一種多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法，包括樣氣入口，第一多通管、采樣頭、流量傳感器、顯示屏、鍵盤、USB接口、單片機(jī)、環(huán)境溫度傳感器、壓力傳感器和大氣壓傳感器；所述樣氣入口通過第一多通管并聯(lián)了采樣頭，所述采樣頭的出氣口與流量傳感器、壓力傳感器、抽氣裝置連接，所述流量傳感器、抽氣裝置、顯示屏、鍵盤、USB接口、環(huán)境溫度傳感器、大氣壓傳感器和壓力傳感器均與單片機(jī)電聯(lián)接。本發(fā)明提供一種一臺采樣器即可完成多臺采樣器的工作，根據(jù)所選擇的采樣頭的種類，同時完成幾種樣品的采集，以減少人工費用和運輸成本，節(jié)約采購費用和運行能源的多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法。
【專利說明】一種多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保監(jiān)測和氣溶膠監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的氣體或顆粒物采樣器一次只能采集一個樣品，而環(huán)境監(jiān)測需要采集的樣品種類很多，包括TSP、PM10、PM5、PM2.5、PMl等顆粒物；還包括金屬塵、微生物、SVOCs ;以及放射性氣溶膠、碘-131等放射性氣溶膠樣品；還包括氟化物、揮發(fā)性有機(jī)物等有害氣體及氣溶膠樣品。收集以上樣品的裝置，以下簡稱采樣頭。如PM2.5切割器及濾膜、SVOCs樣品收集裝置等均簡稱為采樣頭。當(dāng)同時采集兩個或者兩個以上氣體或顆粒物樣品時，需要用兩臺或兩臺以上的采樣器，儀器的采購費用、人工取樣費用和運輸成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種一臺采樣器即可完成多臺采樣器的工作，根據(jù)所選擇的采樣頭的種類，同時完成幾種樣品的采集，以減少人工費用和運輸成本，節(jié)約采購費用和運行能源的多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種多通道氣體和顆粒物的采樣器，包括樣氣入口，第一多通管、采樣頭、流量傳感器、顯示屏、鍵盤、USB接口、單片機(jī)、環(huán)境溫度傳感器、壓力傳感器和大氣壓傳感器；所述樣氣入口通過第一多通管并聯(lián)了采樣頭，所述采樣頭的出氣口與流量傳感器、壓力傳感器、抽氣裝置連接，所述流量傳感器、抽氣裝置、顯示屏、鍵盤、USB接口、環(huán)境溫度傳感器、大氣壓傳感器和壓力傳感器均與單片機(jī)電聯(lián)接。
[0005]上述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，所述抽氣裝置包括流量調(diào)節(jié)閥，與流量調(diào)節(jié)閥連接的抽氣泵，所述流量調(diào)節(jié)閥與抽氣泵通過第二多通管連接。
[0006]上述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，所述抽氣裝置包括抽氣泵。
[0007]上述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，所述樣氣入口通過第一多通管并聯(lián)了至少兩個采樣頭。
[0008]上述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，所述采樣頭包括TSP、PM10、PM5、PM2.5,PMl
切割器。
[0009]上述的多通道氣體和顆粒物的采樣器的使用方法，單片機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣頭入口的采樣流量值和環(huán)境溫度傳感器、大氣壓傳感器及流量傳感器的信息與設(shè)定好的采樣流量值進(jìn)行對比分析處理，控制相應(yīng)流量調(diào)節(jié)閥的開度大小和抽氣泵的轉(zhuǎn)速快慢，使采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，從而實現(xiàn)恒流量采樣。
[0010]上述的多通道氣體和顆粒物的采樣器的使用方法，單片機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣頭入口的采樣流量值和環(huán)境溫度傳感器、大氣壓傳感器及流量傳感器的信息與設(shè)定好的采樣流量值進(jìn)行對比分析處理，流量測控通過流量傳感器測得流量值與設(shè)定的采樣流量值進(jìn)行比較，由單片機(jī)控制抽氣泵的轉(zhuǎn)速快慢使該采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，實現(xiàn)恒流量采樣。
[0011]本發(fā)明多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法的優(yōu)點是:
1、多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法，一臺采樣器即可完成多臺采樣器的工作，根據(jù)所選擇的采樣頭的種類，同時完成幾種樣品的采集；用一個單片機(jī)控制多個氣路，實現(xiàn)多路氣體及顆粒物恒流量采樣，減少了人工費用和運輸成本，節(jié)約了采購費用和運行能源。
[0012]2、多通道氣體和顆粒物的采樣器及其使用方法，節(jié)省了成本，可將流量調(diào)節(jié)閥替換為抽氣泵實現(xiàn)控制流量的大小，節(jié)省了多通管的成本，同時也有利于日常保養(yǎng)維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
實施例一，如圖1所示，一種多通道氣體和顆粒物的采樣器，包括樣氣入口 1，第一多通管2，采樣頭包括三個:TSP切割器3、PMlO切割器4、PM2.5切割器5，流量傳感器包括第一流量傳感器6、第二流量傳感器7、第三流量傳感器8，顯示屏14，鍵盤15，USB接口 16，單片機(jī)17，環(huán)境溫度傳感器18，壓力傳感器包括第一壓力傳感器20、第二壓力傳感器21、第三壓力傳感器22，大氣壓傳感器19 ;所述樣氣入口 I通過第一多通管2并聯(lián)了 TSP切割器3、PMlO切割器4、PM2.5切割器5的進(jìn)氣口 ；采樣頭的出氣口與流量傳感器、壓力傳感器、抽氣裝置連接，所述抽氣裝置包括流量調(diào)節(jié)閥，與流量調(diào)節(jié)閥連接的抽氣泵13，所述流量調(diào)節(jié)閥與抽氣泵13通過第二多通管12連接，流量調(diào)節(jié)閥包括第一流量調(diào)節(jié)閥9、第二流量調(diào)節(jié)閥10、第三流量調(diào)節(jié)閥11。
[0015]所述TSP切割器3的出氣口與第三流量傳感器8、第三壓力傳感器22、第三流量調(diào)節(jié)閥11連接，TSP切割器3的出氣口最后通過第二多通管12與抽氣泵13連接；所述PMlO切割器4的出氣口與第二流量傳感器7、第二壓力傳感器21、第二流量調(diào)節(jié)閥10連接，PMlO切割器4的出氣口最后通過第二多通管12與抽氣泵13連接；所述PM2.5切割器5的出氣口與第一流量傳感器6、第一壓力傳感器20、第一流量調(diào)節(jié)閥9連接，PM2.5切割器5的出氣口最后通過第二多通管12與抽氣泵13連接。所述流量傳感器、抽氣裝置、顯示屏14、鍵盤15、USB接口 16、環(huán)境溫度傳感器18、大氣壓傳感器19和壓力傳感器均與單片機(jī)17電聯(lián)接。
[0016]多通道氣體和顆粒物的采樣器的使用方法:采樣時，單片機(jī)17根據(jù)TSP切割器3、PMlO切割器4、PM2.5切割器5三條氣路中的第一流量傳感器6、第二流量傳感器7、第三流量傳感器8和環(huán)境溫度傳感器18及大氣壓傳感器19檢測到的數(shù)據(jù)與每個氣路中設(shè)定的采樣流量值進(jìn)行對比分析處理，通過控制相應(yīng)氣路中的第一流量調(diào)節(jié)閥9、第二流量調(diào)節(jié)閥
10、第三流量調(diào)節(jié)閥11的開度大小和抽氣泵13的轉(zhuǎn)速快慢，從而控制經(jīng)過TSP切割器3、PMlO切割器4、PM2.5切割器5中的氣體流量，使通過各切割器的采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，實現(xiàn)恒流量采樣的目的。當(dāng)氣路中流量偏小時，單片機(jī)17需要分別控制第一流量調(diào)節(jié)閥9、第二流量調(diào)節(jié)閥10、第三流量調(diào)節(jié)閥11的開度變大或增加抽氣泵13的轉(zhuǎn)速，使通過各切割器的采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等；當(dāng)氣路中流量偏大時，單片機(jī)17需要分別控制第一流量調(diào)節(jié)閥9、第二流量調(diào)節(jié)閥10、第三流量調(diào)節(jié)閥11的開度變小或降低抽氣泵13的轉(zhuǎn)速，使通過各切割器的采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，從而實現(xiàn)各氣路恒流量采樣。在采樣過程中，第一壓力傳感器20、第二壓力傳感器21、第三壓力傳感器22用來檢測氣路中氣體阻力的大小。
[0017]實施例二，與實施例一相比，不同之處在于所述抽氣裝置包括抽氣泵，如圖2所示，一種多通道氣體和顆粒物的采樣器，包括樣氣入口 I’，第一多通管2’，采樣頭包括三個:TSP切割器3’、PMlO切割器4’、PM2.5切割器5’，流量傳感器包括第一流量傳感器6’、第二流量傳感器7’、第三流量傳感器8’，顯示屏12’，鍵盤13’，USB接口 14’，單片機(jī)15’，環(huán)境溫度傳感器16’，壓力傳感器包括第一壓力傳感器18’、第二壓力傳感器19’、第三壓力傳感器20’，大氣壓傳感器17’;所述樣氣入口 I’通過第一多通管2’并聯(lián)了 TSP切割器3’、PMlO切割器4’、PM2.5切割器5’的進(jìn)氣口 ；采樣頭的出氣口與流量傳感器、壓力傳感器、抽氣裝置連接，所述抽氣裝置包括抽氣泵，所述抽氣泵包括第一抽氣泵9’、第二抽氣泵10’、第三抽氣泵11’。
[0018]所述TSP切割器3’的出氣口與第三流量傳感器8’、第三壓力傳感器20’連接，TSP切割器3’的出氣口最后與第三抽氣泵11’連接；所述PMlO切割器4’的出氣口與第二流量傳感器7’、第二壓力傳感器19’連接，PMlO切割器4’的出氣口最后與第二抽氣泵10’連接；所述PM2.5切割器5’的出氣口與第一流量傳感器6’、第一壓力傳感器18’連接，PM2.5切割器5’的出氣口最后與第一抽氣泵9’連接。所述流量傳感器、抽氣裝置、顯示屏12’、鍵盤13’、USB接口 14’、環(huán)境溫度傳感器16’、大氣壓傳感器17’和壓力傳感器均與單片機(jī)15’電聯(lián)接。
[0019]多通道氣體和顆粒物的采樣器的使用方法:采樣時，單片機(jī)15’根據(jù)TSP切割器3’、PM10切割器4’、PM2.5切割器5’三條氣路中的第一流量傳感器6’、第二流量傳感器7’、第三流量傳感器8’和環(huán)境溫度傳感器16’及大氣壓傳感器17’檢測到的數(shù)據(jù)與每個氣路中設(shè)定的采樣流量值進(jìn)行對比分析處理，通過控制相應(yīng)氣路中的第一抽氣泵9’、第二抽氣泵10’、第三抽氣泵11’的轉(zhuǎn)速快慢，從而控制經(jīng)過TSP切割器3’、PMlO切割器4’、PM2.5切割器5’中的氣體流量，使通過各切割器的采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，實現(xiàn)恒流量采樣的目的。當(dāng)氣路中流量偏小時，單片機(jī)17’需要分別控制第一抽氣泵9’、第二抽氣泵10’、第三抽氣泵11’的轉(zhuǎn)速，使通過各切割器的采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等；當(dāng)氣路中流量偏大時，單片機(jī)17’需要分別控制第一抽氣泵9’、第二抽氣泵10’、第三抽氣泵11’的轉(zhuǎn)速，使通過各切割器的采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，從而實現(xiàn)各氣路恒流量采樣。在采樣過程中，第一壓力傳感器18’、第二壓力傳感器19’、第三壓力傳感器20’用來檢測氣路中氣體阻力的大小。
[0020]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改變、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道氣體和顆粒物的采樣器，其特征在于:包括樣氣入口，第一多通管、采樣頭、流量傳感器、顯示屏、鍵盤、USB接口、單片機(jī)、環(huán)境溫度傳感器、壓力傳感器和大氣壓傳感器；所述樣氣入口通過第一多通管并聯(lián)了采樣頭，所述采樣頭的出氣口與流量傳感器、壓力傳感器、抽氣裝置連接，所述流量傳感器、抽氣裝置、顯示屏、鍵盤、USB接口、環(huán)境溫度傳感器、大氣壓傳感器和壓力傳感器均與單片機(jī)電聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，其特征在于:所述抽氣裝置包括流量調(diào)節(jié)閥，與流量調(diào)節(jié)閥連接的抽氣泵，所述流量調(diào)節(jié)閥與抽氣泵通過第二多通管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，其特征在于:所述抽氣裝置包括抽氣泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，其特征在于:所述樣氣入口通過第一多通管并聯(lián)了至少兩個采樣頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道氣體和顆粒物的采樣器，其特征在于:所述采樣頭包括 TSP、PM10、PM5、PM2.5、PMl 切割器。
6.一種如權(quán)利要求2所述的多通道氣體和顆粒物的采樣器的使用方法，其特征在于:單片機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣頭入口的采樣流量值和環(huán)境溫度傳感器、大氣壓傳感器及流量傳感器的信息與設(shè)定好的采樣流量值進(jìn)行對比分析處理，控制相應(yīng)流量調(diào)節(jié)閥的開度大小和抽氣泵的轉(zhuǎn)速快慢，使采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，從而實現(xiàn)恒流量采樣。
7.—種如權(quán)利要求3所述的多通道氣體和顆粒物的采樣器的使用方法，其特征在于:單片機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣頭入口的采樣流量值和環(huán)境溫度傳感器、大氣壓傳感器及流量傳感器的信息與設(shè)定好的采樣流量值進(jìn)行對比分析處理，流量測控通過流量傳感器測得流量值與設(shè)定的采樣流量值進(jìn)行比較，由單片機(jī)控制抽氣泵的轉(zhuǎn)速快慢使該采樣流量值與設(shè)定的采樣流量值相等，實現(xiàn)恒流量采樣。
【文檔編號】G01N1/24GK103913355SQ201410135590
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月5日
【發(fā)明者】王鵬, 徐景陽, 張明池, 李火, 王丕征 申請人:青島共好檢測技術(shù)有限公司