[發明專利]多通道分流結構采樣器

在審

• 申請號: 201710748801.X
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107436278A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 劉強;陳建新;梁志龍;陳紅松;雷慶鑫
• 申請（專利權）人: 太原海納辰科儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多通道分流結構采樣器，屬于顆粒物采集技術領域。

背景技術

監測環境空氣中顆粒物濃度全世界公認最準確的方法，就是用顆粒物采樣器對大氣進行采樣，在恒定的流量下采集大氣樣品，采樣氣體在通過濾膜后，顆粒物被收集到濾膜上，對采集前后濾膜的增重，除以采集的氣體體積就可得到顆粒物的濃度。顆粒物濃度的粒徑由采樣入口選配的TSP、PM10、PM2.5等切割器決定。

全世界上絕大部分的顆粒物采樣器都是單通道結構的，通過切割器切割后，直接由垂直管路連接到濾膜，理論上是沒有積塵現象。隨著對顆粒物分析的深入研究，要求同源采樣后，對采集的樣品進行分析，這樣就需要多通道顆粒物采樣器進行樣品的采集；一般由采樣入口、切割器、分流器、連接管路、采樣濾膜、泵、控制器組成，在實際工作過程中，分流器和連接管路容易積塵，從而造成數據值偏低。

發明內容

為解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種結構簡單，利用空氣動力學原理，以撞擊來切割顆粒物，避免出現積塵的多通道分流結構采樣器。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為多通道分流結構采樣器，包括與采樣入口相連接的切割分流器，所述切割分流器的底部連接有多路采集管路，所述采集管路上設置有切割器、濾膜組件、流量控制器和采樣泵，所述切割分流器主要由殼體、撞擊管、撞擊板和分流管構成，所述殼體內安裝有撞擊板，所述殼體的頂部安裝有撞擊管，所述殼體的底部安裝有多個分流管，所述撞擊管和分流管均延伸至殼體內部。

優選的，所述撞擊管和分流管均垂直于撞擊板設置。

優選的，所述撞擊板上設置有集水槽，所述集水槽的底部設置有出水口，所述出水口上安裝有出水管，所述出水管上連接有積水瓶。

與現有技術相比，本發明具有以下技術效果：本發明取消了獨立的分流器結構，通過切割器將切割了的顆粒物，直接通過均勻分配的分流管分流，這樣就可以通過垂直的連接管路連接到濾膜，徹底解決了多通道采樣器的分流器和彎曲管路造成的積塵；同時保證了采樣樣品的同源采樣要求，提高了采集精度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明中切割分流器的結構示意圖。

圖3為本發明中切割分流器的原理示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1、圖2所示，多通道分流結構采樣器，包括與采樣入口1相連接的切割分流器2，切割分流器2的底部連接有多路采集管路3，采集管路3上設置有切割器4、濾膜組件5、流量控制器7和采樣泵8，其中濾膜組件內置濾膜6，流量控制器7和采樣泵8均與主控系統11相連接，主控系統11上還連接有用于檢測實時天氣信息的氣象模塊9,用于實時檢測空氣溫濕度的溫濕度檢測模塊10，用于定位實時位置信息的GPS定位模塊12以及用于濾膜檢測的RFID模塊13，切割分流器2主要由殼體15、撞擊管14、撞擊板16和分流管17構成，殼體15內安裝有撞擊板16，殼體15的頂部安裝有撞擊管14，殼體15的底部安裝有多個分流管17，撞擊管14和分流管17均延伸至殼體15內部。

本發明中切割器可以是TSP、PM10、PM5、PM2.5、PM1.0等其它切割器或者是PM10、PM5、PM2.5、PM1.0等重疊組合的切割器。在使用時，切割分流器對采集到的顆粒物進行切割、分流，其主要是利用空氣動力學原理，以撞擊的方式來切割顆粒物。不同大小粒徑的顆粒物在流動的時候慣性是不一樣的，在撞擊管內流動的氣體和不同大小顆粒物，由于大顆粒的慣性比較大，當遇到撞擊板的時候，大的顆粒物就被切割下來，沉淀在撞擊板上，而小的顆粒物繼續跟隨氣體流動到下一級。改變氣體流速和撞擊板與撞擊管高度，就能切割掉不同大小的，空氣動力學當量直徑的顆粒物。切割后通往下一級的氣體與顆粒物，再由均與布置的分流管進行均勻分流，從而得到同源多通道采樣的顆粒物。這樣就可以通過垂直的連接管路連接到濾膜，徹底解決了多通道采樣器的分流器和彎曲管路造成的積塵；同時保證了采樣樣品的同源采樣要求，提高了檢測精度。

在進行顆粒物切割分流時，需要對顆粒物切割粒徑d進行計算，其中顆粒物切割粒徑d的理論公式為：，式中，k為無量綱系數，為空氣動力粘度系數，D為撞擊管直徑，為顆粒物質量濃度，C為坎寧安滑流指數，U為撞擊管流速。根據上述公式，能夠確定合理的顆粒物切割粒徑，提高檢測精度。