气采样器、防爆大气采样器、双气路大气采样器等等产品，大大丰富了大气采样器的分类。

在大气采样领域，在不同地区，地区的温度差异可能比较大，例如在北方冬天寒冷的气候，或者在南方地带夏天酷热的气候中，采样设备由于受到低温或高温的影响，不利于吸收瓶内的吸收液对所采到的气体进行最佳的吸收，直接造成了后续化学分析的精确度。同时，在无人值守的多仓位分时自动采样过程中，已经采样完成的需要保存的吸收瓶中的吸收液，如果处于高的温度，会使得已经吸收的目标化学物质，其中有部分以比较快的速度重新挥发到环境中，也导致影响后续化学分析结果的精确度。

如果要做到吸收瓶内的液体的最佳吸收，则需要对采样设备内部的气温进行控制，此外还须确保进入吸收瓶内的气流为恒定气流。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有多个仓位、能够同时让吸收液处于不同温度下进行采样的大气采样设备。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种多仓位多温段远程大气采样设备，包括：

采样内箱，所述采样内箱包括可密封安装的箱体及上盖，且所述箱体及上盖均通过保温材料制成；

吸收瓶模组，包括吸收瓶支架、温度控制装置及吸收瓶，所述吸收瓶支架包括主体结构及在所述主体结构上开设的若干吸收瓶存储仓，所述吸收瓶存储仓内盛装所述吸收瓶，所述吸收瓶存储仓侧壁设有保温结构层，且底部为导热结构层，所述温度控制装置设于所述吸收瓶存储仓的底部，所述温度控制装置包括温度控制板及若干半导体制冷片，所述温度控制板设有若干通槽，所述半导体制冷片固定于所述通槽内，所述半导体制冷片的一面对所述吸收瓶存储仓内进行加热或制冷，另一面紧贴所述吸收瓶存储仓的底部；

控制系统，所述控制系统包括控制器、温度传感器，所述温度传感器的探针设于所述吸收瓶存储仓内，所述控制器根据所述温度传感器检测到的所述吸收瓶存储仓内的温度进而控制所述半导体制冷片加热或制冷；

远程控制系统，所述远程控制系统包括远程控制终端，所述控制器还连接有3g通信模块，所述3g通信模块通过3g无线网络、服务器与所述远程控制终端连接。

在同一个所述吸收瓶存储仓内，所述温度控制板上的所有的所述半导体制冷片的冷面朝向所述吸收瓶存储仓内部，热面紧贴所述吸收瓶存储仓的底部。

在同一个所述吸收瓶存储仓内，所述温度控制板上的所有的所述半导体制冷片的热面朝向所述吸收瓶存储仓内部，冷面紧贴所述吸收瓶存储仓的底部。

在同一个所述吸收瓶存储仓内，所述温度控制板上的部分的所述半导体制冷片的冷面朝向所述吸收瓶存储仓内部，热面紧贴所述吸收瓶存储仓的底部，部分的所述半导体制冷片的热面朝向所述吸收瓶存储仓内部，冷面紧贴所述吸收瓶存储仓的底部。

所述吸收瓶支架的底部还设有用于增大表面积的鳍片。

所述吸收瓶支架与所述箱体底部之间的空间为一蓄水槽，所述蓄水槽内注有水且将所述鳍片浸泡。

所述蓄水槽还设有进水口和出水口，通过所述进水口与出水口与外界水源形成循环，对所述蓄水槽内的水进行冷却。

所述吸收瓶支架的侧壁开设有密封圈槽，所述密封圈槽上对应地设有密封圈，所述密封圈用于防止所述蓄水槽内的水往所述吸收瓶支架上部溢。

所述吸收瓶存储仓内盛装水，所述半导体制冷片通过水对所述吸收瓶进行加热或制冷。

还设有用于连通所述采样内箱内与外的气嘴组，所述气嘴组设于所述上盖。

每个所述吸收瓶对应设有抽气设备，所述抽气设备还与所述控制器连接，每个抽气设备对应设有气体流量传感器，所述流量传感器对所述抽气设备进行反馈控制。

与现有技术相比，由于在本发明多仓位多温段远程大气采样设备中，所述吸收瓶模组包括吸收瓶支架、温度控制装置及吸收瓶，所述吸收瓶支架包括主体结构及在所述主体结构上开设的若干吸收瓶存储仓，所述吸收瓶存储仓内盛装所述吸收瓶，所述吸收瓶存储仓侧壁设有保温结构层，且底部为导热结构层，所述温度控制装置设于所述吸收瓶存储仓的底部，所述温度控制装置包括温度控制板及若干半导体制冷片，所述温度控制板设有若干通槽，所述半导体制冷片固定于所述通槽内，所述半导体制冷片的一面对所述吸收瓶存储仓内进行加热或制冷，另一面紧贴所述吸收瓶存储仓的底部；因此每个所述吸收瓶存储仓内的温度均是独立可控的，采样过程中让不同的吸收瓶处于多个温度段进行采样。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明多仓位多温段远程大气采样设备的一个实施例的示意图。

图2为如图1所示的多仓位多温段远程大气采样设备的温度控制装置的一个实施例的示意图。

图3为如图1所示的多仓位多温段远程大气采样设备的吸收瓶支架的一个实施例的示意图。

图4为如图1所示的多仓位多温段远程大气采样设备的电路原理模块图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1～4所示，本发明实施例提供的多仓位多温段远程大气采样设备100，包括：

采样内箱1，所述采样内箱1包括可密封安装的箱体11及上盖12，且所述箱体11及上盖12均通过保温材料制成，所述采样内箱1的外部包覆一个外壳(图上未示)；

吸收瓶模组2，包括吸收瓶支架21、温度控制装置25及吸收瓶24，所述吸收瓶支架21包括主体结构210及在所述主体结构210上开设的十二个吸收瓶存储仓211，所述吸收瓶存储仓211内盛装所述吸收瓶24，所述吸收瓶存储仓211侧壁设有保温结构层，通过保温结构层保持所述吸收瓶存储仓211内的温度稳定，且底部为导热结构层，所述温度控制装置25设于所述吸收瓶存储仓211的底部，所述温度控制装置25包括温度控制板251及四个半导体制冷片252，所述温度控制板251设有四个通槽254，所述通槽254的数量是和所述半导体制冷片252的数量相一致的，每个所述通槽254上放置一个所述半导体制冷片252，所述半导体制冷片252的一面对所述吸收瓶存储仓211内进行加热或制冷，另一面紧贴所述吸收瓶存储仓211的底部，而由于所述吸收瓶存储仓211的底部是导热结构层，因此无论所述半导体制冷片252的冷面还是热面，均能通过导热结构层很好地跟外界进行热传递；

如图4所示，控制系统50，所述控制系统50包括控制器51、温度传感器52，所述温度传感器52的探针设于所述吸收瓶存储仓211内，所述控制器51根据所述温度传感器52检测到的所述吸收瓶存储仓211内的温度进而控制所述半导体制冷片252加热或制冷。通过所述控制系统50，能够对每个所述吸收瓶存储仓211内的温度进行独立调控，设备在工作时，能够将同一个所述采样内箱1内的不同的所述吸收瓶24的吸收液在不同的温度下进行采样；或者能够让所述吸收瓶24内的吸收液的温度按照设定的程序升温或降温，检测吸收液的采样情况。需要说明的是，所述控制系统包含的每一部分的工作原理均为本领域技术人员所熟知的技术方案，在此不在赘述。

如图4所示，远程控制系统60，所述远程控制系统60包括远程控制终端61，所述控制器51还连接有3g通信模块61，所述3g通信模块61通过3g无线网络62、服务器63与所述远程控制终端64连接。本设备通过所述远程控制系统60实现远程通信，工作人员能够在远端依靠所述远程控制终端64随时掌握设备的工作状态，以及给设备发送控制指令。

一个实施例中，在同一个所述吸收瓶存储仓211内，所述温度控制板25上的所有的所述半导体制冷片252的冷面朝向所述吸收瓶存储仓211内部，热面紧贴所述吸收瓶存储仓211的底部。在本实施例中，所述吸收瓶存储仓211只能被所述半导体制冷片252制冷，而不能被加热。

一个实施例中，在同一个所述吸收瓶存储仓211内，所述温度控制板25上的所有的所述半导体制冷片252的热面朝向所述吸收瓶存储仓211内部，冷面紧贴所述吸收瓶存储仓211的底部。在本实施例中，所述吸收瓶存储仓211只能被所述半导体制冷片252加热，而不能被制冷。

一个实施例中，在同一个所述吸收瓶存储仓211内，所述温度控制板25上的部分的所述半导体制冷片252的冷面朝向所述吸收瓶存储仓211内部，热面紧贴所述吸收瓶存储仓211的底部，部分的所述半导体制冷片252的热面朝向所述吸收瓶存储仓211内部，冷面紧贴所述吸收瓶存储仓211的底部。在本实施例中，所述吸收瓶存储仓211既可以被加热也可以被制冷，而且每个所述半导体制冷片252都是独立工作的。

一个实施例中，如图3所示，所述吸收瓶支架21的底部还设有用于增大表面积的鳍片212。通过所述鳍片212能够更加快速地与外界进行热传递。

一个实施例中，所述吸收瓶支架21与所述箱体1底部之间的空间为一蓄水槽22，所述蓄水槽22内注有水且将所述鳍片212浸泡。常见的散热鳍片是通过风扇进行风冷，但是在本实施例中，将所述鳍片212直接浸泡于水中进行热交换，其热交换的效果相当良好，能够确保所述半导体制冷片252长时间工作处于稳定的、有效的工作状态。

一个实施例中，所述蓄水槽22还设有进水口(图上未示)和出水口(图上未示)，通过所述进水口与出水口与外界水源形成循环，对所述蓄水槽22内的水进行冷却。在本设备进行高负荷长时间工作时，比如超过24小时工作，为确保所述半导体制冷片252保持稳定的工作状态，因此需要对其进行有效的、良好的热交换，此时所述蓄水槽22内的水可能已经不能很有效地对其进行热交换了，因此通过所述进水口和出水口配合，引入外界水源进行热交换，能够保持所述蓄水层22内的水温处于稳定的状态，确保所述半导体制冷片252保持稳定的工作状态。

一个实施例中，所述吸收瓶支架21的侧壁开设有密封圈槽213，所述密封圈槽213上对应地设有密封圈(图上未示)，通过所述密封圈213使得所述吸收瓶支架21与所述箱体11内壁之间达到液密封，所述密封圈用于防止所述蓄水槽22内的水往所述吸收瓶支架21上部溢。

一个实施例中，所述吸收瓶存储仓211内盛装水，所述半导体制冷片252通过水对所述吸收瓶24进行加热或制冷。水的比热比较大，而且所述吸收瓶存储仓211侧壁设有保温结构层，因此能够使所述吸收瓶24内的吸收液的温度保持稳定。

一个实施例中，还设有用于连通所述采样内箱1内与外的气嘴组5，所述气嘴组5设于所述上盖12。

一个实施例中，每个所述吸收瓶24对应设有一抽气设备，所述抽气设备还与所述控制器连接，每个抽气设备对应设有一气体流量传感器，所述流量传感器对所述抽气设备进行反馈控制。

结合图1～4，由于在本发明多仓位多温段远程大气采样设备100中，吸收瓶模组2，包括吸收瓶支架21、温度控制装置25及吸收瓶24，所述吸收瓶支架21包括主体结构210及在所述主体结构210上开设的若干吸收瓶存储仓211，所述吸收瓶存储仓211内盛装所述吸收瓶24，所述吸收瓶存储仓211侧壁设有保温结构层，通过保温层结构保持所述吸收瓶存储仓211内的温度稳定，且底部为导热结构层，所述温度控制装置25设于所述吸收瓶存储仓211的底部，所述温度控制装置25包括温度控制板251及四个半导体制冷片252，所述温度控制板251设有四个通槽254，所述通槽254的数量和是和所述半导体制冷片252的数量相一致的，所述半导体制冷片252固定于所述通槽254内，所述半导体制冷片252的一面对所述吸收瓶存储仓211内进行加热或制冷，另一面紧贴所述吸收瓶存储仓211的底部；因此每个所述吸收瓶存储仓211内的温度均是独立可控的，采样过程中让不同的所述吸收瓶24处于多个温度段进行采样。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。