[實用新型]一種船載式智能化多通道的大氣采樣系統

有效

• 申請號: 202021006237.8
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN212275372U
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 王碩仁;袁東方;陳清滿;蔡明紅;周星
• 申請（專利權）人: 中國極地研究中心（中國極地研究所）;上海怡穎金屬制品有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種船載智能化多通道的大氣采樣系統，其特征在于，所述的大氣采樣系統包括采集單元和控制單元；

所述的采集單元包括抽氣裝置以及至少兩組采樣模塊，所述的采樣模塊分別獨立接入所述的抽氣裝置，所述的采樣模塊沿大氣流向包括依次連接的采樣頭、采樣管和大氣流量計；

所述的控制單元包括電源模塊、PLC控制裝置和人機交互界面，所述的電源模塊用于向PLC控制裝置和人機界面供電，所述的PLC控制裝置通信連接所述的人機界面，所述的PLC控制裝置分別獨立地電性連接所述的抽氣裝置和大氣流量計，所述的PLC控制裝置和抽氣裝置之間的控制通路上設置有變頻裝置，所述的變頻裝置用于對抽氣裝置進行PID控制。

2.根據權利要求1所述的大氣采樣系統，其特征在于，所述的大氣采樣系統還包括散熱保溫單元；

所述的散熱保溫單元包括溫度傳感器、散熱裝置和保溫裝置，所述的溫度傳感器用于獨立檢測抽氣裝置、PLC控制裝置和大氣流量計的表面溫度，所述的散熱裝置用于對抽氣裝置進行降溫，所述的保溫裝置用于對PLC控制裝置和大氣流量計進行加熱。

3.根據權利要求2所述的大氣采樣系統，其特征在于，所述的溫度傳感器、PLC控制裝置和散熱裝置之間構成對抽氣裝置的閉環反饋控制，溫度傳感器獲取抽氣裝置的表面溫度數據后傳輸至PLC控制裝置，PLC控制裝置將接收到的溫度數據與預設的溫度期望范圍進行邏輯計算后得到偏差值，根據偏差值大小控制散熱裝置的輸出功率；

所述的溫度傳感器、PLC控制裝置和保溫裝置之間構成對抽氣裝置的閉環反饋控制，溫度傳感器獲取PLC控制裝置和大氣流量計的表面溫度數據后傳輸至PLC控制裝置，PLC控制裝置將接收到的溫度數據與預設的溫度期望范圍進行邏輯計算后得到偏差值，根據偏差值大小控制加熱裝置的輸出功率。

4.根據權利要求3所述的大氣采樣系統，其特征在于，所述的抽氣裝置為風機；

所述的散熱裝置為散熱風扇；

所述的保溫裝置為電加熱器。

5.根據權利要求4所述的大氣采樣系統，其特征在于，所述的PLC控制裝置接入船載自動氣象站的數據服務器，用于實現與船載自動氣象站之間的數據通信；

所述的PLC控制裝置、變頻裝置和抽風裝置之間形成閉環反饋控制，所述的PLC控制裝置接收到船載自動氣象站獲取的氣象信息，與預設的氣象信息的期望范圍進行邏輯計算得到偏差值，根據偏差值大小通過變頻裝置對抽風裝置的輸出功率進行PID控制；

所述的氣象信息包括相對風向和風速。

6.根據權利要求5所述的大氣采樣系統，其特征在于，所述的采樣頭內部設置有濾膜；

所述濾膜的直徑為100～200mm。

7.根據權利要求6所述的大氣采樣系統，其特征在于，所述的采樣頭的材質為316L不銹鋼。

8.根據權利要求6所述的大氣采樣系統，其特征在于，所述的大氣采樣系統還包括頂部敞口的采樣箱體，所述的控制單元、采集單元和散熱保溫單元集成布置于采樣箱體內；

所述的采樣箱體分為上下兩層，所述的采樣箱體的上層空間內集成布置有采樣模塊、保溫裝置和PLC控制裝置，所述的采樣箱體的下層空間內集成布置有散熱裝置和抽氣裝置；

所述的采樣箱體的上層空間內設置有密封箱，所述的PLC控制裝置和大氣流量計集成布置于所述的密封箱內；

所述的采樣箱體的上層空間所在的箱體外壁上嵌設有人機界面；

所述的采樣箱體的下層空間所在的箱體外壁上開設散熱孔；

所述的采樣箱體的敞口處罩扣有風帽，所述的風帽與采樣箱體的敞口之間保留供采樣大氣進入的空隙；

所述的風帽為屋頂結構，包括矩形平板以及沿矩形平板四邊外緣設置的梯形斜板；

所述的采樣箱體底部設置有底座。