超大流量气溶胶采样器的制作方法

本技术涉及采样设备，尤其涉及超大流量气溶胶采样器。

背景技术：

1、气溶胶是指由固体或液体微小颗粒分散并悬浮于气体介质中形成的复杂多相体系，其中气体为连续相，颗粒物为分散相。这些颗粒的粒径范围宽广，从几纳米到上百微米不等，化学组成也千差万别。在自然环境中，海盐、沙尘、火山灰以及植物孢粉是气溶胶的常见来源；而在人类活动区域，工业排放、汽车尾气、建筑施工和生物质燃烧则会产生大量人为气溶胶。由于其稳定的悬浮特性，气溶胶能随大气环流进行长距离传输，使其成为一种具有区域乃至全球性影响的污染物，对其展开系统性的采样与分析是环境科学中的重要环节。

2、气溶胶对人类社会与自然环境的危害是多方面的。最直接的威胁是针对人体健康，尤其是空气动力学直径小于2.5微米的细颗粒物（pm2.5），能够穿透人体呼吸系统的防护屏障，直接进入肺泡并可能转移至血液循环，引发哮喘、支气管炎、心血管疾病乃至肺癌。在环境层面，气溶胶是导致雾霾天气、大幅降低大气能见度的主要元凶，严重影响交通运输与城市景观。此外，气溶胶通过直接散射和吸收太阳辐射，或作为凝结核影响云的特性与寿命，对全球气候系统产生复杂的冷却或增暖效应，干扰正常的降水模式，成为气候变化研究中最大的不确定性因素之一。

3、鉴于气溶胶的广泛危害，对其进行精确采集与分析显得至关重要。收集气溶胶的核心目的，是获取其在环境空气中的质量浓度、化学组分及粒径分布等关键信息。这一过程是环境空气质量评价、污染源追踪与健康风险评估的基础。通过分析采集到的颗粒物样本，科研与监管机构能够确定特定区域的主要污染物类型，识别其来源贡献（如来自燃煤、扬尘或机动车），从而为制定精准、有效的污染防治政策提供科学依据。同时，长期、系统的样本积累也有助于研究气溶胶的气候环境效应及其演变规律。

4、对气溶胶的收集通常依赖于专业设备：气溶胶采样器。其基本工作原理是通过抽气动力（如风机），使一定体积的空气以设定的流速通过一种收集介质（最常用的是滤膜），空气中的颗粒物被截留在介质表面，而气体则顺利通过，从而实现气固/气液分离。传统的采样器，为实现这一气流路径，常采用“箱中箱”的复杂结构，即在主箱体内设置一个独立的密封采样腔室并通过内部风道连接，这导致了设备体积庞大、重量沉重、不便搬运且维护困难。因此，业界迫切需要开发结构更简化、便于移动和操作的新型采样设备，以应对复杂多样的现场采样需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种超大流量气溶胶采样器，能够对环境中的气溶胶进行采样，提升气流和采样效率；而且，简化结构，降低重量，易于维护。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

3、超大流量气溶胶采样器，包括：

4、箱体，所述箱体的顶部开口设置；

5、滤纸支架，所述滤纸支架安装于所述箱体的顶部开口外侧，所述滤纸支架上安装有若干滤纸支撑，所述滤纸支撑上设置有若干竖向通孔；

6、盖体，所述盖体与所述滤纸支架铰接，所述盖体的每个侧壁上均开设有气溶胶进气口，所述气溶胶进气口通过所述竖向通孔与所述箱体的内腔连通；

7、密封定位结构，所述密封定位结构设置于所述盖体与所述滤纸支架之间，所述密封定位结构用于密封固定滤纸以及将所述盖体与所述滤纸支架定位；

8、风机，所述风机安装于所述箱体的内部，所述风机的排气口与风道的一端连通，所述风道水平设置于所述箱体的中心处，所述风道的另一端与设置于所述箱体上的箱体出气口连通，所述箱体出气口的外侧安装有流量计，所述流量计上安装有连接法兰。

9、优选的，所述密封定位结构包括密封组件，所述密封组件包括随形压环和若干与其相适配的弹性压杆；

10、所述随形压环安装于所述滤纸支架上用于压盖滤纸，所述弹性压杆安装于所述盖体上，在所述盖体压合于所述滤纸支架上后，所述弹性压杆竖向弹性抵接于所述随形压环。

11、优选的，所述弹性压杆的底端安装有形变件。

12、优选的，所述密封定位结构包括至少一个定位组件，所述定位组件设置于远离所述盖体与所述滤纸支架铰接处的一侧；

13、所述定位组件包括定位销和与其相适配的定位孔，所述定位销安装于所述滤纸支架上，所述定位孔设置于所述盖体上。

14、优选的，所述气溶胶进气口设置有进气导向斜面，所述进气导向斜面沿进气方向由外至内向远离所述滤纸支架的一侧倾斜。

15、优选的，所述风机的数量为两个，两个所述风机与所述风道的同一端连通。

16、优选的，所述箱体的内部设置有控制装置，所述控制装置与所述风机、所述流量计分别电连接，所述控制装置靠近所述风机设置；所述箱体的侧壁上设置有与所述控制装置分别电连接的控制按钮、电源插座、保险丝座、报警指示灯、环境温湿度探头。

17、优选的，所述箱体的侧壁上设置有加强筋。

18、优选的，所述箱体的底部安装有伸缩拉杆，所述箱体的一侧壁上安装有万向行走轮。

19、优选的，所述连接法兰上安装有排气管。

20、采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

21、由于本技术的超大流量气溶胶采样器，包括箱体、滤纸支架、盖体、密封定位结构和风机；其中，箱体的顶部开口设置；滤纸支架安装于箱体的顶部开口外侧，滤纸支架上安装有若干滤纸支撑，滤纸支撑上设置有若干竖向通孔；盖体与滤纸支架铰接，盖体的每个侧壁上均开设有气溶胶进气口，气溶胶进气口通过竖向通孔与箱体的内腔连通；密封定位结构设置于盖体与滤纸支架之间，密封定位结构用于密封固定滤纸以及将盖体与滤纸支架定位；风机安装于箱体的内部，风机的排气口与风道的一端连通，风道水平设置于箱体的中心处，风道的另一端与设置于箱体上的箱体出气口连通，箱体出气口的外侧安装有流量计，流量计上安装有连接法兰。

22、采样时，滤纸被密封定位结构压紧在滤纸支架上；启动箱内风机后，箱体内部形成稳定负压，驱动环境气体从盖体四周侧壁的气溶胶进气口被均匀吸入，并自上而下穿透滤纸，颗粒物被高效截留，净化后的空气则进入箱体空腔后被风机排出。在此过程中，首先，省去独立的密封采样腔与内部风道，使得设备结构极大简化，实现了整体的轻量化与紧凑化，便于搬运与部署；其次，气流从侧向进气至顶部滤纸后直接进入开阔的箱体空间，路径顺畅且阻力小，从而在实现超大流量的同时，有效降低了风机能耗与运行噪音。

23、盖体每个侧壁均开设气溶胶进气口，结合箱内负压，实现了360度全方位采样，避免了采样死角，使采集的样本更具环境代表性。密封定位结构在确保滤纸被可靠压紧密封、防止气流泄漏的同时，也使得装填与更换滤纸的操作变得简单快捷。水平设置于箱体中心的风道与风机的高效配合，保障了流场稳定与抽气效率。排气口处的流量计则实时监控并反馈流量，确保采样过程符合规范要求。综上所述，本技术以简练高效的结构，同步解决了传统设备笨重、复杂、高能耗与维护不便等诸多痛点，提供了一种稳定可靠且用户友好的超大流量气溶胶采样器。