一种气溶胶个人呼吸采样器的制作方法

1.本实用新型涉及个人辐射检测技术领域，尤其涉及一种气溶胶个人呼吸采样器。


背景技术：

2.在空气环境中含有放射性物质的场所进行工作时，例如进行核电站废料处置等作业时，需要实时监测放射性物质是否会对作业人员的健康造成危害。考虑到超铀核素个人生物样品监测的难度，对于正常工况下的较低剂量水平的个人内照射剂量评价，一般采用空气浓度进行参考性评价。为进行该评价，现有技术中，通常通过作业人员携带气溶胶个人呼吸采样器来模拟人体呼吸，及对空气中气溶胶进行取样，气溶胶个人呼吸采样器采样流量与人体呼吸流量相近，对于放射性气溶胶有较高的吸附效率，能够满足一天工作时间的使用。气溶胶个人呼吸采样器内设有气泵，并在采样机上设置用于收集放射性物质的滤膜，通过气泵在管路中产生一定的负压，使环境气体经由滤膜并被吸附到滤膜上。在采样工作结束后，可将滤膜放置到相关分析仪器上，并将采样机记录的流量等数据发送给分析仪器，从而得到最终需要的数据。
3.在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
4.现有技术中的气溶胶个人呼吸采样器体积中流量计体积较大，占用较大空间，并且不利于采样机内部的空间布置，从而使得整个气溶胶个人呼吸采样器的体积也较大，不便于携带。因此，如何减少气溶胶个人呼吸采样器的体积，使其更具有便携性，是需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种气溶胶个人呼吸采样器，用以改善现有技术中气溶胶个人呼吸采样器体积大、不便于携带的问题。
6.为达上述目的，本实用新型实施例提供一种气溶胶个人呼吸采样器，包括采样头、处理器、电池、气泵、及流量计；气泵通过柔性管与采样头连接；在采样头与气泵之间设置有收缩管；流量计的入口与收缩管的靠近采样头的一端相连通，流量计的出口与收缩管的另一端相连通；电池分别与处理器、气泵及流量计电连接；采样头的顶部具有透气孔；采样头的内部设置有滤膜。
7.进一步的，气泵共有两个，两个气泵之间为并联设置。
8.进一步的，采样头包括采样头下部和采样头上部，采样头下部与采样头上部之间为可拆卸连接；采样头上部的顶面上具有多个透气孔。
9.进一步的，采样头下部的侧部还设置有挂钩。
10.进一步的，气溶胶个人呼吸采样器还包括壳体；壳体包括上壳体和以卡合方式连接于上壳体下方的下壳体；处理器、电池、气泵、以及流量计均设置于壳体内部；柔性管的一部分、以及气泵位于壳体的外部。
11.进一步的，上壳体上还设置有按键和显示屏；处理器分别与按键和显示屏电连接。
12.进一步的，上壳体上还设置有usb口；usb口与处理器电连接。
13.进一步的，上壳体上还设置有电源口；电源口与处理器电连接。
14.进一步的，壳体内还设置有固定支架；固定支架的主体为竖置的板状结构。
15.进一步的，气泵、以及流量计设置于固定支架的一侧；电池为竖直布置的板状结构，且电池设置于固定支架的另一侧。
16.上述技术方案具有如下有益效果：
17.本技术方案中，将常规技术中串联于进气管路中的流量计改为了与进气管路并联的模式。通过减小气路里管道的内径，在该内径减小的管道两端连接小流量的流量计，通过管径比和实际刻度即可实现用小流量计测量大流量气路的流量，从而有效缩减设备体积，使气溶胶个人呼吸采样器更便于携带。
附图说明
18.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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型实施例一种气溶胶个人呼吸采样器的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例一种气溶胶个人呼吸采样器中流量计的连接示意图；
21.图3是本实用新型实施例中控制系统的的结构示意图；
22.附图标号：1、电源口；2、usb口；3、按键；4、处理器；5、流量计；6、气路分配器；7、电池；8、固定支架；9、垫片；10、下壳体；11、支路软管；12、气泵；13、主路软管；14、显示屏；15、上壳体；16、采样头连接管；17、流量计连接管；18、上接头；19、下接头；20、收缩管；21、挂钩；22、采样头下部；23、采样头上部。
具体实施方式
23.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。
24.如图1、图2所示，本实用新型实施例提供一种气溶胶个人呼吸采样器，其特征在于，包括：采样头、处理器4、电池7、气泵12、及流量计5；所述气泵12通过柔性管与所述采样头连接；在所述采样头与所述气泵12之间设置有收缩管20；所述流量计5的入口与所述收缩管20的靠近所述采样头的一端相连通，所述流量计5的出口与所述收缩管20的另一端相连通；所述电池7分别与所述处理器4、所述气泵12及所述流量计5电连接；所述采样头的顶部具有透气孔；所述采样头的内部设置有滤膜。
25.如前所述，现有技术中，流量计是串联于气路中的，即采样头、流量计、气泵是依次通过柔性管路串联在一起的。当设计额定流量较大的气溶胶个人呼吸采样器时，必须要配置大流量的流量计，而额定流量大的流量计，势必体积也更大，很难在气溶胶个人呼吸采样器壳体内部进行优化布置，因而造成气溶胶个人呼吸采样器的体积较大，对便携性产生不
利影响。
26.经过分析与实测，本技术中，发明人改变了现有技术的配置方案，将一个额定流量小于需求的流量计5以并联的方式设置于气路中。如图所示，柔性管包括采样头连接管16、主路软管13和支路软管11等，采样头连接管16的顶端连接到采样头，将气溶胶气体引入气泵12，从而使气体在经过采样头内部的滤膜时，将气体中混杂的待收集物质收集在滤膜上。采样头连接管16的底端位于壳体内，并通过上接头18、收缩管20、下接头19与主路软管13连接在一起。采样头连接管16在进入到壳体内部后，通过上接头18、下接头19与主路软管13连接在一起，主路软管13用于为下游的气泵供气。而在上接头18与下接头19之间，需要设置一段内径小于主路软管13管径和采样头连接管16管径的收缩管20，在收缩管20的侧方，即收缩管20的入口端和出口端，分别连接一根流量计连接管17，从而使采样头连接管16送来的气体被分流：一部分经过收缩管20和主路软管13直接进入气泵12，另一部分经由流量计连接管17流入到流量计5。在该连接方式中，通过管径比(采样头连接管16与收缩管20的管径比值)和流量计5的实际刻度，即可实现用小流量的流量计5测量大流量气路的流量，从而实现用小流量的流量计5代替大流量的流量计5，从而大幅度减小了空间占用，且体积较小的流量计更有利于空间布置，进一步减小了气溶胶个人呼吸采样器的整体体积，便于操作人员携带。
27.处理器4包含微控制单元(mcu)在内的多个芯片和模块，用于控制电源、显示屏14、按键3、气泵12和流量计5等，使整机协调稳定地运行。其结构示意图参见图3。
28.进一步的，所述气泵12共有两个，两个所述气泵12之间为并联设置。
29.为了获得更大的流量，除了要增大流量计5的测量范围外，还需要增大气泵12的流量。为了便于空间布置、减少整机体积，本技术中，采用左右分隔布置的两台气泵12，并通过主路软管13、支路软管11将两台气泵12并联使用。每台气泵12具有两个端口。在主路软管13和支路软管11之间，为便于布置，还设置了气路分配器6。根据实际测量需要，两台气泵12可以单独运行，也可在需要较大流量时同时运行。
30.进一步的，所述采样头包括采样头下部22和采样头上部23，所述采样头下部22与所述采样头上部23之间为可拆卸连接；所述采样头上部23的顶面上具有多个透气孔。
31.为了更换滤膜，采样头上部23和采样头下部22之间宜采用螺纹等方式进行连接。同时，为了取得更好的效果，在采样头上部23的顶面上可设置多个透气孔。
32.进一步的，所述采样头下部22的侧部还设置有挂钩21。
33.本技术中，采样头上设置挂钩21，并通过挂钩21挂在作业人员的额衣领上，从而可以模拟人的鼻腔的高度和环境，使结果更具有参考价值。
34.进一步的，所述气溶胶个人呼吸采样器还包括壳体；所述壳体包括上壳体15和以卡合方式连接于所述上壳体15下方的下壳体10；所述处理器4、所述电池7、所述气泵12、以及所述流量计5均设置于所述壳体内部；所述柔性管的一部分、以及所述气泵12位于所述壳体的外部。
35.由于采样头放置于作业人员衣领处，而设备本体一般置于衣兜里，因此，采样头通过采样头连接管16与气溶胶个人呼吸采样器壳体内部的主体部分是柔性连接的。而为了便于拆卸和维护，上壳体15与下壳体10之间采用卡合方式连接。
36.进一步的，所述上壳体15上还设置有按键3和显示屏14；所述处理器4分别与所述
按键3和所述显示屏14电连接。
37.按键3包括启动键和上、下调整键，启动键用于开/关机，上、下调整键用于根据需要调节设定流量。
38.进一步的，所述上壳体15上还设置有usb口2；所述usb口2与所述处理器4电连接。
39.usb口2用于连接外部设备，可作为调试接口使用。
40.进一步的，所述上壳体15上还设置有电源口1；所述电源口1与所述处理器4电连接。
41.电源口1可用于为电池7充电。
42.进一步的，所述壳体内还设置有固定支架8；所述固定支架8的主体为竖置的板状结构。所述气泵12、以及所述流量计5设置于所述固定支架8的一侧；所述电池7为竖直布置的板状结构，且所述电池7设置于所述固定支架8的另一侧。
43.本技术中在壳体内部设置了固定支架8，其主体为竖直的板状结构，并连接有一些横向设置的辅助结构，通过该固定支架8，可将气泵12、以及流量计5在壳体内进行有效固定和连接；同时，将电池7固定在其另一侧，除可合理利用空间外，还能避免气泵12等部件的发热对电池7产生不利影响。
44.在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。
45.为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本实用新型，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本技术公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
46.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。