移动式高压静电颗粒物采样装置及高压静电采样装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及了一种采样装置，特别是一种应用于机载、车载、移动设备和变风速条件下的颗粒物高压静电采样装置。
【背景技术】
[0002]目前，极端污染天气频发，颗粒物污染备受公众关注，政府也出台了系列政策治理颗粒物污染。为与地面监测数据作比对研宄，需要开展航测，而现有的静电颗粒物采样器为地面固定监测方式，当用于移动采样时，尤其是用于航测时，如用于无人机或者运12等飞机上进行监测时，采样器外部空气流速高，采样器内部的气体流量会迅速增加，冲击力大，采样器内外气压差大，采样器容易产生剧烈振动，移动取样困难，而且无法保证数据的可靠性、采样的代表性，这些都是当前急需解决的问题。
[0003]此外，对大气中颗粒物的采样，通常是采用采样颗粒物切割头技术，用来获取不同粒径的颗粒物，切割头技术自由度较小，不能连续采集用于电镜分析的不同条件下、不同粒径的颗粒物样品，特别是在研制催化剂的实验中，往往需要将大气和风道中的颗粒物连续采集到几个铜网膜上用于电镜分析，这对于切割头技术来说是不现实的。
【实用新型内容】
[0004]本申请的发明目的在于解决目前采样仪器在移动取样时进样重复性低、采样数据可靠性差以及现有的切割头技术无法在不同风速下进行连续采样的技术问题，而提供一种移动式或变风速的移动式高压静电颗粒物采样装置。
[0005]为了完成本申请的发明目的，本申请采样以下技术方案:
[0006]本实用新型的移动式高压静电颗粒物采样装置，包括等速采样头、切割器和高压静电采样装置和PC机，所述等速采样头包括等速头和等速管，所述等速头可拆卸地安装于所述等速管的一端，所述等速管的另外一端通过“L”型套管可拆卸地安装在所述切割器顶部的进风口上，所述切割器的出风口连通于所述高压静电采样装置的进风口，所述等速管上固定安装有测速管，所述测速管的信号变送器与所述PC机相连，所述移动式高压静电颗粒物采样装置还包括调控装置，所述调控装置包括流量计、比例调节阀和真空泵，所述高压静电采样装置的出风口通过通风管道连接于所述真空泵，所述通风管道上设有所述流量计和比例调节阀，所述流量计、比例调节阀和真空泵分别与所述PC机相连。
[0007]通过测速管可以测得运输机/移动机械运行时采样装置外部空气的静压和动压，同时通过信号变送器将测得的数据传输给PC机，而流量计可以测得采样装置内部气体压强，这样便可以得出采样装置内部和外部的气压差，然后PC机控制真空泵抽出采样装置内部一定量的空气以使采样装置内外部压强一致，这样便可以保证采样装置的稳定性，保证采样数据的可靠性、进样重复性。
[0008]本实用新型所述高压静电采样装置包括箱体和横向贯穿所述箱体的取样管，所述取样管的一端为与所述切割器相连的进风口，另外一端为与所述调控装置相连的出风口，所述取样管的下部开有取样通孔，所述箱体内安装有采样托盘、固接在所述采样托盘下部的限位转盘以及驱动限位转盘转动的电动机，所述采样托盘为圆盘状，所述采样托盘的上表面分布有至少两个关于圆盘中心对称的用于安装铜网膜的放置槽，其中至少一个放置槽位于所述取样通孔的正下方。
[0009]本实用新型所述铜网膜通过固定组件安装于所述放置槽内，所述固定组件为三级上小下大的阶梯状凸台，位于最上部的第一级凸台面上设有铜网膜，第二级凸台面抵靠于所述取样管的下表面，所述第二级凸台面上设有密封圈，第三级凸台面卡扣在所述放置槽内，所述放置槽的开口处具有卡槽边，所述第三级凸台面与所述卡槽边之间安装有复位弹簧，所述阶梯状凸台的底部还设有凹槽。
[0010]本实用新型所述高压静电采样装置包括高压发生器、与所述高压发生器相连的电极针和电刷，所述电极针的尾部固定于所述箱体内部的上顶面，所述电极针的尖刺部垂直穿过所述取样管的上管壁并穿刺至所述取样管的取样通孔处，所述电刷的电刷部穿过所述放置槽的槽底并顶靠在所述凹槽内，所述电刷的尾部连接有推杆，所述推杆通过弹簧安装于所述箱体内部的下底面。
[0011]采样托盘上放置多个铜网膜，通过电动机控制采样托盘旋转，铜网膜随着采样托盘旋转并依次来到取样通孔的下方进行采样，从而实现连续采样。
[0012]本实用新型所述推杆固定有换位盘，所述换位盘与所述限位转盘相配合以使推杆作垂直上下运动，所述限位转盘底面设有至少两个关于底面中心对称的弧形突起，所述换位盘上具有与所述弧形突起相对应的弧形凹陷。
[0013]本实用新型所述高压发生器、电动机分别与所述PC机相连。
[0014]本实用新型所述切割器为旋风切割器，所述真空泵为旋片泵。
[0015]本实用新型所述流量计与比例调节阀可使用质量流量控制器代替，所述质量流量控制器与所述PC机相连，所述箱体具有取样窗口。
[0016]本实用新型还提供一种高压静电采样装置，包括箱体和横向贯穿所述箱体的取样管，所述取样管的一端为与所述切割器相连的进风口，另外一端为与所述调控装置相连的出风口，所述取样管的下部开有取样通孔，其特征在于:所述箱体内安装有采样托盘、固接在所述采样托盘下部的限位转盘以及驱动限位转盘转动的电动机，所述采样托盘为圆盘状，所述采样托盘的上表面分布有至少两个关于圆盘中心对称的用于安装铜网膜的放置槽，其中至少一个放置槽位于所述取样通孔的正下方，所述铜网膜通过固定组件安装于所述放置槽内，所述固定组件为三级上小下大的阶梯状凸台，位于最上部的第一级凸台面上设有铜网膜，第二级凸台面抵靠于所述取样管的下表面，所述第二级凸台面上设有密封圈，第三级凸台面卡扣在所述放置槽内，所述放置槽的开口处具有卡槽边，所述第三级凸台面与所述卡槽边之间安装有复位弹簧，所述阶梯状凸台的底部还设有凹槽。
[0017]上述高压静电采样装置还包括高压发生器、与所述高压发生器相连的电极针和电刷，所述电极针的尾部固定于所述箱体内部的上顶面，所述电极针的尖刺部垂直穿过所述取样管的上管壁并穿刺至所述取样管的取样通孔处，所述电刷的电刷部穿过所述放置槽的槽底并顶靠在所述凹槽内，所述电刷的尾部连接有推杆，所述推杆通过弹簧安装于所述箱体内部的下底面，所述电刷在推杆的作用下将所述阶梯状凸台上的铜网膜顶向所述电极针，所述高压发生器、电动机分别与所述PC机相连。
[0018]本实用新型的移动式高压静电颗粒物采样装置可应用于机载、车载、移动设备和变风速的测量设备等，高压静电采样装置可以单独制造使用，可以连续采样。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的移动式高压静电颗粒物采样装置的示意图；
[0020]图2是本实用新型的高压静电采样装置的结构示意图；
[0021]图3是图2 “ I ”处的局部放大图；
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，本实施例的移动式高压静电颗粒物采样装置，包括等速采样头1、切害J器2和高压静电采样装置3和PC机4，等速采样头I包括等速头11和等速管12，等速头11可拆卸地安装于等速管12的一端，等速管12的另外一端通过“L”型套管可拆卸地安装在切割器2顶部的进风口上，切割器2的出风口连通于高压静电采样装置3的进风口，等速管12上固定安装有测速管5，测速管5的信号变送器与PC机4相连，移动式高压静电颗粒物采样装置还包括调控装置6，调控装置6包括流量计61、比例调节阀62和真空泵63，高压静电采样装置3的出风口通过通风管道连接于真空泵63，通风管道上设有流量计61和比例调节阀62，流量计61、比例调节阀62和真空泵63分别与PC机4相连。
[0023]如图2和图3所示，高压静电采样装置3包括箱体31和横向贯穿箱体的取样管32，取样管32的一端为与切割器2相连的进风口，另外一端为与调控装置6相连的出风口，取样管32的下部开有取样通孔33，箱体31内安装有采样托盘34、固接在采样托盘34下部的限位转盘35以及驱动限位转盘35转动的电动机36，采样托盘34为圆盘状，采样托盘34的上表面分布有至少两个关于圆盘中心对称的用于安装铜网膜341的放置槽342，优选的，放置槽342的个数为6个，每个放置槽342内放置一个铜网膜341，放置槽342上的铜网膜341可以随着采样托盘34旋转，依次停留在取样通孔33的正下方进行采样。
[0024]本实施例中的高压静电采样装置3还包括高压发生器(图中未示出)、与高压发生器(图中未示出)相连的电极针352和电刷353，电极针352的尾部固定于箱体31内壁的上顶面，电极针352的尖刺部垂直穿过取样管32的上管壁并穿刺至取样管32的取样通孔33处，电刷353的电刷部穿过放置槽342的槽底直至铜网膜341的下方，并与电极针352相对，电刷353的尾部连接有推杆37，推杆37通过弹簧39安装于箱体31内部的下底面，推杆37上固定有换位盘38，换位盘38与限位转盘35相配合以使推杆37作垂直上下运动，限位转盘35底面设有至少两个关于底面中心对称的弧形突起351，换位盘38上具有与弧形突起351相对应的弧形凹陷381。
[0025]如图3所示，铜网膜341通过固定组件安装于放置槽342内，固定组件为三级上小下大的阶梯状凸台343，位于最上部的第一级凸台面3431上设有铜网膜341，第二级凸台面3432位于取样管32的下方，第二级凸台面3432上设有密封圈3434，第三级凸台面3433卡扣在放置槽342内，放置槽342的开口处具有卡槽边，第三级凸台面3433与卡槽边之间安装有复位弹簧3435，阶梯状凸台343的底部还设有凹槽3436，凹槽3436的形状与电刷353的形状相配合，电刷353的电刷部穿过放置槽342的槽底顶靠在凹槽3436内，并可带动阶梯状凸台343向上运动，阶梯状凸台343克服复位弹簧3435的预紧力朝向电极针352运动，直至铜网膜341接触电极针352，此时PC机4启动高压发生器，电极针352与电刷353形成电流回路，颗粒物在高压静电的作用下吸附在铜网膜341上，第一次采样完成后，高压静电发生器停止输出高压静电，此时阶梯状凸台343在复位弹簧