本发明涉及云雾颗粒采样,具体地说是一种云雾颗粒采样装置。
背景技术:
1、云雾研究对于空气质量与污染评价,以及生态系统保护和人类健康效应评估,具有重要作用。云雾颗粒采样是云雾研究的基础和关键,主要用于云雾的物理和化学特性分析及其在环境和气候系统中的作用研究。
2、云雾颗粒的采样要求高且过程复杂。主要体现在:云雾颗粒的采集多在海拔1200米以上的山地区域,且要求高湿度、低温差和气象条件稳定的地区。目前,云雾颗粒样品的采样主要采用气溶胶采样器,无法对不同粒径的云雾颗粒同步分开采集,且采集的样品受湿度影响,质量不高影响样品的理化特性分析。并且,目前采样装置在高湿条件下,采样效率低且防水防雨能力弱,容易受天气影响。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有耐湿和干燥功能的云雾颗粒采样装置,用于实现对不同粒径云雾颗粒的同步分开采集。
2、本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:云雾颗粒采样装置,包括自上而下依次设置的顶盖、干燥室和采集室,所述顶盖的侧壁具有进气口,所述干燥室的内侧具有内筒,所述内筒的上端与进气口连通,所述内筒的内壁具有电加热的干燥管,所述内筒与干燥室之间围成水汽汇集腔,所述内筒的上端具有与水汽汇集腔连通的排汽口,所述干燥室的下部具有与水汽汇集腔连通的排水口;所述采集室内具有自上而下依次设置的连接管、转盘和气泵,所述连接管固定在采集室内,所述连接管的上端与内筒的下端连通,所述转盘转动安装在采集室内并在采集室内设有驱使转盘间歇转动的驱动机构,所述转盘上具有沿周向均匀设置且上下贯穿的安装孔,所述安装孔内具有样品托,所述样品托为上下敞口的中空结构,每一所述安装孔内的样品托为上下设置的多个并形成样品托组,所述样品托内具有对云雾颗粒进行采样的采样膜,所述样品托组的样品托内具有不同材质和孔径的采样膜,且所述样品托组内的采样膜的孔径自上而下逐渐减小;所述气泵的入口连接有进气管,所述转盘位于连接管和进气管之间,且所述转盘顶面与连接管底面接触、所述转盘底面与进气管顶面接触,所述气泵的出口连接有排气管;所述气泵工作时,采样空气经所述进气口进入顶盖,随后依次经过所述内筒、连接管、样品托、进气管和气泵后经排气管排出。
3、进一步地,所述顶盖包括上下设置且固定连接的防雨罩和支架,所述进气口设置在支架的侧壁,所述支架的底部具有支架安装环,所述干燥室的顶部具有干燥室上安装环,所述干燥室上安装环与支架安装环螺纹连接。
4、进一步地,所述干燥室的底部具有干燥室下安装环,所述采集室的顶部具有采集室安装环,所述采集室安装环与干燥室下安装环螺纹连接。
5、进一步地,所述驱动机构包括电机、主动齿轮和从动齿轮,所述电机固定在采集室的底部,所述主动齿轮固定在电机的输出端,所述转盘底部固定有转盘下杆,所述转盘下杆与采集室转动连接,所述从动齿轮固定在转盘下杆上并与主动齿轮啮合。
6、进一步地,所述转盘顶部固定有转盘上杆,所述转盘上杆的上端伸出采集室。
7、进一步地,所述样品托的侧壁具有侧耳,上下相邻的两所述侧耳转动连接。
8、进一步地,所述防雨罩的底部具有可伸缩的挡帘。
9、进一步地,所述采集室的侧壁具有出气口。
10、进一步地,所述干燥管呈螺旋状。
11、本发明的有益效果是:本发明通过顶盖的设计,避免雨水直淋,并采用侧向进气的方式,避免雨水随采样空气进入采集室,进而具有良好的耐湿性能。通过顶盖、干燥室和采集室的设置,构建气体流动通道,使得采样空气经顶盖进入,并在流经干燥室时进行干燥,通过对采样空气的干燥降低云雾颗粒的湿度,避免云雾颗粒因湿度过大发生物理化学反应,进而影响样品质量和实验误差。进入采集室内的采样空气依次穿过样品托组的各个采样膜,采样膜对云雾颗粒进行拦截,样品托组内的采样膜具有不同的材质和不同的孔径,且自上而下采样膜孔径逐渐减小的设计,在采样空气自上而下移动的过程中实现对不同粒径大小的云雾颗粒的同步、分开采集,如上层采样膜对大粒径云雾颗粒进行采集,中间采样膜对粗粒径云雾颗粒进行采集,下层采样膜对小粒径云雾颗粒进行采集;通过对不同粒径的云雾颗粒的同步、分开采集,更有利于对不同大小云雾颗粒的统计与分析。经过干燥处理后,云雾颗粒湿度降低,云雾颗粒之间的粘连程度减小,进而利于不同粒径云雾颗粒的同步、分开采集。
1.云雾颗粒采样装置,其特征在于,包括自上而下依次设置的顶盖、干燥室和采集室,所述顶盖的侧壁具有进气口,所述干燥室的内侧具有内筒,所述内筒的上端与进气口连通,所述内筒的内壁具有电加热的干燥管,所述内筒与干燥室之间围成水汽汇集腔,所述内筒的上端具有与水汽汇集腔连通的排汽口,所述干燥室的下部具有与水汽汇集腔连通的排水口;所述采集室内具有自上而下依次设置的连接管、转盘和气泵,所述连接管固定在采集室内,所述连接管的上端与内筒的下端连通,所述转盘转动安装在采集室内并在采集室内设有驱使转盘间歇转动的驱动机构,所述转盘上具有沿周向均匀设置且上下贯穿的安装孔,所述安装孔内具有样品托,所述样品托为上下敞口的中空结构,每一所述安装孔内的样品托为上下设置的多个并形成样品托组,所述样品托内具有对云雾颗粒进行采样的采样膜,所述样品托组的样品托内具有不同材质和孔径的采样膜,且所述样品托组内的采样膜的孔径自上而下逐渐减小;所述气泵的入口连接有进气管,所述转盘位于连接管和进气管之间,且所述转盘顶面与连接管底面接触、所述转盘底面与进气管顶面接触,所述气泵的出口连接有排气管;所述气泵工作时,采样空气经所述进气口进入顶盖,随后依次经过所述内筒、连接管、样品托、进气管和气泵后经排气管排出。
2.根据权利要求1所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述顶盖包括上下设置且固定连接的防雨罩和支架,所述进气口设置在支架的侧壁,所述支架的底部具有支架安装环,所述干燥室的顶部具有干燥室上安装环,所述干燥室上安装环与支架安装环螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述干燥室的底部具有干燥室下安装环,所述采集室的顶部具有采集室安装环,所述采集室安装环与干燥室下安装环螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述驱动机构包括电机、主动齿轮和从动齿轮,所述电机固定在采集室的底部,所述主动齿轮固定在电机的输出端,所述转盘底部固定有转盘下杆,所述转盘下杆与采集室转动连接,所述从动齿轮固定在转盘下杆上并与主动齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述转盘顶部固定有转盘上杆,所述转盘上杆的上端伸出采集室。
6.根据权利要求1所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述样品托的侧壁具有侧耳,上下相邻的两所述侧耳转动连接。
7.根据权利要求1所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述防雨罩的底部具有可伸缩的挡帘。
8.根据权利要求1所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述采集室的侧壁具有出气口。
9.根据权利要求1所述的云雾颗粒采样装置,其特征在于,所述干燥管呈螺旋状。