一种中流量环境空气颗粒物采样器的制作方法

本实用新型属于颗粒物采样技术领域，具体涉及一种中流量环境空气颗粒物采样器。

背景技术：

随着工业化进程的加快和国民经济的发展，环境中空气颗粒物对大气环境的影响越来越大，因此对大气中颗粒物进行有效监测是环保工作的重点之一。环境监测部门通常使用专业的采样器对环境空气中颗粒物进行采集，其中采样器采集的主要原理是：使一定体积的空气恒速通过已知质量的滤膜时，悬浮于空气中的颗粒物被阻留在滤膜上，根据滤膜增加的质量和通过滤膜的空气体积，确定总悬浮颗粒物的质量浓度。

目前采样器主要由采样头、滤膜采样夹、抽气动力装置、流量传感器、温度传感器、液晶显示屏等部分组成，当在我国北方某些省份的低温冬季使用此种采样器时，液晶显示屏的最低正常工作温度远高于环境温度，导致该显示屏无法正常工作，降低了采样器的使用范围；此外，在需要打印采集的颗粒物流量、采样时间等参数的纸制报表时，需要手动利用通信线缆连接打印机和采样器打印输出端口实现数据打印，增加了采样操作的复杂程度，而且在采样时工作人员会接触到多种不同仪器的通信线缆，经常会误用其他厂家的线缆造成仪器故障甚至损毁。

技术实现要素：

本实用新型提供一种中流量环境空气颗粒物采样器，用于解决现有技术中显示屏在低温环境中无法正常使用以及在打印数据报表时需要连线打印的问题，提高采样器的使用范围，降低采样操作复杂度，提升采样器使用可靠性及用户体验。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供如下技术方案予以实现：

一种中流量环境空气颗粒物采样器，包括用于采集环境空气的采样口、流量计算模块、抽气动力装置、主控模块、无线通信模块、USB接口模块、与所述USB接口模块对应的USB接口、显示模块、和与所述显示模块连接的OLED显示屏；所述流量计算模块、抽气动力装置、无线通信模块、USB接口模块和显示模块均与所述主控模块通信连接；所述流量计算模块计算在所述采样口采集到的环境空气的流量并发送至所述主控模块，所述主控模块比较所述流量与设定流量生成控制增加或降低所述抽气动力装置的抽气动力的信号。

进一步地，所述流量计算模块包括孔口流量计、用于检测环境空气流过所述孔口流量计的压差的压力传感器和用于检测现场温度的温度传感器。

进一步地，所述抽气动力装置包括风机和用于调节所述风机转速的风机控速电路，所述风机控速电路与所述主控模块通信连接。

进一步地，所述风机为无刷风机。

进一步地，所述主控模块包括第一主控模块和与第一主控模块通信连接的第二主控模块，其中所述无线通信模块、USB接口模块和显示模块均与所述第一主控模块通信连接，而所述流量计算模块和抽气动力装置均与所述第二主控模块通信连接。

进一步地，所述采样器包括外壳体，所述采样口设置在所述外壳体上方，且所述OLED显示屏和所述USB接口均设置在所述外壳体一侧。

进一步地，所述USB接口的上方覆盖有可打开或关闭的胶垫。

进一步地，所述中流量环境空气颗粒物采样器还包括设置在OLED显示屏下方的若干按键，所述若干按键通过按键电路与所述主控模块通信连接。

进一步地，所述无线通信模块为蓝牙模块或WIFI模块。

与现有技术相比，本实用新型提供的中流量环境空气颗粒物采样器具有如下优点和有益效果：采用OLED显示屏，温度适用范围广，可适用于高寒和野外作业，可靠性好且稳定性高，提高了采样器的使用范围；增加的无线通信模块，实现数据的无线传输，可无线连接打印机进行采样数据报表打印，避免手动连接通信线缆，操作方便，且提高采样器使用可靠性及用户体验度；增加的USB接口，可插接U盘，用于批量导出采样数据报表，便于数据批量化处理，信息化程度高。

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，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本实用新型的中流量环境空气颗粒物采样器的硬件框图；

图2为本实用新型的中流量环境空气颗粒物采样器的局部立体图。

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。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。

在利用采样器进行采集环境空气颗粒物时，需要保证采样器中空气流量满足一定流量标准，因此，本实用新型涉及一种中流量环境空气颗粒物采样器，包括用于采集环境空气的采样口10、流量计算模块2、抽气动力装置3、主控模块1、无线通信模块4、USB接口模块7、与USB接口模块7对应的USB接口8、显示模块5、和与显示模5块连接的OLED显示屏6；流量计算模块2、抽气动力装置3、无线通信模块4、USB接口模块7和显示模块5均与主控模块1通信连接；流量计算模块2计算在采样口10采集到的环境空气的流量并发送至主控模块1，主控模块1比较流量与设定流量生成控制增加或降低抽气动力装置3的抽气动力的信号。

具体地，如图1所示，在本实施例中，流量计算模块2包括孔口流量计21、压力传感器22和温度传感器23，环境空气通过孔口流量计21，压力传感器22检测孔口流量计21两端的压差，温度传感器23检测现场温度，将压差信号和温度信号均传递至主控模块1，主控模块1由此实时计算流量，且在主控模块1内预先设定有满足一定检测标准的设定流量，主控模块1比较所计算的流量与设定流量，在小于设定流量时，主控模块1控制增加抽气动力装置3的抽气动力，从而加速采样器吸入环境空气的量，在大于设定流量时，主控模块1降低抽气动力装置3的抽气动力，从而降低采样器吸入环境空气的量。在本实施例中，抽气动力装置3包括风机控速电路31和风机32，本实施例风机32为无刷风机，主控模块1根据实时反馈的流量计算风机32的控制参数，通过与主控模块1相连的风机控速电路31调节风机32的转速，以输出设定流量。无线通信模块4（例如，蓝牙模块或WIFI模块）可以使该采样器与打印机无线通信，实现无线打印采样数据（例如，包括采样流量、采样时间和/或采样体积等）报表，省去通信线缆，操作简便，且避免检测人员现场拿错通信线缆导致仪器故障，其中本实施例无线通信模块4为蓝牙模块，打印机可以为无线蓝牙打印机。

如图2所示，采样器包括外壳体（未标注），外壳体上方设置有采样口10，在采集环境空气颗粒物时，采样头连接插入采样口10，环境空气通过采样口10进入布置在外壳体内的滤膜（未示出），然后通过孔口流量计21和压力传感器22进行压差采集。为了避免在不使用采样器时外界尘土、水或其他杂质进入采样口10而影响环境空气中颗粒物的采集，在采样口10上方设置有用于打开或关闭采样口10的盖（未标注）。此外，如图2所示，在外壳体的前侧设置有OLED显示屏6，用于实时显示流量，OLED显示屏6温度适用范围广，可以用于高寒和野外作业，可靠性好且稳定性高；在OLED显示屏6的下方设置有若干按键9，用于选择开关机、打印、设定流量等功能；在按键9下方并排设置有用来接入外部交流电源的电源输入接口（未标注）和用来插接外部U盘的USB接口9，采样数据可以通过USB接口9导出至U盘，实现批量化信息处理，并且在USB接口9的上方覆盖有用于打开或关闭USB接口9的胶垫，用于防止外界尘土、水或其他杂质进入USB接口9而影响U盘与USB接口模块的电接触。

如图1和图2所示，在本实施例中，为了方便采样器内部构造布局，主控模块1分为第一主控模块11和第二主控模块12，第一主控模块11和第二主控模块12通过串口进行通信，第一主控模块11与无线通信模块4、显示模块5和USB接口模块7通信连接，而第二主控模块12与压力传感器22、温度传感器23、和风机控速电路31通信连接，其中键盘9通过按键电路（未示出）与第一主控模块11电连接。在本实施例中，第一主控模块11为STM32F407单片机而第二主控模块12为STM32F103单片机。

本实施例的中流量环境空气颗粒物采样器，采用OLED显示屏6，其温度适用范围广，适用于高寒和野外作业，可靠性好且稳定性高，提高了采样器的使用范围；增加的蓝牙模块，实现与无线蓝牙打印机的无线传输，无线打印采样数据报表，避免手动连接通信线缆，操作方便，且提高采样器使用可靠性及用户体验度；增加的USB接口8，可插接U盘，用于批量导出采样数据，便于数据批量化处理，信息化程度高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。