一种智能恒温多路大气采样方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大气环保领域，尤其涉及一种智能恒温多路大气采样方法和装置。
[0002]
【背景技术】
[0003] 随着科技日益进步带来的工业日益发展，环境问题已经成为一个越来越迫切需要 解决的问题，环境污染日益严重，对我国人民生活、生产已经带来极大的影响，因此环境保 护形势也变得越发重要，而解决环境问题的首要前提则是环境监测；其中对于大气环境监 测则是其中一个重要的环节，大气污染的源头除了正常的人民群众生活带来的废气、进入 大气中的颗粒物等，还包括消费产生的废气（如汽车尾气等）、各类生产过程中的产生的污 染物等，尤其是工厂生产过程中产生的大量废气及进入大气中的颗粒物，为更好地解决环 境污染问题，对此类污染物的检测也变得极为重要，以往检测的方式，都是人为操作，将简 单的设备放置在被测单位的下风口，根据预先设定的值以及天气情况，进行大气样品的采 样、收集以及检测，其方法不仅繁琐，而且需要人员值守，并且仪器也无法自动进行判断是 否可以进行采样、收集以及检测的工作，因此效率极低，而且还对天气状况依赖严重，难以 进行持续有效自动的监控。
[0004]
【发明内容】
[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006] 为此，本发明的一个目的在于提供一种智能恒温多路大气采样方法，可以根据风 速、风向以及由风速标准差进行智能判断污染物来源，自动开始进行采样、收集及分析等， 并且可以多路同时采样，同时采集颗粒物（如TSP、PM10、PM2. 5)以及气态污染物（如S02、 NOx、C0/C02 等）。
[0007] 根据本发明的一种智能恒温多路大气采样方法，包括： 预设基于被测目标为原点的某一方向射线为标准方向，设为标准角度〇°，利用位于测 量点的气象参数传感装置对处于被测目标的初始测量时的下风处的风速和风向进行测量 并将测量值发送至控制单元，当以下情况发生时，所述控制单元发出采样指令至抽气部件 和采样部件，所述抽气部件在得到采样指令后进行抽气动作，所述采样部件在得到采样指 令后进行采样动作，大气经由切割器进入主机箱直至采样部件： a. 所述测量风速位于风速判定值V范围内时；或 b. 所述测量风向位于风向判定值范围内时；或 c. 当以时间T为周期测得η次风向的平均风向的标准差时，为预设值；或 d. 当所述测量风速、所述测量风向、所述标准差进行任意组合后，所述任意组合中的条 件同时具备时； 当上述a中所述测量风速、b中所述测量风向、c中所述标准差、d中所述任意组合中的 参数发生变化，不再满足a-d中条件后，所述控制单元发出停止指令传递至所述抽气部件 和所述采样部件，所述抽气部件在得到所述停止指令后停止运转动作，所述采样部件在得 到所述停止指令后停止采样动作； 当采用上述a-d中的任一种判定条件后，所述控制单元具有循环算法进行循环判定和 采样记录，或只判定一次。
[0008] 其中，判定条件a-d中，根据实际情况可以任选一种方式进行判定，而选择其中的 一种判定方式后，如果其判定依据发生变化，不再符合判定条件后，则相应的动作即停止。
[0009] 另外，根据本发明上述的智能恒温多路大气采样方法还可以具有如下附加的技术 特征： 进一步地，所述风速判定值V的范围为lm/s-3m/s。
[0010] 由于大气中污染物的不同，则可根据不同的条件对风速判定值进行选择，如可以 采用风速判定值1、2、3或I. 5、2. 5m/s等来进行不同情况的判定。
[0011] 进一步地，所述测量风速为时间周期Tm内的平均风速。
[0012] 测量风速可以是即时风速，也可以是一个时间段内的平均风速。
[0013] 进一步地，所述风向判定值X的范围为（+ X ),所述5为所述气象参数传感 装置以时间T为周期连续采样η次测得的平均风向角度，所述3为平均风向与所述标准角 度〇°的夹角度数，所述测量点的位置位于以所述被测目标为圆心及所述风向判定值X的 范围形成的扇形区域内。
[0014] 更进一步地，当所述气象参数传感装置以时间T为周期连续采样η次，持续测量第 m次到n+m-1次测得风向的平均风向的公式为：
第m次到n+m-1次的测量风向标准差s < 29° ; 气象参数传感装置将所测量的数据传递至控制单元，由控制单元进行计算，得到相应 的测量风向及n-(n+m-1)次的标准差，根据权1中的方法，进行判定，如果符合判定条件，则 进行动作。
[0015] 更进一步地，所述η为10。
[0016] 进一步地，所述气象参数传感装置包括用来测量风速并将所述风速值传给所述控 制单元的风速传感器和用来测量风向并将所述风向值传给所述控制单元的的风向传感器。
[0017] 气象传感装置可以通过多种传感器对风速或风向进行测量，但也可以采用独立的 风速传感器和风向传感器。
[0018] 进一步地，所述气象参数传感装置包括温度传感器和大气压力传感器，所述温度 传感器和大气压力传感器用于工况和标况流量换算或通过将信息传递给所述控制单元进 行工况和标况流量换算。
[0019] 可以通过温度传感器和大气传感器自带计算功能的部件进行工况和标况流量的 换算，也可以将相应的参数传递给控制单元进行相应计算。
[0020] 进一步地，所述抽气部件包括两个抽气部件，所述采样部件包括颗粒物富集单元、 气体吸收单元，所述颗粒物富集单元用于大气中颗粒物采样，所述气体吸收单元用于大气 中气态物质采样，两个所述抽气部件与所述颗粒物富集单元和所述气体吸收单元分别联 通。
[0021] 更进一步地，所述颗粒物富集单元包含安放采样滤膜的容器。
[0022] 更进一步地，所述气体吸收单元多路气体吸收瓶，可以吸收多种气态污染物，所述 多路气体吸收瓶数量大于等于4。
[0023] 进一步地，所述采样部件包括恒温单元，所述恒温单元受所述控制单元控制用于 维持采样部件中温度的恒定。
[0024] 恒温单元用于保持主机箱内部的温度，这有利于进入的气体始终能处于一种稳定 的状态，便于大气污染物的分析。
[0025] 进一步地，所述控制单元包括对各类数据进行存储的功能部件。
[0026] 进一步地，所述方法还包括有数字地图功能，所述控制单元可以通过GPS定位，获 得由测量点引出的射线与待测单元形成的包含待测单元的最大夹角，所述控制单元控制所 述采样部件的接收开口张角小于所述最大夹角且落入所述最大夹角的范围内，当所述风速 和所述风向达到所述预设值后，所述控制单元发出采样指令，抽气部件运转，采样部件开始 进行采样，当所述风速和所述风向偏离所述预设值时，所述控制单元发出停止指令，所述抽 气部件停止运转，所述采样部件停止采样。
[0027] 本发明还提出了基于此方法的一种智能恒温多路大气采样装置，包括切割器、气 象参数传感部件，主机箱，抽气部件； 所述切割器安装在主机箱的上侧，所述抽气部件安装在所述主机箱的内部或外侧； 所述气象参数传感部件包括用于工况和标况流量换算的温度传感器和大气压力传感 器以及用于测定风速的风速传感器、用于测定风向的风向传感器，所述风向传感器、所述风 向传感器分别安装在所述气象参数传感部件具有的垂直安装在所述主机箱上侧的竖直杆 的上端； 所述主机箱内部包括用于控制采样、恒温、数据处理保存的控制单元、采样部件以及用 于保持恒定温度的恒温单元，所述采样部件包括颗粒物富集单元以及气体吸收单元； 所述气象参数传感部件中的所述温度传感器、大气压力传感器以及所述风速传感器、 所述风向传感器与所述控制单元相连，以传输各类参数； 所述采样部件、所述恒温部件、所述抽气部件与所述控制单元相连，接收来自所述控制 单元的指令以进行控制。
[0028] 进一步地，所述抽气部件有两路，所述抽气部件与所述颗粒物富集单元和所述气