[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

本實用新型提供了一種船載式智能化多通道的大氣采樣系統、其使用方法及應用，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。

技術領域

本實用新型屬于環境監測技術領域，涉及一種大氣采樣系統，尤其涉及一種船載式智能化多通道的大氣采樣系統。

背景技術

近年來隨著國家經濟實力的增強和科技生產力的全面迅速發展，以及環境空氣質量自動監測系統的不斷發展，環境空氣自動監測站越來越多。環境空氣自動監測站的大氣采樣系統主要由采樣裝置和檢測儀器構成，通過采樣裝置從室外引入空氣來完成環境空氣樣品的采集工作，然后利用檢測儀器對采集到的空氣樣品進行檢測分析。目前的大氣采樣系統結構比較簡單，由采樣頭，采樣管，抽氣風機(即采樣風機)組成采樣裝置，工作原理是在抽風機入口固定一個過濾膜，利用抽風機抽取空氣，根據時間和風量計算出過濾空氣的總體積，空氣中的樣品就富集留在過濾膜上，完成了一次采樣過程。

CN111060359A公開了一種多功能大氣采樣系統及大氣采樣方法，本實用新型的大氣采樣系統包括采樣頭、采樣管、抽氣風機、采樣系統控制器和分析儀；所述采樣管包括室外管和室內管，所述室內管設有加熱保溫裝置和采樣接口，且安裝有壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和流速傳感器；所述采樣系統控制器具有信號采集單元和微處理控制單元，所述微處理控制單元包括用于采樣控制單元；所述傳感器分別與信號采集單元和微處理控制單元相連接，所述采樣控制單元分別與加熱裝置、抽氣風機、分析儀相連接。

CN105424417A公開了一種智能大氣采樣系統，包括：大氣采樣設備；用于控制所述大氣采樣設備的下位機；用于控制所述控制器的主控系統，所述主控系統連接有存儲單元及條形碼掃描單元，所述存儲單元用于存儲控制程序，且所述控制程序的訪問路徑生成對應的條形碼，且所述主控系統通過所述條形碼掃描單元掃描所述條形碼，進而調用所述控制程序來控制所述控制器工作。

CN201327457Y公開了一種可定時控制多通道自動切換大氣采樣系統，它包括機器上蓋，下蓋，吸氣管口，電源插座，可拆分擋雨架，風扇，采樣袋固定架，提手，散熱防塵窗，PLC，硅膠管，大氣采樣器，采樣器變壓器，支撐板，采樣袋，電磁閥，分流器，顯示各個通道工作狀態的LED指示燈，運行指示燈，完成指示燈，時間控制器，電源開關，可升降拆分三角架等。

但是常規的大氣采樣設備不能直接在科考船上使用，首先科考船的航向、航速和風向、風速都是變化的，煙囪排出的廢氣有可能會飄到大氣采樣設備附近，煙囪的廢氣中含有粉塵、各種氮氧化物，這些物質隨著抽風機進入大氣采樣設備，留在過濾膜上，污染樣品，造成數據不準確。再次海洋上鹽霧腐蝕比較嚴重，常規的大氣采樣設備沒有考慮鹽霧腐蝕和防水要求，管路會腐蝕脫落，留在過濾膜上污染樣品；極地科考船會頻繁跨越赤道、南北極等區域，冷熱變化大且快速，要求設備既要有良好的保溫性能，又要能良好的散熱，常規的大氣采樣設備無法滿足頻繁的溫度變化。再次常規的設備一次只能進行一個過濾膜的采樣，要進行多個數據采樣就要多帶幾套設備，比較笨重且占用大量空間，效率低。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種船載式智能化多通道的大氣采樣系統，本實用新型設置了多個采樣通道同時進行大氣采樣作業，使用變頻裝置對抽氣裝置進行PID變頻控制，可以精準控制總的進氣量，同時也可以降低能耗；多通道采樣管路，每個采樣管路上配一臺大氣流量計，可以精準的測量和控制每條采樣管路上的大氣流量，實現了多通道的樣品采集，提高了作業的效率，減少了設備的體積。