一种大气颗粒物的采集装置及颗粒采集用缓冲装置的制作方法

1.本发明涉及大气颗粒物采集技术领域，特别涉及一种大气颗粒物的采集装置及颗粒采集用缓冲装置。


背景技术：

2.随着环境污染的加重以及人们对环境质量和大气质量关注度的日益提升，大气质量的检测变得越来越重要，大气检测不仅能提供各种污染程度指标，更重要的是提示人们污染的来源以及如何加强污染源的控制与环境的保护，大气采样包括有害气体采样和颗粒物采样，颗粒物采样时使一定体积的空气通过采样膜，悬浮于空气中的颗粒物被阻留在采样膜上，根据滤膜增加的质量与通过滤膜的空气体积，确定空气中总悬浮颗粒物的质量浓度，并可用于测定颗粒物中的金属、无机盐以及有机污染物等组分。
3.中国发明专利cn111551405a公开了一种大气监测空气颗粒物采集装置，包括监测下简体、抽气管和抽气泵，所述监测下简体的上方安装有监测上简体，且监测上简体的上方安装有隔离过滤网罩，所述监测上简体的内壁上安装有扰流挡板，且监测上简体的下方设置有集尘托盘，所述集尘托盘安装于监测下简体的内侧，所述监测下简体的简壁上开设有条状槽，且条状槽的外侧设置有挡雨板，并且挡丽板安装于监测下简体的表面位置。该大气监测空气颗粒物采集装置，锥形结构的隔离过滤网罩能够对树叶等大型垃圾杂质进行过滤，从而防止影响空气颗粒物进行正常收集，同时方便树叶顺着锥形结构的隔离过滤网罩的侧壁向下进行滑落，避免树叶滞留在该采集装置上。
4.但是该设备的采集装置结构过于单一，当使用一段时间后往往需要工作人员去到现场进行样本拿取并更换新的采集装置，当需要的采集样本数量较多时，会增加工作人员的劳动量，不利于实际使用。
5.因此，有必要提供一种大气颗粒物的采集装置及颗粒采集用缓冲装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种大气颗粒物的采集装置及颗粒采集用缓冲装置，以解决上述背景技术中提出的现有设备的采集装置结构过于单一，当使用一段时间后往往需要工作人员去到现场进行样本拿取并更换新的采集装置，当需要的采集样本数量较多时，会增加工作人员的劳动量，不利于实际使用的问题。
7.基于上述思路，本发明提供如下技术方案：一种颗粒采集用缓冲装置，包括：外壳，所述外壳的两端分别开设有进风口和出风口；滑杆，所述滑杆设置于所述外壳内部两侧，所述滑杆设置为两列，两列的所述滑杆在垂直方向上相互错开，所述滑杆的外侧设有凸齿；缓冲装置，所述缓冲装置设置在靠近所述出风口的位置，当所述滑杆向下移动时，所述缓冲装置给靠近所述出风口的所述滑杆提供缓冲，防止滑杆下落过快将采样的颗粒震飞，有利于颗粒收集。
8.优选地，所述缓冲装置包括转轮、齿条和挡风板，所述转轮在靠近所述出风口的所述滑杆下降时与所述凸齿啮合，所述齿条设置在所述挡风板靠近所述转轮的一侧，所述齿条与所述转轮啮合，滑杆下降时与转轮啮合，转轮转动与齿条配合，将挡风板升起，防止滑条下降时出风口反向进风，吹起收集的颗粒，有利于颗粒保存。
9.优选地，所述缓冲装置还包括活塞杆、活塞筒、连通仓和喷气口，所述活塞筒固定设置于所述外壳的内部，所述活塞杆滑动连接于所述活塞筒的上侧，所述连通仓贯通连接于所述活塞筒的底部，所述喷气口开设在所述连通仓上，所述喷气口朝向所述出风口，所述活塞杆的顶部与所述挡风板固定连接，挡风板升起带动活塞杆在活塞筒内向上升起，产生的气压可以给滑杆提供缓冲，同时当滑杆下降完成，凸齿与转轮脱离啮合后，挡风板由重力自由下降，活塞杆在活塞筒下降产生排出的气流，经由连通仓和喷气口将残余堆积在出风口下的颗粒吹出，防止颗粒堆积。
10.一种大气颗粒物的采集装置，包括所述的颗粒采集用缓冲装置，所述进风口处设置有风机，所述外壳内部位于进风口和出风口之间设置有采样机构；
11.所述采样机构包括设置于外壳内部两侧的滑杆，水平方向上相邻两个滑杆之间连接有粉尘采样膜，垂直方向上的各层粉尘采样膜依次折叠，两侧的滑杆依次下滑带动各层粉尘采样膜依次撑开对流经的气流进行过滤，取样后的粉尘采样膜依次堆叠于外壳内部底端。
12.优选地，所述滑杆的外侧设置有凸齿，所述外壳内部位于两列滑杆的外侧分别设置有第一支撑齿轮和第二支撑齿轮，所述第一支撑齿轮和第二支撑齿轮均与滑杆外侧的凸齿相啮合。
13.优选地，所述滑杆的外侧设置有转轴，所述转轴贯穿第一支撑齿轮并与其固定连接，所述转轴贯穿第二支撑齿轮并与第二支撑齿轮固定连接，所述转轴的一端穿出外壳，一侧的转轴延伸至外壳外部的一端传动连接有第一电机，另一侧的转轴延伸至外壳外部的一端传动连接有第二电机。
14.优选地，所述外壳内部两侧分别设置有定位杆，所述定位杆贯穿滑杆并与滑杆滑动连接，所述外壳的内部底端设置有与定位杆相配合的定位孔，所述定位杆的顶端穿出外壳并与外壳滑动连接。
15.优选地，所述外壳内部靠近进风口的一侧设置有挡风板，所述挡风板与滑杆外侧的凸齿相接触。
16.优选地，所述粉尘采样膜的前后两侧均固定设置有连接条，所述连接条内部设置为空腔，所述空腔内部填充有磁性颗粒物，所述外壳内部前后两侧壁上均设置有磁性区域，所述磁性区域设置于两定位杆之间。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1是本发明的整体结构示意图；
19.图2是本发明的粉尘采样膜和盖板的配合结构示意图；
20.图3是本发明的粉尘采样膜立体结构示意图；
21.图4是本发明图2的a处放大结构示意图；
22.图5是本发明的连接条和粉尘采样膜连接结构示意图；
23.图6是本发明图5的b处放大结构示意图；
24.图7是本发明的盖板与滑杆连接结构示意图；
25.图8是本发明图7的d处放大结构示意图；
26.图9是本发明图7的c处放大结构示意图；
27.图10是本发明的磁性区域结构示意图；
28.图11是本发明的缓冲装置的主要结构示意图；
29.图12是本发明挡风板的主视图。
30.图中：1、进风口；2、第二支撑齿轮；3、挡风板；4、定位杆；5、外壳；6、第一支撑齿轮；7、磁性区域；8、风机；9、出风口；10、粉尘采样膜；11、凸齿；12、滑杆；13、盖板；14、连接条；15、转轴；16、空腔；17、铰接块；18、凹槽；19、铰接轴；20、第一磁片；21、第二磁片；22、旋钮；23、缓冲装置；231、转轮；232、齿条；233、挡风板；234、活塞杆；235、活塞筒；236、连通仓；237、喷气口。
具体实施方式
31.如图1所示，一种大气颗粒物的采集装置，包括外壳5，外壳5的两端分别开设有进风口1和出风口9，并且在进风口1处设置有风机8，用以引流外部环境中的气流，与此同时，在外壳5内部位于进风口1和出风口9之间设置有采样机构；实际使用时，通过风机8将外部环境中的空气引流到外壳5内部并通过出风口9排出，在此过程中气流会经过外壳5内部的采样机构，通过采样机构可以对气流中等的灰尘进行过滤取样，从而有利于后期的检测。
32.如图1-4所示，采样机构包括设置于外壳5内部两侧的滑杆12，滑杆12设置为两列，并且两列的滑杆12在垂直方向上相互错开，在水平方向上相邻两个滑杆12之间连接有粉尘采样膜10，粉尘采样膜10的两端分别与两侧的滑杆12相固定，由于两列的滑杆12在垂直方向上相互错开，因此对应连接在两侧滑杆12之间的粉尘采样膜10处于倾斜状态。
33.进一步地，在滑杆12的外侧设置有凸齿11，在外壳5内部位于两列滑杆12的外侧分别设置有第一支撑齿轮6和第二支撑齿轮2，并且第一支撑齿轮6和第二支撑齿轮2均与滑杆12外侧的凸齿11相啮合，通过此结构可以很好地对两列的滑杆12进行支撑，从而保持其在竖直方向上的稳定；
34.具体地，第一支撑齿轮6和第二支撑齿轮2的数量均设置为多个并且对称分布在外壳5内部前后两侧，与此同时，在滑杆12的外侧设置有转轴15，转轴15贯穿第一支撑齿轮6并与其固定连接，同时转轴15贯穿第二支撑齿轮2并与第二支撑齿轮2固定连接，转轴15的两端通过轴承与外壳5转动连接，与此同时，转轴15的一端穿出外壳5，位于左侧的转轴15延伸至外壳5外部的一端传动连接有第一电机，同理，位于右侧的转轴15延伸至外壳5外部的一端传动连接有第二电机，实际使用时，通过第一电机和第二电机可以分别带动两侧的转轴15转动，进而带动第一支撑齿轮6和第二支撑齿轮2转动，有利于带动滑杆12向下移动。
35.更进一步地，在外壳5内部两侧分别设置有定位杆4，定位杆4贯穿滑杆12并与滑杆12滑动连接，在外壳5的内部底端设置有与定位杆4相配合的定位孔，而定位杆4的底端则设置于定位孔内部，同时定位杆4的顶端穿出外壳5并与外壳5滑动连接，在定位杆4的顶端固定连接有旋钮22，通过此结构有利于将定位杆4从外壳5上拔出，从而将采样机构取出。
36.如图1-2所示，实际使用时，位于右排最底端的一个滑杆12顺着定位杆4向下滑动至外壳5的底部，并且滑杆12的底面与外壳5的内部底面相接触，而左排的滑杆12由于第一支撑齿轮6的限位仍然处于静止状态，因此，当右排最底端的滑杆12向下滑动时，可以将两个滑杆12之间的粉尘采样膜10撑开从而使其处于倾斜状态，此时从进风口1进入的气流会通过粉尘采样膜10之后在通过出风口9排出，而通过粉尘采样膜10可以对气流中的灰尘进行过滤，并且粉尘采样膜10处于倾斜装置，可以增加其与气流的接触面积，有利于更好地对气流进行过滤，过滤掉的粉尘会滞留在粉尘采样膜10上，从而有利于后期对其进行检测，当通风一定时间之后，位于左侧的电机启动带动转轴15转动，转轴15带动第一支撑齿轮6转动，而滑杆12外侧的凸齿11与转轴15相互啮合，因此当转轴15带动第一支撑齿轮6转动时可以带动滑杆12向下移动，当滑杆12越过第一支撑齿轮6时，第一支撑齿轮6便失去对滑杆12的支撑作用，此时在其自身重力作用下可以顺着定位杆4向下移动，之后上层的滑杆12会在重力作用下再次落到第一支撑齿轮6上，通过第一支撑齿轮6可以对其进行支撑，有利于后期逐个对其进行释放，而右排的滑杆12由于第二支撑齿轮2的支撑此时处于静止状态，因此当左侧的滑杆12向下滑动时，可以将两侧滑杆12之间的粉尘采样膜10撑开，如图2所示，当左侧的滑杆12顺着定位杆4向下滑动至外壳5内部底面上时，此时左右两排的最底端的滑杆12均置于外壳5内部底端，而已经取样完成的粉尘采样膜10则置于两个置于外壳5底端的滑杆12之间并处于水平状态，同时，左侧最底端滑杆12和右侧倒数第二的滑杆12之间的粉尘采样膜10被撑开，此时再次驱动风机8，通过新撑开的粉尘采样膜10可以对经过的气流再次进行取样，取样完成之后，通过右侧的电机带动右侧的转轴15转动，从而带动第二支撑齿轮2转动，将右侧的第二个滑杆12进行释放，而左侧的滑杆12保持静止，有利于将取样之后的粉尘采样膜10进行折叠收纳，而将新的粉尘采样膜10撑开进行取样，重复上述过程可以对空气中的颗粒物进行多次取样，并且取样之后的粉尘采样膜10被折叠储存，从而有利于后期工作人员对其进行拿取，同时，由于各个粉尘采样膜10的尺寸相同，并且在单个粉尘采样膜10取样的过程中风机8的工作时间一样，因此，单个粉尘采样膜10即为对特定时间内通过气流的颗粒物的取样，即单个粉尘采样膜10都是对特定流量的气流的检测，后期工作人员对单个粉尘采样膜10上滞留的颗粒物进行检测，即可得出特定流量下气流中的颗粒物含量，有利于提高检测的准确度。
37.与此同时，当滑杆12顺着定位杆4向下滑动时，相邻两个滑杆12会在定位上堆叠，即滑落在定位杆4底端的多个滑杆12会依次堆叠在一起，通过多个滑杆12的相互接触可以起到密封的作用，使得气流只能通过撑开的粉尘采样膜10经过，从而进一步提高了测试的准确性。
38.当所有的取样完成之后，可以通过旋钮22拔出定位杆4，此时定位杆4与滑杆12相互脱离，工作人员将取样之后的粉尘采样膜10取出即可。
39.如图4所示，在外壳5内部靠近进风口1的一侧设置有挡风板3，挡风板3与滑杆12外侧的凸齿11相接触，通过此结构可以避免气流从滑杆12与外壳5内部顶壁之间流过，有利于气流从撑开的粉尘采样膜10经过，从而可以确保各个粉尘采样膜10是对同等流量的气流进行取样，以利于提高取样的精确度。
40.如图5-6、11所示，在粉尘采样膜10的前后两侧均固定设置有连接条14，连接条14由橡胶或者纤维材料制成，具有一定的弹性，连接条14内部设置为空腔16，并且在此空腔16
内部填充有磁性颗粒物，例如块状或者颗粒状的磁铁，而外壳5内部前后两侧壁上均设置有磁性区域7，磁性区域7设置于两定位杆4之间。
41.实际使用时，当滑杆12下落带动粉尘采样膜10移动时，粉尘采样膜10前后两侧的连接条14会被外壳5内壁上的磁性区域7所吸附，因此在滑杆12带动粉尘采样膜10撑开的过程中，连接条14会始终在磁性区域7内滑动，通过磁性区域7与连接条14的相互吸附可以避免气流通过连接条14与外壳5内壁之间通过，进而使得气流从撑开的粉尘采样膜10上流过，有利于提高取样的精确度。
42.如图3-4、7-10所述，垂直方向上在相邻两个粉尘采样膜10之间设置有盖板13，盖板13的一端与一侧的滑杆12相铰接，盖板13的另一端与另一侧的滑杆12相互吸合；如图1-2所示，位于最底层的盖板13左端与左侧最底端的滑杆12相铰接，而盖板13的右端与右侧倒数第二个滑杆12相互吸合，此时，当左侧最底端的滑杆12顺着定位杆4向下滑动将粉尘采样膜10撑开时，由于两侧滑杆12之间的间距增大，因此，当左侧最底端的滑杆12滑动至外壳5内部底面时，通过其对盖板13的牵引力可以带动盖板13的右端与右侧滑杆12相互脱离，从而使得盖板13随着左侧滑杆12一同向下移动并最终转动覆盖在最底层粉尘采样膜10的顶部，此时盖板13置于最底层两个滑杆12之间，而粉尘采样膜10则置于盖板13的底部，通过盖板13可以对粉尘采样膜10进行保护，避免在下一次取样时，气流从此粉尘采样膜10顶部经过将其上滞留的颗粒物吹出，从而保持样本的完成性；
43.而倒数第二个盖板13的右端与右侧倒数第二的滑杆12相铰接，并且此盖板13的左端与左侧倒数第二的滑杆12相互吸合，因此当右侧的倒数第二个滑杆12向下滑动时可以带动此盖板13向下移动，从而使得此盖板13与左侧的滑杆12脱离啮合并落至粉尘采样膜10的顶部对取样过的粉尘采样膜10进行覆盖保护，依照上述连接方式，盖板13依次与两侧的滑杆12相互铰接，并且非铰接的一端与另一侧的滑杆12相互吸合，通过此结构当粉尘采样膜10取样完成之后，滑杆12向下滑动，可以同步带动盖板13向下滑动并使其覆盖在已取样的粉尘采样膜10上对其进行保护，有利于保持粉尘采样膜10取样的完成性，从而提高实验数据的准确性。
44.具体地，在滑杆12上固定设置有铰接块17，而盖板13上设置有与铰接块17相配合的凹槽18，在铰接块17上设置有铰接轴19，铰接轴19设置于铰接块17的前后两侧并与其相固定，而铰接块17则通过铰接轴19转动连接于凹槽18内部，盖板13通过此方式与滑杆12相互铰接，使得滑杆12下滑时可以带动盖板13向下移动。
45.在盖板13远离凹槽18的一侧设置有第一磁片20，而与其相邻的滑杆12上设置有第二磁片21，第一磁片20与第二磁片21相互吸合，并且第一磁片20与第二磁片21均设置为弧形，盖板13则通过此方式与滑杆12相互吸合，当与盖板13相铰接的滑杆12带动盖板13向下移动时，通过滑杆12对盖板13的牵引力促使第一磁片20与第二磁片21相互分离，进而使得盖板13脱落并覆盖在粉尘采样膜10上对其进行保护。
46.一种颗粒采集用缓冲装置，包括：外壳5，所述外壳5的两端分别开设有进风口1和出风口9；滑杆12，所述滑杆12设置于所述外壳5内部两侧，所述滑杆12设置为两列，两列的所述滑杆12在垂直方向上相互错开，所述滑杆12的外侧设有凸齿11；缓冲装置23，所述缓冲装置23设置在靠近所述出风口9的位置，当所述滑杆12向下移动时，所述缓冲装置23给靠近所述出风口9的所述滑杆12提供缓冲，防止滑杆下落过快将采样的颗粒震飞，有利于颗粒收
集。
47.具体地，所述缓冲装置23包括转轮231、齿条232和挡风板233，所述转轮231在靠近所述出风口9的所述滑杆12下降时与所述凸齿11啮合，所述齿条232设置在所述挡风板233靠近所述转轮231的一侧，所述齿条232与所述转轮231啮合，滑杆下降时与转轮啮合，转轮转动与齿条配合，将挡风板升起，防止滑条下降时出风口反向进风，吹起收集的颗粒，有利于颗粒保存。
48.具体地，所述缓冲装置23还包括活塞杆234、活塞筒235、连通仓236和喷气口237，所述活塞筒235固定设置于所述外壳5的内部，所述活塞杆234滑动连接于所述活塞筒235的上侧，所述连通仓236贯通连接于所述活塞筒235的底部，所述喷气口237开设在所述连通仓236上，所述喷气口237朝向所述出风口9，所述活塞杆234的顶部与所述挡风板233固定连接，挡风板升起带动活塞杆在活塞筒内向上升起，产生的气压可以给滑杆提供缓冲，同时当滑杆下降完成，凸齿与转轮脱离啮合后，挡风板由重力自由下降，活塞杆在活塞筒下降产生排出的气流，经由连通仓和喷气口将残余堆积在出风口下的颗粒吹出，防止颗粒堆积。