[發(fā)明專利]可測(cè)量氣溶膠濃度的氣體采樣器及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710242743.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106840785A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐凱;黃忠偉;黃建平;周天;史晉森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/24
• 分類號(hào): G01N1/24;G01N15/06
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 馬維麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體采樣技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可測(cè)量氣溶膠濃度的氣體采樣器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市化、城鎮(zhèn)化水平的提高，大氣環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，霧霾天氣頻發(fā)，不僅降低能見(jiàn)度，使交通事故發(fā)生率上升，而且大氣氣溶膠中的有毒有害成分嚴(yán)重威脅人類健康，此外，大范圍高濃度的大氣氣溶膠還可以通過(guò)直接效應(yīng)和間接效應(yīng)影響地氣輻射能量平衡，影響云和降水，對(duì)區(qū)域甚至全球氣候具有潛在的重大影響。所以研究大氣氣溶膠的濃度和成分具有重要意義。目前，大氣顆粒物的相關(guān)采樣器功能單一，不能滿足監(jiān)測(cè)和科研的多種需求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種可測(cè)量氣溶膠濃度的氣體采樣器及系統(tǒng)，可以滿足多樣的氣體采樣需求。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種可測(cè)量氣溶膠濃度的氣體采樣器，包括：

外殼，所述外殼具有一容納腔室；

進(jìn)氣通路，所述進(jìn)氣通路設(shè)置在所述容納腔室內(nèi)，所述進(jìn)氣通路包括第一進(jìn)氣通路和套設(shè)在所述第一進(jìn)氣通路外的第二進(jìn)氣通路，所述第一進(jìn)氣通路與所述第二進(jìn)氣通路相隔離，所述第一進(jìn)氣通路的出氣端包圍在所述第二進(jìn)氣通路的出氣端內(nèi)，所述第二進(jìn)氣通路內(nèi)設(shè)置有將所述第二進(jìn)氣通路的進(jìn)氣端與出氣端隔離的隔離結(jié)構(gòu)；所述第二進(jìn)氣通路的進(jìn)氣端與出氣端之間連通有采樣氣路，所述采樣氣路用于將氣體輸送至所述第二進(jìn)氣通路的出氣端；

與所述第二進(jìn)氣通路的出氣端連接的，用于檢測(cè)經(jīng)所述進(jìn)氣通路流進(jìn)的氣流散射后激光強(qiáng)度的激光探測(cè)組件；

與所述激光探測(cè)組件的出氣端連接的氣泵；

設(shè)置在所述激光探測(cè)組件和氣泵之間，用于檢測(cè)氣體流量的第一流量控制模塊；

分別與所述激光探測(cè)組件、第一流量控制模塊連接的主控模塊。

進(jìn)一步的，還包括：

與所述主控模塊相連接的傳感器組件，所述傳感器組件包括設(shè)置在所述外殼上的溫度濕度壓力傳感器、紫外強(qiáng)度照度傳感器和風(fēng)向風(fēng)速儀中的一個(gè)或多個(gè)。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣通路的進(jìn)氣端設(shè)置在所述外殼上，所述進(jìn)氣通路的進(jìn)氣端設(shè)置有氣體干燥裝置，所述氣體干燥裝置為設(shè)置在所述進(jìn)氣通路側(cè)壁上的加熱器或干燥過(guò)濾管。

進(jìn)一步的，所述采樣氣路的進(jìn)氣端、出氣端分別開(kāi)設(shè)在所述第二進(jìn)氣通路的側(cè)壁上，且所述采樣氣路的進(jìn)氣端、出氣端通過(guò)所述隔離結(jié)構(gòu)分離。

進(jìn)一步的，所述采樣氣路包括多個(gè)采樣通道，每個(gè)采樣通道內(nèi)分別設(shè)置有流量控制單元，多個(gè)采樣通道的出氣端設(shè)置有用于過(guò)濾氣體中雜質(zhì)的第一過(guò)濾器。

進(jìn)一步的，所述采樣氣路內(nèi)設(shè)置有用于控制采樣氣路內(nèi)氣體流量的第二流量控制模塊；多個(gè)采樣通道的出氣端還通過(guò)第三流量控制模塊與所述氣泵的進(jìn)氣端連接。

進(jìn)一步的，所述激光探測(cè)組件包括用于生成激光的激光發(fā)射裝置、用于將生成的激光分成兩束的分光裝置、用于接收激光并檢測(cè)其光強(qiáng)的第一接收裝置和第二接收裝置，所述分光裝置分光后形成的兩束激光中其中一束被第一接收裝置接收，另一束經(jīng)過(guò)氣流散射后被所述第二接收裝置接收；所述激光探測(cè)組件還包括設(shè)置在分光裝置和第二接收裝置之間的，用于提高聚光效率的橢圓反射鏡；所述激光發(fā)射裝置與分光裝置之間還設(shè)置有起偏器及擴(kuò)束器。

進(jìn)一步的，所述第一流量控制模塊與所述氣泵之間還設(shè)置有第二過(guò)濾器。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述外殼上，與所述主控模塊連接，用于顯示所述激光探測(cè)組件和/或傳感器組件生成數(shù)據(jù)的顯示模塊，以及設(shè)置在所述外殼上，與所述主控模塊連接，用于接收外部輸入的控制面板。

本發(fā)明還提供了一種氣體采樣系統(tǒng)，包括上述的可測(cè)量氣溶膠濃度的氣體采樣器，及與所述氣體采樣器中的主控模塊連接的數(shù)據(jù)分析終端。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過(guò)采樣組件可以實(shí)現(xiàn)氣體樣品的采集，并通過(guò)激光探測(cè)組件可以檢測(cè)到氣體樣品的氣溶膠濃度，通過(guò)設(shè)置兩條相互獨(dú)立的進(jìn)氣通路，使得其中流經(jīng)第二進(jìn)氣通路的氣體可以作為第一進(jìn)氣通路內(nèi)氣體的保護(hù)氣體，該采樣器功能多樣，可以滿足不同環(huán)境下的氣體采樣和氣溶膠濃度檢測(cè)的需要。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。