本發(fā)明涉及采樣儀器，尤其涉及一種全天候大樣品量自動(dòng)降塵采集器。

背景技術(shù)：

降塵是科學(xué)界十分關(guān)注的研究介質(zhì)，而目前科學(xué)家所用的降塵采集裝置多為一些簡(jiǎn)易的器具，如飛盤(pán)、玻璃板、收納箱和玻璃缸等，這些裝置成本低廉易用，但缺點(diǎn)也十分明顯，這些器具采樣面積偏小，收集一定量的樣品所需采樣周期長(zhǎng)，收樣品時(shí)，需要人為刷洗，造成一定量的樣品損失，且不同的人操作造成采樣誤差大，數(shù)據(jù)對(duì)比有不確定性，由于采樣需要人力和水，在偏遠(yuǎn)地區(qū)操作極為不便，所以偏遠(yuǎn)地區(qū)的降塵數(shù)據(jù)極少，給科學(xué)家理解世界粉塵循環(huán)過(guò)程帶來(lái)巨大困難。

現(xiàn)有一發(fā)明專(zhuān)利，其公布號(hào)為CN105651560A，該發(fā)明專(zhuān)利公布了一種長(zhǎng)期分時(shí)段大氣干、濕降塵采集分析儀，另有一發(fā)明專(zhuān)利，其公告號(hào)為CN101963549B，該發(fā)明專(zhuān)利公布了一種全自動(dòng)降塵采集器采集方法，兩項(xiàng)專(zhuān)利均實(shí)現(xiàn)了用水沖洗收樣的自動(dòng)化。但是用水對(duì)采樣界面進(jìn)行沖刷，不易將吸附或固結(jié)于采樣介質(zhì)表面的粉塵全部洗脫，造成樣品代表性差，且前后樣品有交叉污染的現(xiàn)象，另一方面，現(xiàn)有技術(shù)不能滿足短周期大樣品量采集的需求，在偏遠(yuǎn)地區(qū)操作時(shí)，需水量較大，不易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期自動(dòng)采樣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能在偏遠(yuǎn)地區(qū)工作，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)大樣品量采樣，且采集的樣品具有代表性的全天候大樣品量自動(dòng)降塵采集器。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種全天候大樣品量自動(dòng)降塵采集器，包括外殼、集塵斗、導(dǎo)流管、收樣部、自動(dòng)控制部和供電部，集塵斗、導(dǎo)流管和收樣部均設(shè)置在外殼內(nèi)，集塵斗設(shè)置在外殼的上部，集塵斗與導(dǎo)流管的一端相連接，導(dǎo)流管的另一端與收樣部相連接，集塵斗和導(dǎo)流管均為中空結(jié)構(gòu)，自動(dòng)控制部與收樣部相連接，并可將收樣部輸送至導(dǎo)流管的下方，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采樣，供電部為降塵采集器供電。

進(jìn)一步：集塵斗和導(dǎo)流管均豎直設(shè)置，集塵斗和導(dǎo)流管一體成型，集塵斗為倒置的圓臺(tái)狀，集塵斗的下端內(nèi)徑較小，并與導(dǎo)流管的上端相連接，集塵斗的上端內(nèi)徑較大，便于形成采集降塵的開(kāi)口，外殼的上端在集塵斗的上方設(shè)有向集塵斗的軸線延伸的弧形擋圈，弧形擋圈與外殼一體成型，導(dǎo)流管的下端與收樣部相連接。

進(jìn)一步：集塵斗為軟性材質(zhì)，集塵斗外壁上設(shè)有多個(gè)橫向設(shè)置的呈環(huán)狀的第一支架和多個(gè)與第一支架交叉設(shè)置的第二支架，導(dǎo)流管外壁上豎直設(shè)有多個(gè)與第二支架相連接的第三支架，第三支架可在導(dǎo)流管外壁上下來(lái)回滑動(dòng)，第三支架向下滑動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第二支架向集塵斗的軸線靠近，未與所述第三支架相連接的所述第二支架被帶動(dòng)收攏，與所述第三支架相連接的所述第二支架的兩側(cè)均設(shè)置有未與所述第三支架相連接的所述第二支架，與所述第三支架相連接的所述第二支架依次間隔設(shè)置，當(dāng)?shù)诙Ъ転樨Q直狀態(tài)時(shí)，通過(guò)第一支架帶動(dòng)集塵斗的收攏閉合；第三支架向上滑動(dòng)，集塵斗打開(kāi)時(shí)，第一支架可保持集塵斗內(nèi)壁的平整，且第一支架上設(shè)有防止集塵斗內(nèi)壁部結(jié)冰的加熱電阻絲。

進(jìn)一步：導(dǎo)流管靠近收樣部的一端固定設(shè)有導(dǎo)流管基座，導(dǎo)流管基座上設(shè)有振動(dòng)器，第三支架與振動(dòng)器相連接，導(dǎo)流管上還設(shè)有靜電消除器。

進(jìn)一步：收樣部包括集樣瓶卡座、濕降塵集樣瓶、干降塵集樣瓶、機(jī)械臂和集樣瓶基座，集樣瓶基座設(shè)置在外殼的底部，多個(gè)濕降塵集樣瓶和多個(gè)干降塵集樣瓶設(shè)置在集樣瓶基座上，集樣瓶卡座設(shè)置在導(dǎo)流管基座的下部，機(jī)械臂在自動(dòng)控制部的作用下將集樣瓶基座上的濕降塵集樣瓶和干降塵集樣瓶運(yùn)輸至集樣瓶卡座內(nèi)，導(dǎo)流管基座上設(shè)有孔洞，導(dǎo)流管從孔洞穿過(guò)并伸入至集樣瓶卡座內(nèi)的濕降塵集樣瓶?jī)?nèi)或者干降塵集樣瓶?jī)?nèi)。

進(jìn)一步：還包括集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置，集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在集樣瓶卡座內(nèi)，集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置包括第一連接桿、第二連接桿和第三連接桿，第一連接桿的兩端分別與濕降塵集樣瓶和干降塵集樣瓶固定連接，第一連接桿的中心位置設(shè)有中心軸，第一連接桿可繞中心軸旋轉(zhuǎn)，第二連接桿設(shè)置在第一連接桿的下方，第二連接桿的一端通過(guò)固定軸與第一連接桿固定連接，第三連接桿設(shè)置在第二連接桿的下方，第三連接桿與第二連接桿的另一端固定連接，第三連接桿與自動(dòng)控制部相連接，需要將濕降塵集樣瓶和干降塵集樣瓶位置轉(zhuǎn)換時(shí)，自動(dòng)控制部控制第三連接桿旋轉(zhuǎn)，第三連接桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二連接桿旋轉(zhuǎn)，第二連接桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一連接桿繞中心軸旋轉(zhuǎn)，濕降塵集樣瓶和干降塵集樣瓶的位置發(fā)生移動(dòng)，將需要采集降塵的集樣瓶移動(dòng)至導(dǎo)流管的下方，另一集樣瓶從導(dǎo)流管的下方移出。

進(jìn)一步：濕降塵集樣瓶上設(shè)有孔洞，孔洞上設(shè)有濾網(wǎng)和濾膜，濾膜設(shè)置在孔洞靠近瓶壁內(nèi)側(cè)的一端，濾網(wǎng)設(shè)置在孔洞靠近瓶壁外側(cè)的一端，孔洞外接軟管，軟管的一端與孔洞相連接，軟管的另一端連接將濕降塵集樣瓶?jī)?nèi)多余的水抽除的水泵。

進(jìn)一步：設(shè)置在集樣瓶基座上的濕降塵集樣瓶和干降塵集樣瓶上設(shè)有瓶蓋，瓶蓋通過(guò)瓶蓋開(kāi)啟裝置實(shí)現(xiàn)瓶蓋的自動(dòng)開(kāi)啟和扣合，瓶蓋開(kāi)啟裝置包括第四連接桿和第五連接桿，瓶蓋與第四連接桿的一端相連接，第四連接桿的中部與集樣瓶基座相連接，第四連接桿的另一端與第五連接桿的上端相連接，第五連接桿的下端與自動(dòng)控制部相連接，通過(guò)自動(dòng)控制部向下拉動(dòng)第五連接桿時(shí)，第四連接桿的一端受到向上的拉力，將瓶蓋開(kāi)啟，第五連接桿向上移動(dòng)時(shí)，第四連接桿的一端向下移動(dòng)，將瓶蓋扣合。

進(jìn)一步：集塵斗的內(nèi)壁和導(dǎo)流管的內(nèi)壁均設(shè)有高分子光滑材料。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明集塵斗內(nèi)壁和導(dǎo)流管內(nèi)壁設(shè)有的高分子光滑材料，導(dǎo)流管上設(shè)有的靜電消除器以及振動(dòng)器，可防止降塵吸附和固結(jié)于降塵采集器表面，造成降塵難以去除的現(xiàn)象，避免了采樣效率不高，樣品交叉污染等問(wèn)題，保證了采集的樣品具有代表性；

2、本發(fā)明第一支架上設(shè)有防止集塵斗內(nèi)壁部結(jié)冰的加熱電阻絲，保證降塵采集器在天氣寒冷，有降雪的情況下，維持一定溫度不結(jié)冰，并將落入其中的冰雪融化，使得降塵采集器能全天候正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

3、本發(fā)明設(shè)有濕降塵集樣瓶和干降塵集樣瓶，可分別對(duì)干降塵和濕降塵進(jìn)行采集；

4、本發(fā)明利用太陽(yáng)能供電，避免用水收集樣品，使得該降塵采集器易于在偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期自動(dòng)采樣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的瓶蓋開(kāi)啟裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、外殼，2、集塵斗，3、導(dǎo)流管，4、振動(dòng)器，5、靜電消除器，6、集樣瓶卡座，7、濕降塵集樣瓶，8、干降塵集樣瓶，9、機(jī)械臂，10、集樣瓶基座，11、導(dǎo)流管基座，12、軟管，13、水泵，14、瓶蓋，15、第四連接桿，16、蓄電池，17、太陽(yáng)能板，18、擋圈，19、第一連接桿，20、第二連接桿，21第三連接桿，22、第五連接桿。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1、圖2和圖3所示，一種全天候大樣品量自動(dòng)降塵采集器，包括外殼1、集塵斗2、導(dǎo)流管3、收樣部、自動(dòng)控制部和供電部，集塵斗2、導(dǎo)流管3和收樣部均設(shè)置在外殼1內(nèi)，集塵斗2設(shè)置在外殼1的上部，集塵斗2與導(dǎo)流管3的一端相連接，導(dǎo)流管3的另一端與收樣部相連接，集塵斗2和導(dǎo)流管3均為中空結(jié)構(gòu)，自動(dòng)控制部與收樣部相連接，并可將收樣部中的濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8輸送至導(dǎo)流管3的下方，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采樣，供電部為降塵采集器供電。

進(jìn)一步：集塵斗2和導(dǎo)流管3均豎直設(shè)置，集塵斗2和導(dǎo)流管3一體成型，集塵斗2為倒置的圓臺(tái)狀，集塵斗2下端的內(nèi)徑較小，并與導(dǎo)流管3的上端相連接，集塵斗2的上端內(nèi)徑較大，形成便于采集降塵的開(kāi)口，集塵斗2的尺寸可根據(jù)需要擴(kuò)大，以增加單位時(shí)間的采樣量,外殼1的上端在集塵斗2的上方設(shè)有向集塵斗2的軸線延伸的弧形擋圈18，弧形擋圈18與外殼1一體成型，導(dǎo)流管3的下端與收樣部相連接。

集塵斗2為軟性材質(zhì)，集塵斗2外壁上設(shè)有多個(gè)橫向設(shè)置的呈環(huán)狀的第一支架和多個(gè)與第一支架豎直交叉設(shè)置的第二支架，導(dǎo)流管3外壁上豎直設(shè)有多個(gè)與部分第二支架相連接的第三支架，第三支架可在導(dǎo)流管3外壁上下來(lái)回滑動(dòng)，導(dǎo)流管3的外壁上還可設(shè)有滑道，第三支架可在滑道內(nèi)移動(dòng)，第三支架向下滑動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第二支架向集塵斗2的軸線靠近，未與所述第三支架相連接的所述第二支架被帶動(dòng)收攏，與所述第三支架相連接的所述第二支架的兩側(cè)均設(shè)置有未與所述第三支架相連接的所述第二支架，與所述第三支架相連接的所述第二支架依次間隔設(shè)置，當(dāng)?shù)诙Ъ転樨Q直狀態(tài)時(shí)，通過(guò)第一支架帶動(dòng)集塵斗2的收攏閉合；第三支架向上滑動(dòng)，集塵斗2打開(kāi)時(shí)，第一支架可保持集塵斗2內(nèi)壁的平整，且第一支架上設(shè)有防止集塵斗2內(nèi)壁部結(jié)冰的加熱電阻絲，保證降塵采集器在天氣寒冷，有降雪的情況下，維持一定溫度不結(jié)冰，并將落入其中的冰雪熔化，使得降塵采集器能全天候正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

導(dǎo)流管3靠近收樣部的一端固定設(shè)有導(dǎo)流管基座11，導(dǎo)流管基座11上設(shè)有振動(dòng)器4，第三支架與振動(dòng)器4相連接，導(dǎo)流管3上還設(shè)有靜電消除器5，避免了采樣效率不高，樣品交叉污染等問(wèn)題，保證了采集的樣品具有代表性。

收樣部包括集樣瓶卡座6、濕降塵集樣瓶7、干降塵集樣瓶8、機(jī)械臂9和集樣瓶基座10，集樣瓶基座10設(shè)置在外殼1的底部，多個(gè)濕降塵集樣瓶7和多個(gè)干降塵集樣瓶8設(shè)置在集樣瓶基座10上，集樣瓶卡座6設(shè)置在導(dǎo)流管基座11的下部，機(jī)械臂9在自動(dòng)控制部的作用下將集樣瓶基座10上的濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8運(yùn)輸至集樣瓶卡座6內(nèi)，導(dǎo)流管基座11上設(shè)有孔洞，導(dǎo)流管3從孔洞穿過(guò)并伸入至集樣瓶卡座6內(nèi)的濕降塵集樣瓶7內(nèi)或者干降塵集樣瓶8內(nèi)。

還包括集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置，集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在集樣瓶卡座6內(nèi)，集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置包括第一連接桿19、第二連接桿20和第三連接桿21，第一連接桿19的兩端分別與濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8固定連接，第一連接桿19的中心位置設(shè)有中心軸，第一連接桿19可繞中心軸旋轉(zhuǎn)，第二連接桿20設(shè)置在第一連接桿19的下方，第二連接桿20的一端通過(guò)固定軸與第一連接桿19固定連接，第一連接桿19的下方還可設(shè)有一個(gè)支撐桿，中心軸貫穿第一連接桿19和支撐桿的中心位置，第二連接桿20的一端與支撐桿相連接，第三連接桿21設(shè)置在第二連接桿20的下方，第三連接桿21與第二連接桿20的另一端固定連接，第三連接桿21與自動(dòng)控制部相連接，需要將濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8位置轉(zhuǎn)換時(shí)，自動(dòng)控制部控制第三連接桿21旋轉(zhuǎn)，第三連接桿21旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二連接桿20旋轉(zhuǎn)，第二連接桿20旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一連接桿19繞中心軸旋轉(zhuǎn)，濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8的位置發(fā)生移動(dòng)，將需要采集降塵的集樣瓶移動(dòng)至導(dǎo)流管3的下方，另一集樣瓶從導(dǎo)流管3的下方移出。

濕降塵集樣瓶7的瓶壁上設(shè)有孔洞，孔洞上設(shè)有濾網(wǎng)和濾膜，濾膜設(shè)置在孔洞靠近瓶壁內(nèi)側(cè)的一端，濾網(wǎng)設(shè)置在孔洞靠近瓶壁外側(cè)的一端，孔洞外接軟管12，軟管12的一端與孔洞相連接，軟管12的另一端連接水泵13，當(dāng)濕降塵集樣瓶中積有雨水時(shí)，可通過(guò)水泵13將其中的水排出。

設(shè)置在集樣瓶基座10上的濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8上設(shè)有瓶蓋14，瓶蓋14通過(guò)瓶蓋開(kāi)啟裝置實(shí)現(xiàn)瓶蓋14的自動(dòng)開(kāi)啟和扣合，瓶蓋開(kāi)啟裝置包括第四連接桿15和第五連接桿22，瓶蓋14與第四連接桿15的一端相連接，第四連接桿15的中部與集樣瓶基座10相連接，第四連接桿15的另一端與第五連接桿22的上端相連接，第五連接桿22的下端與自動(dòng)控制部相連接，通過(guò)自動(dòng)控制部向下拉動(dòng)第五連接桿22時(shí)，第四連接桿15的一端受到向上的拉力，將瓶蓋14開(kāi)啟，第五連接桿22向上移動(dòng)時(shí)，第四連接桿15的一端向下移動(dòng)，將瓶蓋14扣合。

自動(dòng)控制部包括液晶控制面板、可編程控制器、溫度傳感器、降水傳感器、水位傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和GPRS無(wú)線通訊模塊，液晶控制面板、可編程控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和GPRS無(wú)線通信模塊均嵌置在外殼內(nèi)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和GPRS無(wú)線通信模塊與可編程控制器相連接，可編程控制器與液晶控制面板相連接，溫度傳感器和降水傳感器設(shè)置在外殼1外，水位傳感器設(shè)置在導(dǎo)流管3靠近集樣瓶卡座6的一端，溫度傳感器、降水傳感器和水位傳感器與可編程控制器相連接。

供電部包括設(shè)置在外殼1外的太陽(yáng)能板17、蓄電池16、太陽(yáng)能控制器和逆變器，太陽(yáng)能板17與蓄電池16相連接，蓄電池16用于儲(chǔ)存多余的電能，太陽(yáng)能控制器和逆變器與太陽(yáng)能板17相連接，利用太陽(yáng)能供電，節(jié)約能源，且保證降塵采集器可在偏遠(yuǎn)地區(qū)長(zhǎng)期自動(dòng)采樣。

集塵斗2的內(nèi)壁和導(dǎo)流管3的內(nèi)壁均設(shè)有高分子光滑材料。

本發(fā)明的一種全天候大樣品量自動(dòng)降塵采集器，在開(kāi)始采集降塵時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制部將濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8上的瓶蓋14打開(kāi)，通過(guò)機(jī)械臂9將濕降塵集樣瓶7和干降塵集樣瓶8運(yùn)輸至集樣瓶卡座6內(nèi)，根據(jù)降水傳感器給出的有無(wú)降水的信號(hào)，選擇干降塵集樣瓶8或濕降塵集樣瓶7來(lái)收集降塵，并通過(guò)集樣瓶轉(zhuǎn)換裝置將選定的集樣瓶移動(dòng)至導(dǎo)流管3的下部，當(dāng)選擇濕降塵集樣瓶7采集降塵時(shí)，將水泵13與濕降塵集樣瓶7相連接，根據(jù)水位傳感器的信號(hào)，啟動(dòng)水泵13，及時(shí)將多余水分抽濾排出；打開(kāi)集塵斗2開(kāi)始接收降塵，在接收降塵過(guò)程中，可以通過(guò)降水傳感器的信號(hào)將干降塵集樣瓶8和濕降塵集樣瓶7進(jìn)行轉(zhuǎn)換；根據(jù)溫度傳感器的信號(hào)或預(yù)設(shè)程序，當(dāng)外界天氣低于某一溫度(如4攝氏度)時(shí)，將第一支架上設(shè)有的電阻絲接通，給集塵斗2內(nèi)壁加熱，保持集塵斗內(nèi)無(wú)冰雪留存；在降塵采集完成后，通過(guò)第二支架和第三支架收攏集塵斗2，啟動(dòng)導(dǎo)流管基座11上的振動(dòng)器4和導(dǎo)流管3上的靜電消除器5，維持一段時(shí)間，將降塵從集塵斗2內(nèi)壁脫附，收集至集樣瓶中，收集過(guò)程結(jié)束后，利用機(jī)械臂9將存有樣品的集樣瓶放回集樣瓶基座10，并蓋上瓶蓋14，一個(gè)降塵樣品采集過(guò)程完成。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。