多通道空气颗粒物采样方法与流程

本发明属于空气中颗粒物含量等采样，具体涉及用于高温情况下的多通道空气颗粒物采样方法。

背景技术：

1、在火灾或特殊化学试验等条件下，现场环境会产生剧烈的震动和高温强冲击的空气等，上述环境空气中的颗粒物需要取样研究。现有技术中，空气颗粒物采样方法大多以直接采样为准，这一过程中，首先，现有设备只适用于温和环境下的空气颗粒物采样，现场需要有人值守，不适用于上述强冲击、强震动及高温环境中的颗粒物采样，容易损伤采样组件，或者导致采样效果差，而且采样人员的安全隐患大；其次，现有设备均只是一次性采样，不能对采样进行分段，难以进行空气中颗粒物浓度变化规律研究。

技术实现思路

1、鉴于以上分析，本发明提出了多通道空气颗粒物采样方法，及时处理采样的空气，且通过多种通道的设置，便于采集不同时间段的样品，以进行试验后的进一步研究。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、多通道空气颗粒物采样方法，包括以下步骤：

4、发送采样启动信号，控制组件控制启动采样；

5、所述采样启动信号为外力的震动感应或发射的启动信号或定时信号；

6、根据预设的采样顺序，逐一开启若干个采样通道，并在设定的时间段内关闭所述采样通道；

7、于采样通道内，经预处理组件，将具有高冲击力且高温的采样气体，处理成冲击力小、低温的采样气体，同时过滤出所述采样气体中的粒径大于过滤预设粒径的颗粒物；

8、通过采样通道内的微孔滤膜截留获得空气中的采样颗粒物。

9、本发明中，根据控制组件，按照顺序以及时间段逐一开启采样通道，能够实现分批分段的采样方式，而一般实验以及研究中，需要了解不同时间段的效果，进而为后续研究做好基础准备和给出调整的依据，本发明的方案，能够实现对于后期研究的数据支撑。

10、本发明中，采样启动信号为多种控制方式，由于实际操作中，操作人员不一定能第一时间获得采样的信号，比如不同的化学反应时间不同，发生爆炸性或冲击性的时间不同，此时可以选用震动感应即当震动到设定或预期的频率时，默认为已经开始爆炸或冲击，需要进行采样，此时，可以利用震动感应作为触发信号，进行采样的启动。

11、本发明中，利用预处理组件，分别进行了冲击力的缓解、温度的降温以及颗粒物的过滤，进而最终进入微孔滤膜的颗粒物为粒径小，温度正常且不含有冲击力的颗粒物，确保了对采用滤纸的最小冲击。

12、作为本发明的进一步改进，还包括采样头的装配，具体为：带有采样通道的装配组件，通过推动组件，使得悬空设置的装配组件远离或装入外壳形成的装配腔内。

13、本技术方案中，采样头选进行一定的伸缩，进而针对于不同场景，可以进行采样头的伸出或者缩回，尤其是在特殊环境中，避免了对于装配壳体以及内部的采样通道的冲击，同时在维修等环境下，能够使得其伸出进行维修。

14、本技术方案中采样头的装配方式，无需铺设轨道，直接受力推出，一般在实验前将其推出，成本低，底部可以通过推杆等进行与装配壳的固定连接，确保采样头的伸出高度。

15、作为本发明的进一步改进，所述外壳预埋于底下或设置于密闭空间内，且所述外壳底部设置有减震组件。

16、本技术方案中，将外壳预埋或者置于封闭空间，更适合于不易用户进入的特殊环境中，比如在某些危险或污染物质放出的场景下，其释放出的危险或污染物质对其它结构也有危险或污染，后期用户会与采样的滤纸等接触，而选用这一方案，则滤纸等被隐藏起来，减少了对其它结构的危险或污染伤害。

17、作为本发明的进一步改进，所述外力的震动感应具体为：采样外壳感应外力，使得外壳震动，启动外壳上的震动感应器，使其发送指令于控制组件，进而控制组件启动采样工作模式，带动采样通道以及预处理组件处于工作模式。

18、本技术方案中，充分利用现有的智能设备，设定震动感应器，震动感应器设置不同的感应等级，并与控制组件进行关联通讯，使用中，还可以通过设置不同的震动等级，给出控制组件不同的信号，启动不同的采样通道以及设定不同的采样时间等，充实和丰富了采样数据。

19、作为本发明的进一步改进，若干个采样通道中，每个采样通道顶部均装配有法兰，所述采样通道与法兰之间交叉装配，使得若干个采样通道之间呈现交叉设置。

20、本技术方案中，交叉装配，而不是一一对应设置，进而采用通道的管长增加，其抗震能力增加。

21、作为本发明的进一步改进，若干个采样通道之间，并排设置，且并联设置的采样通道的末端均与动力组件连接。

22、本技术方案中，为了节省空间，并确保每个采样通道的独立性，避免同一通道进入多种时间段的气流，带来杂质，使得原始数据纯度被影响，最终获得的数据误差大的问题。

23、作为本发明的进一步改进，所述动力组件为真空动力泵或液压油泵。

24、本技术方案中，选用真空动力泵或液压油泵，进而采样中，真空动力泵，通过真空压力，进行吸附，以实现采样，尤其适合于空气等采样；而液压油泵，其动力较大，两者适用的场景不同，具体地，真空动力泵适合于2个采样通道的场景，而液压油泵适合于更多的管道通道。

25、作为本发明的进一步改进，所述逐一开启若干个采样通道具体为利用控制组件，以周期的方式，循环控制采样通道的开关顺序。

26、本技术方案中，以周期为控制点，每一个周期内，每个采样通道均会被开启一次关闭一次，而具体什么时间开，什么时间关，哪个先开，哪个先关，均已经通过逻辑设计在控制组件内，使得可以根据需求进行对应控制调整。

27、作为本发明的进一步改进，所述周期具体为：在设定的时间段内，对若干个采样通道对应的电磁阀排序，并限定每个电磁阀工作的时间段。

28、本技术方案中，为了控制精准，进而选用电磁阀为开关，直接对电磁阀进行控制，控制精准，同时还可以设置流量监测等，进行不同时间段的流量监测，配合对应的采样，提高精准度。

29、作为本发明的进一步改进，所述预处理组件为填充于管道内的多孔镍材料。

30、本发明中，选用多孔镍材料，充分利用镍材料的散热以及强度大等特点，使得采样颗粒物经过镍材料，高温被吸附，变为低温，而其强度能够将大的冲击进行缓冲，多孔结构，具体为蜂窝煤状的结构，进而大颗粒物无法通过，被隔开，以实现了过滤目的。

技术特征：

1.多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，还包括采样头的装配，具体为：带有采样通道的装配组件，通过推动组件，使得悬空设置的装配组件远离或装入外壳形成的装配腔内。

3.根据权利要求2所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，所述外壳预埋于底下或设置于密闭空间内，且所述外壳底部设置有减震组件。

4.根据权利要求2所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，所述外力的震动感应具体为：采样外壳感应外力，使得外壳震动，启动外壳上的震动感应器，使其发送指令于控制组件，进而控制组件启动采样工作模式，带动采样通道以及预处理组件处于工作模式。

5.根据权利要求1所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，若干个采样通道中，每个采样通道顶部均装配有法兰，所述采样通道与法兰之间交叉装配，使得若干个采样通道之间呈现交叉设置。

6.根据权利要求1所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，若干个采样通道之间，并排设置，且并联设置的采样通道的末端均与动力组件连接。

7.根据权利要求6所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，所述动力组件为真空动力泵或液压油泵。

8.根据权利要求1所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，所述逐一开启若干个采样通道具体为利用控制组件，以周期的方式，循环控制采样通道的开关顺序。

9.根据权利要求8所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，所述周期具体为：在设定的时间段内，对若干个采样通道对应的电磁阀排序，并限定每个电磁阀工作的时间段。

10.根据权利要求1所述的多通道空气颗粒物采样方法，其特征在于，所述预处理组件为填充于管道内的多孔镍材料。

技术总结
本发明属于采样技术领域，公开了多通道空气颗粒物采样方法，包括以下步骤：发送采样启动信号，控制组件控制启动采样；采样启动信号为外力的震动感应或发射的启动信号或定时信号；根据预设的采样顺序，逐一开启若干个采样通道，并在设定的时间段内关闭采样通道；于采样通道内，经预处理组件，将具有高冲击力且高温的采样气体，处理成冲击力小、低温的采样气体，同时过滤采样气体中预设大小的颗粒物；通过采样通道内的微孔滤膜截留获得空气中的采样颗粒物。本发明中涉及的多通道采样器，不仅通过远程顺序控制获取了空气颗粒物的浓度变化规律，而且能够用于具有冲击性、震动性、高温性环境。

技术研发人员：周旭,王煜,徐辉,孟斌洋,姚海波,赵贺,张瀚
受保护的技术使用者：中国人民解放军63653部队
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13