空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)及方法，包括主機(jī)箱、顆料物切割補(bǔ)集裝置、煙氣預(yù)處理器、地面沉降顆物取樣裝置、三角支架、連接管，主機(jī)箱設(shè)置流量控制器，本發(fā)明為多種采樣環(huán)境源解析提供同采模式，可提供采集固定排放源、空氣中、又能采地面上的顆粒物樣本的設(shè)備及采樣方法，適用面非常廣泛，采樣效率高，為污染物成分、含量分析提供有力支撐。
【專利說明】空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣采樣及分析處理器械領(lǐng)域，具體地說，涉及一種空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]對空氣污染物進(jìn)行源解析采樣，是環(huán)境檢測的重要手段。目前針對環(huán)境空氣、固定排放源都有獨(dú)立的采樣儀器，而地面沉降的采樣設(shè)備沒有。這種只針對一種污染然源采樣的方式存在如下弊端:1:適用面窄，針對一個污染區(qū)若要既采集固定排放源、空氣中、又采地面上的顆粒物樣本，則需要的儀器種類多，這將大大增加用戶工作量和設(shè)備投資；2:源解析所用的濾膜阻力一般非常大，常規(guī)的采樣器負(fù)壓能力太小，不能完全適用；3:在采集固定排放源、采地面上的顆粒物樣本時，切割器不能工作于切割流速點(diǎn)上，使得樣本粒徑不是所期望的大小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決傳統(tǒng)空氣污染物進(jìn)行源解析采樣普遍存在的缺陷，本發(fā)明提供一種空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)及方法。
[0004]其技術(shù)方案是:空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)，包括主機(jī)箱、顆料物切割補(bǔ)集裝置、煙氣預(yù)處理器、地面沉降顆物取樣裝置、三角支架、連接管，主機(jī)箱設(shè)置流量控制器，其中:
顆粒物切割捕集裝置，包括切割頭、濾膜夾、固定裝置，所述固定裝置包括切割補(bǔ)集架，所述切割補(bǔ)集架由上板、中板、下板、四條垂直滑軌固定拼接而成，所述四條滑軌的上、下端分別固定連接于上板、下板的四角處，中板與切割補(bǔ)集架一側(cè)兩條滑軌滑動連接；上板與中板之間設(shè)置濾膜夾支撐座，包括與上板固定連接的上支撐座和與下板固定連接的下支撐座；所述濾膜夾設(shè)置于濾膜夾支撐座內(nèi)；切割頭通過吊管與固定裝置中的濾膜夾連通；濾膜夾支撐座上設(shè)置與濾膜夾連通的抽氣嘴；所述切割補(bǔ)集架還設(shè)置有連接上板與中板的工具扣，工具扣下端與中板固定連接，上端與上板可拆卸連接；
煙氣預(yù)處理器，包括煙氣管路與煙氣處理室，所述煙氣管路包括一殼體，殼體前端設(shè)置進(jìn)氣嘴，殼體內(nèi)設(shè)置有過濾筒、鈦管，鈦管外纏繞加熱帶；鈦管連通過濾筒與煙氣處理室；所述煙氣處理室內(nèi)設(shè)置制冷氣室，制冷氣室上方設(shè)置溫度傳導(dǎo)塊與半導(dǎo)體制冷塊；制冷氣室側(cè)壁與鈦管連通；所述半導(dǎo)體制冷塊上方設(shè)置散熱裝置；制冷氣室后方設(shè)置出氣嘴；
地面沉降顆粒物取樣裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架板兩端分別與萬向輪活動連接；機(jī)架中間設(shè)置一凹槽，所述凹槽內(nèi)開設(shè)有取樣孔，取樣孔上方設(shè)置開放源抽氣嘴，開放源抽氣嘴上端設(shè)置機(jī)架板，將開放源抽氣嘴固定于機(jī)架的凹槽內(nèi)；機(jī)架板上固定設(shè)置有連接支架，連接支架另一端與伸縮桿固定連接；所述機(jī)架的凹槽兩端還設(shè)置有毛簇，所述毛簇上端與機(jī)架固定連接，下端伸出機(jī)架之外。
[0005]作為改進(jìn)，顆粒物切割捕集裝置的切割頭進(jìn)氣口處設(shè)置狀態(tài)測試器，所述狀態(tài)測試器設(shè)置壓力、溫度傳感器。
[0006]作為改進(jìn)，顆粒物切割捕集裝置的切割補(bǔ)集架下板設(shè)置有快速接頭。
[0007]—種進(jìn)行空氣污染物源解析采樣方法，包括以下步驟:
A:確定采樣環(huán)境，包括:呼吸環(huán)境空氣采樣、污染源處空氣采樣、地面降塵空氣采樣；
B:如確定為對呼吸環(huán)境空氣采樣，按如下方法進(jìn)行:
將三角架上方連接至顆粒物切割捕集裝置的切割補(bǔ)集架下板快速接頭，調(diào)整三角腳架使切割頭至所需采樣高度；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；
C:如確定為對污染源處空氣采樣，按如下方法進(jìn)行:
將煙氣預(yù)處理器的進(jìn)氣嘴與污染源排氣管路連接；煙氣預(yù)處理器的出氣嘴連接顆粒物切割捕集裝置切割頭的進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口設(shè)置狀態(tài)測試器，并將狀態(tài)測試器的溫度傳感器與壓力傳感器分別通過信號線與主機(jī)箱連接；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；主機(jī)箱檢測從污染源處采集的溫度、壓力信號，根據(jù)與設(shè)置值的偏差對進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)整；
D:如確定為對地面降塵空氣采樣，按如下方法進(jìn)行:
將地面沉降顆粒物取樣裝置的開放源抽氣嘴通過連接管連接顆粒物切割捕集裝置切割頭的進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口設(shè)置狀態(tài)測試器，并將狀態(tài)測試器的溫度傳感器與壓力傳感器分別通過信號線與主機(jī)箱連接；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；采樣時，推動伸縮桿沿地面滑行，在整個取樣裝置滑動的過程中，毛簇把地面顆粒物擾動起來，顆粒物進(jìn)開放源抽氣嘴3中，并進(jìn)入采樣管路；主機(jī)箱檢測從污染源處采集的溫度、壓力信號，根據(jù)與設(shè)置值的偏差對進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)整。
[0008]本發(fā)明所提供的顆粒物切割捕集裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):
第一:本專利提供的三種采樣環(huán)境源解析同采模式，提供可采集固定排放源、空氣中、又能采地面上的顆粒物樣本的設(shè)備，適用面非常廣泛，減輕了勞動強(qiáng)度；
第二:同時設(shè)備選用高負(fù)壓的泵和設(shè)計(jì)專用的切割捕集架，使得濾膜的材質(zhì)、大小都不限制，可以做質(zhì)量濃度參數(shù)、成分分析參數(shù)的采樣；
第三:通過狀態(tài)測試器及測控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了切割器可以實(shí)時地工作在設(shè)計(jì)的切割流速點(diǎn)上，不受采樣方式的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明對呼吸環(huán)境空氣采樣的裝置連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明對污染源處空氣采樣的裝置連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明對地面降塵空氣采樣的裝置連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]【主要部件符號說明】
1，主機(jī)箱；101，溫度傳感器；102，流量控制器；2，顆粒物切割捕集裝置；201，切割頭；202，吊管；203，固定裝置；204，快速接頭；3，三角支架；4，狀態(tài)測試器；5，煙氣預(yù)處理器；501，出氣嘴；6，地面沉降顆粒物取樣裝置；601，伸縮桿。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對本發(fā)明空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)及方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)，包括主機(jī)箱1、顆料物切割補(bǔ)集裝置2、煙氣預(yù)處理器5、地面沉降顆物取樣裝置6、三角支架3、連接管，主機(jī)箱設(shè)置流量控制器102與溫度傳感器 101。
[0013]顆粒物切割捕集裝置，包括切割頭201、濾膜夾、固定裝置203，切割頭與固定裝置203通過吊管202連接。固定裝置包括切割補(bǔ)集架，所述切割補(bǔ)集架由上板、中板、下板、四條垂直滑軌固定拼接而成，所述四條滑軌的上、下端分別固定連接于上板、下板的四角處，中板與切割補(bǔ)集架一側(cè)兩條滑軌滑動連接；上板與中板之間設(shè)置濾膜夾支撐座，包括與上板固定連接的上支撐座和與下板固定連接的下支撐座；所述濾膜夾設(shè)置于濾膜夾支撐座內(nèi)；切割頭通過吊管與固定裝置中的濾膜夾連通；濾膜夾支撐座上設(shè)置與濾膜夾連通的抽氣嘴；所述切割補(bǔ)集架還設(shè)置有連接上板與中板的工具扣，工具扣下端與中板固定連接，上端與上板可拆卸連接；顆粒物切割捕集裝置的切割頭進(jìn)氣口處設(shè)置狀態(tài)測試器，所述狀態(tài)測試器設(shè)置壓力、溫度傳感器。所述顆粒物切割捕集裝置的切割補(bǔ)集架下板設(shè)置有快速接頭 204。
[0014]煙氣預(yù)處理器5，包括煙氣管路與煙氣處理室，所述煙氣管路包括一殼體，殼體前端設(shè)置進(jìn)氣嘴，殼體內(nèi)設(shè)置有過濾筒、鈦管，鈦管外纏繞加熱帶；鈦管連通過濾筒與煙氣處理室；所述煙氣處理室內(nèi)設(shè)置制冷氣室，制冷氣室上方設(shè)置溫度傳導(dǎo)塊與半導(dǎo)體制冷塊；制冷氣室側(cè)壁與鈦管連通；所述半導(dǎo)體制冷塊上方設(shè)置散熱裝置；制冷氣室后方設(shè)置出氣嘴 501。
[0015]地面沉降顆粒物取樣裝置6，包括機(jī)架，所述機(jī)架板兩端分別與萬向輪活動連接；機(jī)架中間設(shè)置一凹槽，所述凹槽內(nèi)開設(shè)有取樣孔，取樣孔上方設(shè)置開放源抽氣嘴，開放源抽氣嘴上端設(shè)置機(jī)架板，將開放源抽氣嘴固定于機(jī)架的凹槽內(nèi)；機(jī)架板上固定設(shè)置有連接支架，連接支架另一端與伸縮桿6固定連接；所述機(jī)架的凹槽兩端還設(shè)置有毛簇，所述毛簇上端與機(jī)架固定連接，下端伸出機(jī)架之外。
[0016]實(shí)施例1:確定為對呼吸環(huán)境空氣米樣:
將三角架上方連接至顆粒物切割捕集裝置的切割補(bǔ)集架下板快速接頭，調(diào)整三角腳架使切割頭至所需采樣高度；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；
含有顆粒物的采樣空氣經(jīng)過切割頭入口進(jìn)入切割頭中，切割器將不需要的顆粒切割下來，通過切割捕集架吊管進(jìn)入到濾膜夾內(nèi)，進(jìn)一步被濾膜截取，當(dāng)采集足夠含顆粒的樣本氣體后，濾膜上就累集了足量的顆粒，此時可停止采樣。
[0017]實(shí)施例2:為對污染源處空氣采樣:
將煙氣預(yù)處理器的進(jìn)氣嘴與污染源排氣管路連接；煙氣預(yù)處理器的出氣嘴連接顆粒物切割捕集裝置切割頭的進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口設(shè)置狀態(tài)測試器，并將狀態(tài)測試器的溫度傳感器與壓力傳感器分別通過信號線與主機(jī)箱連接；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；主機(jī)箱檢測從污染源處采集的溫度、壓力信號，根據(jù)與設(shè)置值的偏差對進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)整。
[0018]采樣煙氣先經(jīng)過進(jìn)氣嘴中的過濾網(wǎng)初步過濾，然后再經(jīng)過鈦合金過濾筒進(jìn)一步的精細(xì)過濾，過濾后的煙氣再經(jīng)過加熱帶加熱的鈦管進(jìn)行加熱后到達(dá)制冷氣室，煙氣在制冷氣室中迅速降溫，此過程中會將煙氣中含有的氣態(tài)水汽冷凝成液態(tài)的水，并在制冷氣室壁上形成水滴，水滴會順著冷凝氣室流到儲水瓶中，儲水瓶中的水會隨著蠕動泵排到儀器外。
[0019]含有顆粒物的采樣空氣經(jīng)煙氣預(yù)處理器除水、除塵后，經(jīng)過狀態(tài)測試器進(jìn)入切割頭中，切割器將不需要的顆粒切割下來，如被檢測的顆粒物PMlO或PM2.5等，通過切割捕集架吊管進(jìn)入到濾膜夾內(nèi)，進(jìn)一步被濾膜截取，當(dāng)采集足夠含顆粒的樣本氣體后，濾膜上就累集了足量的顆粒，此時可停止采樣，打開工具扣，在重力作用下，濾膜夾隨滑動組件一起滑出，取出濾膜夾，到無風(fēng)的地方取出濾膜保存，后面帶到分析室去分析。
[0020]實(shí)施例3:為對地面降塵空氣采樣:
將地面沉降顆粒物取樣裝置的開放源抽氣嘴通過連接管連接顆粒物切割捕集裝置切割頭的進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口設(shè)置狀態(tài)測試器，并將狀態(tài)測試器的溫度傳感器與壓力傳感器分別通過信號線與主機(jī)箱連接；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；主機(jī)箱檢測從污染源處采集的溫度、壓力信號，根據(jù)與設(shè)置值的偏差對進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)整。
[0021]采樣時，推動伸縮桿沿地面滑行，在整個取樣裝置滑動的過程中，毛簇把地面顆粒物擾動起來，顆粒物進(jìn)開放源抽氣嘴中，并進(jìn)入采樣管路，采樣空氣經(jīng)過狀態(tài)測試器進(jìn)入切割頭中，切割器將不需要的顆粒切割下來，如被檢測的顆粒物PMlO或PM2.5等，通過切割捕集架吊管進(jìn)入到濾膜夾內(nèi)，進(jìn)一步被濾膜截取，當(dāng)采集足夠含顆粒的樣本氣體后，濾膜上就累集了足量的顆粒，此時可停止采樣，打開工具扣，在重力作用下，濾膜夾隨滑動組件一起滑出，取出濾膜夾，到無風(fēng)的地方取出濾膜保存，后面帶到分析室去分析。
【權(quán)利要求】
1.空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)，其特征在于:包括主機(jī)箱、顆料物切割補(bǔ)集裝置、煙氣預(yù)處理器、地面沉降顆物取樣裝置、三角支架、連接管，主機(jī)箱設(shè)置流量控制器，其中: 顆粒物切割捕集裝置，包括切割頭、濾膜夾、固定裝置，所述固定裝置包括切割補(bǔ)集架，所述切割補(bǔ)集架由上板、中板、下板、四條垂直滑軌固定拼接而成，所述四條滑軌的上、下端分別固定連接于上板、下板的四角處，中板與切割補(bǔ)集架一側(cè)兩條滑軌滑動連接；上板與中板之間設(shè)置濾膜夾支撐座，包括與上板固定連接的上支撐座和與下板固定連接的下支撐座；所述濾膜夾設(shè)置于濾膜夾支撐座內(nèi)；切割頭通過吊管與固定裝置中的濾膜夾連通；濾膜夾支撐座上設(shè)置與濾膜夾連通的抽氣嘴；所述切割補(bǔ)集架還設(shè)置有連接上板與中板的工具扣，工具扣下端與中板固定連接，上端與上板可拆卸連接； 煙氣預(yù)處理器，包括煙氣管路與煙氣處理室，所述煙氣管路包括一殼體，殼體前端設(shè)置進(jìn)氣嘴，殼體內(nèi)設(shè)置有過濾筒、鈦管，鈦管外纏繞加熱帶；鈦管連通過濾筒與煙氣處理室；所述煙氣處理室內(nèi)設(shè)置制冷氣室，制冷氣室上方設(shè)置溫度傳導(dǎo)塊與半導(dǎo)體制冷塊；制冷氣室側(cè)壁與鈦管連通；所述半導(dǎo)體制冷塊上方設(shè)置散熱裝置；制冷氣室后方設(shè)置出氣嘴； 地面沉降顆粒物取樣裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架板兩端分別與萬向輪活動連接；機(jī)架中間設(shè)置一凹槽，所述凹槽內(nèi)開設(shè)有取樣孔，取樣孔上方設(shè)置開放源抽氣嘴，開放源抽氣嘴上端設(shè)置機(jī)架板，將開放源抽氣嘴固定于機(jī)架的凹槽內(nèi)；機(jī)架板上固定設(shè)置有連接支架，連接支架另一端與伸縮桿固定連接；所述機(jī)架的凹槽兩端還設(shè)置有毛簇，所述毛簇上端與機(jī)架固定連接，下端伸出機(jī)架之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)，其特征在于:所述顆粒物切割捕集裝置的切割頭進(jìn)氣口處設(shè)置狀態(tài)測試器，所述狀態(tài)測試器設(shè)置壓力、溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)，其特征在于:所述顆粒物切割捕集裝置的切割補(bǔ)集架下板設(shè)置有快速接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的空氣污染物源解析采樣系統(tǒng)進(jìn)行空氣污染物源解析采樣方法，其特征在于:包括以下步驟: A:確定采樣環(huán)境，包括:呼吸環(huán)境空氣采樣、污染源處空氣采樣、地面降塵空氣采樣； B:如確定為對呼吸環(huán)境空氣采樣，按如下方法進(jìn)行: 將三角架上方連接至顆粒物切割捕集裝置的切割補(bǔ)集架下板快速接頭，調(diào)整三角腳架使切割頭至所需采樣高度；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣； C:如確定為對污染源處空氣采樣，按如下方法進(jìn)行: 將煙氣預(yù)處理器的進(jìn)氣嘴與污染源排氣管路連接；煙氣預(yù)處理器的出氣嘴連接顆粒物切割捕集裝置切割頭的進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口設(shè)置狀態(tài)測試器，并將狀態(tài)測試器的溫度傳感器與壓力傳感器分別通過信號線與主機(jī)箱連接；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；主機(jī)箱檢測從污染源處采集的溫度、壓力信號，根據(jù)與設(shè)置值的偏差對進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)整； D:如確定為對地面降塵空氣采樣，按如下方法進(jìn)行: 將地面沉降顆粒物取樣裝置的開放源抽氣嘴通過連接管連接顆粒物切割捕集裝置切割頭的進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口設(shè)置狀態(tài)測試器，并將狀態(tài)測試器的溫度傳感器與壓力傳感器分別通過信號線與主機(jī)箱連接；將顆粒物切割捕集裝置的抽氣嘴通過連接管連接至主機(jī)箱的流量控制器；從主機(jī)箱中設(shè)置采樣溫度、壓力下的進(jìn)氣流量值，啟動采樣開關(guān)進(jìn)行采樣；采樣時，推動伸縮桿沿地面滑行，在整個取樣裝置滑動的過程中，毛簇把地面顆粒物擾動起來，顆粒物進(jìn)開放源抽氣嘴3中，并進(jìn)入采樣管路；主機(jī)箱檢測從污染源處采集的溫度、壓力信號，根據(jù)與設(shè)置值的偏差對進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)整。
【文檔編號】G01N1/24GK104237465SQ201410457675
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】李振, 孫作福, 陳光成, 陳永坤, 王守義, 梁正 申請人:青島海納光電環(huán)保有限公司