一种大气颗粒物自动采样监测系统的制作方法

1.本发明涉及采样设备技术领域，更具体地说，涉及一种大气颗粒物自动采样监测系统。


背景技术：

2.大气环境的质量对人们的生活和生产具有重要影响，其具体体现为，一方面，空气污染严重则会导致其中的颗粒物浓度增大，进而对人们的健康造成威胁。另一方面，在精密机械及生物医药等领域，常常需要营造无尘环境，若空气中颗粒物较多则会严重影响产品质量。为了检测空气中悬浮物颗粒浓度，需要通过专门的采样设备对空气中的颗粒进行采用并分析。而现有的大气颗粒物采样设备的采样口的尺寸固定，在不使用时无法进行关闭，容易进入灰尘或是其他杂质，在后续使用时，影响采样准确性，影响后续样品的检测精度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种大气颗粒物自动采样监测系统，可以有效解决现有技术中的问题。
4.本发明的目的通过以下技术方案来实现：
5.一种大气颗粒物自动采样监测系统，包括：采样管机构、滤箱机构、风机机构和安装台；采样管机构包括外管体、内管体和采样口调节组件；外管体的侧面上设有多个用于进气的采样口，顶端滑动在外管体内的内管体的顶面上设有多个用于通气的通气孔；滤箱机构固定在安装台上，滤箱机构的两端分别与内管体的底端和风机机构连接；采样口尺寸组件的一端连接在外管体上，采样口尺寸组件的另一端连接在滤箱机构上，以带动外管体与内管体相对滑动，调节内管体封堵在外管体采样口的位置。
6.优选的，采样口调节组件包括设有旋拧头的调节螺杆、与外管体连接的联动架板；调节螺杆转动在滤箱机构上，调节螺杆螺纹传动联动架板，以通过联动架板带动外管体在内管体上滑动。
7.优选的，外管体顶部设有可拆卸顶盖，可拆卸顶盖与内管体之间设有张紧组件，以通过张紧组件对相对调节位置后的外管体和内管体进行张紧限位。
8.优选的，张紧组件包括导向竖轴、套设在导向竖轴上的张紧弹簧、固定在导向竖轴一端的弹簧座；导向竖轴的一端可拆卸连接在可拆卸顶盖上，导向竖轴的中部滑动在内管体顶面上；弹簧座位于内管体内，张紧弹簧位于弹簧座和内管体的顶面之间。
9.优选的，所述的一种大气颗粒物自动采样监测系统，还包括旋转驱动机构；旋转驱动机构包括安装在滤箱机构上的伺服电机、固定在伺服电机输出轴上的驱动摩擦轮、转动在联动架板上的联动轴、固定在联动轴一端的从动摩擦轮、固定在联动轴另一端的主动锥齿轮、与主动锥齿轮啮合且固定在外管体上的从动锥齿轮；驱动摩擦轮垂直摩擦传动从动摩擦轮，驱动摩擦轮位于联动轴的上方；联动轴的轴线与调节螺杆的轴线垂直。
10.优选的，外管体顶部固定有防雨罩。
11.优选的，防雨罩底部均匀环绕固定多个旋流叶轮，多个旋流叶轮环绕设置在多个采样口的外侧。
12.优选的，所述旋流叶轮包括吊架、内叶轮、外叶轮、限位挡块和拉伸弹簧；内叶轮通过吊架固定在防雨罩底部；外叶轮的内端滑动配合在内叶轮的内外滑槽内，外叶轮上设有限位挡块，限位挡块滑动配合在内叶轮的限位滑道内；外叶轮的内侧面与多根拉伸弹簧的外端相连接，多根拉伸弹簧的内端连接在内叶轮内外滑槽的内侧面上。
13.优选的，所述旋流叶轮还包括配重杆；每个外叶轮的外侧螺纹配合一根配重杆。
14.优选的，所述滤箱机构包括方形箱体、滤膜架、过滤膜、侧挡块、滑动挡块、解锁滑块和压缩弹簧；方形箱体的两端分别与内管体和风机机构连接并连通，滤膜架的中部密封滑动在方形箱体的水平滑道内，滤膜架的中间设有过滤膜，过滤膜位于方形箱体内，滤膜架的一端固定侧挡块，侧挡块卡挡在方形箱体的一侧侧面上，滤膜架的另一端设有滑块槽，滑动挡块的内端滑动在滑块槽内，滑动挡块的外端卡挡在方形箱体的另一侧侧面上，滑动挡块和滑块槽的内侧面之间设有压缩弹簧；滑动挡块上设有解锁滑块，解锁滑块滑动在滤膜架的侧滑道内。
15.优选的，风机机构包括进风罩、风管、流量计和鼓风机；进风罩的一端与方形箱体连接并连通，进风罩的另一端通过风管与鼓风机连接并连通，风管上设有流量计。
16.优选的，安装台包括上接装座、支撑柱和配重底座；方形箱体安装在上接装座上，上接装座的四角通过四根支撑柱与配重底座连接，配重底座内设有蓄电池组，以为鼓风机和伺服电机提供动力。
17.优选的，支撑柱可更换为电动伸缩杆，电动伸缩杆的活动端和固定端分别与上接装座和配重底座连接，以调节上接装座的水平高度，从而对采样的水平高度进行调节，以在不同高度位置进行采样。
18.本发明的有益效果：本发明的一种大气颗粒物自动采样监测系统，在不使用时，可以通过采样口调节组件调节内管体封堵在外管体采样口的位置进行采样口的关闭，防止不使用时大气中的颗粒物通过采样口进入至本发明内部，有利于保证后续采样样品的检测精度；在使用时，可以通过采样口调节组件调节内管体封堵在外管体采样口的位置进行采样口尺寸的调节，以满足不同状况下的采样需求；本发明内部设有旋转驱动机构，可以控制外管体在采样时进行旋转运动，从而控制外管体的采样口从不同方向对大气进行采集，有利于提高采样均匀性，提高后续监测效果。
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的整体示意图一；
22.图2为本发明实施例提供的整体示意图二；
23.图3为本发明实施例提供的整体结构剖视图；
24.图4为本发明实施例提供的采样管机构和防雨罩的结构示意图；
25.图5为本发明实施例提供的外管体的结构示意图；
26.图6为本发明实施例提供的内管体的结构示意图；
27.图7为本发明实施例提供的采样口调节组件的结构示意图；
28.图8为本发明实施例提供的张紧组件的结构示意图；
29.图9为本发明实施例提供的滤箱机构的结构示意图一；
30.图10为本发明实施例提供的滤箱机构的结构示意图二；
31.图11为本发明实施例提供的旋转驱动机构的结构示意图；
32.图12为本发明实施例提供的旋流叶轮的结构示意图。
33.图标：采样管机构1；外管体101；内管体102；采样口调节组件103；调节螺杆103a；联动架板103b；采样口104；通气孔105；可拆卸顶盖106；张紧组件107；导向竖轴107a；张紧弹簧107b；弹簧座107c；滤箱机构2；方形箱体201；滤膜架202；过滤膜203；侧挡块204；滑动挡块205；解锁滑块206；压缩弹簧207；风机机构3；安装台4；旋转驱动机构5；伺服电机501；驱动摩擦轮502；联动轴503；从动摩擦轮504；主动锥齿轮505；从动锥齿轮506；防雨罩6；旋流叶轮7；吊架701；内叶轮702；外叶轮703；限位挡块704；拉伸弹簧705；配重杆706。
具体实施方式
34.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
36.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质
变更技术内容下，当亦视为本技术可实施的范畴。
39.下面结合附图1
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12对本发明作进一步详细说明。
40.实施例一
41.如图1
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12所示，一种大气颗粒物自动采样监测系统，包括：采样管机构1、滤箱机构2、风机机构3和安装台4；采样管机构1包括外管体101、内管体102和采样口调节组件103；外管体101的侧面上设有多个用于进气的采样口104，顶端滑动在外管体101内的内管体102的顶面上设有多个用于通气的通气孔105；滤箱机构2固定在安装台4上，滤箱机构2的两端分别与内管体102的底端和风机机构3连接；采样口104尺寸组件的一端连接在外管体101上，采样口104尺寸组件的另一端连接在滤箱机构2上，以带动外管体101与内管体102相对滑动，调节内管体102封堵在外管体101采样口104的位置。
42.本发明的一种大气颗粒物自动采样监测系统，用于大气颗粒物的采样，采样时将本发明放置在平整的位置，并将风机机构3接电启动，风机机构3启动后可以配合滤箱机构2、采样管机构1将外部的空气抽入，控制通过首先通过外管体101侧面上的采样口104进入至外管体101内，然后通过内管体102顶面的通气孔105进入至内管体102内，并通过内管体102输送至滤箱机构2内过滤空气中的颗粒物，便于后续的检测处理，过滤后的空气通过风机机构3的出风口排出；本发明在不使用时，可以通过采样口调节组件103控制内管体102封堵在外管体101的采样口104的位置进行采样口的关闭，防止不使用时大气中的颗粒物通过采样口进入至本发明内部，有利于保证后续采样样品的检测精度；在使用时，可以通过采样口调节组件103调节内管体102封堵在外管体101的采样口104的位置进行采样口104尺寸的调节，以满足不同状况下的采样需求。
43.实施例二
44.如图1
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12所示，采样口调节组件103包括设有旋拧头的调节螺杆103a、与外管体101连接的联动架板103b；调节螺杆103a转动在滤箱机构2上，调节螺杆103a螺纹传动联动架板103b，以通过联动架板103b带动外管体101在内管体102上滑动。采样口调节组件103用于调节内管体102封堵在外管体101的采样口104的位置，从而改变采样口104的开口大小，调节时，转动旋拧头带动调节螺杆103a转动，调节螺杆103a转动时可以通过联动架板103b带动外管体101在内管体102上滑动，从而改变采样口104的开口大小。
45.外管体101顶部设有可拆卸顶盖106，可拆卸顶盖106与内管体102之间设有张紧组件107，以通过张紧组件107对相对调节位置后的外管体101和内管体102进行张紧限位。可拆卸顶盖106的设置，便于内管体102从外管体101内取出，便于进行外管体101和内管体102的更换或是检修维修；张紧组件107用于对相对调节位置后的外管体101和内管体102进行张紧限位，以保证本发明使用时的稳定性。
46.张紧组件107包括导向竖轴107a、套设在导向竖轴107a上的张紧弹簧107b、固定在导向竖轴107a一端的弹簧座107c；导向竖轴107a的一端可拆卸连接在可拆卸顶盖106上，导向竖轴107a的中部滑动在内管体102顶面上；弹簧座107c位于内管体102内，张紧弹簧107b位于弹簧座107c和内管体102的顶面之间。常规状态下，外管体101和内管体102的位置在张紧弹簧107b的张紧弹力下保持稳定。
47.实施例三
48.如图1
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12所示，所述的一种大气颗粒物自动采样监测系统，还包括旋转驱动机构
5；旋转驱动机构5包括安装在滤箱机构2上的伺服电机501、固定在伺服电机501输出轴上的驱动摩擦轮502、转动在联动架板103b上的联动轴503、固定在联动轴503一端的从动摩擦轮504、固定在联动轴503另一端的主动锥齿轮505、与主动锥齿轮505啮合且固定在外管体101上的从动锥齿轮506；驱动摩擦轮502垂直摩擦传动从动摩擦轮504，驱动摩擦轮502位于联动轴503的上方；联动轴503的轴线与调节螺杆103a的轴线垂直。旋转驱动机构5用于控制外管体101在采样时进行旋转运动，从而控制外管体101的采样口104从不同方向对大气进行采集，有利于提高采样均匀性，提高后续监测效果；伺服电机501启动后，可以带动驱动摩擦轮502转动，驱动摩擦轮502垂直摩擦传动从动摩擦轮504转动，从而控制联动轴503转动，联动轴503转动带动主动锥齿轮505转动，主动锥齿轮505通过与从动锥齿轮506的啮合带动外管体101绕自身轴线进行旋转，外管体101与内管体102密封活动连接，既可以相对旋转，也可以相对滑动；旋转驱动机构5还可以随着采样口104的开口大小来调节驱动外管体101转动的速度，当联动架板103b带动外管体101上升使得采样口104的开口变大时，驱动摩擦轮502向从动摩擦轮504的中心靠近，从而提高使得驱动摩擦轮502每转动一圈带动从动摩擦轮504转动的圈数增多，进而提高外管体101的旋转速度，反之，采样口104的开口变小时，则降低外管体101的旋转速度，以便更好的适用于不同环境的采样需求。
49.外管体101顶部固定有防雨罩6。防雨罩6用于防雨，防止雨水潲入至采样口104内。
50.防雨罩6底部均匀环绕固定多个旋流叶轮7，多个旋流叶轮7环绕设置在多个采样口104的外侧。外管体101转动时可以带动防雨罩6转动，防雨罩6转动时可以带动多个旋流叶轮7进行旋转环绕运动，从而通过多个旋流叶轮7形成旋流，使得本发明附近的空气向本发明聚集，可以配合风机机构3进行抽气，提高采集效果；并且采样口104的开口变大时，外管体101的转速越快，外管体101上方防雨罩6带动多个旋流叶轮7进行旋转运动的速度越快，从而使得旋流吸气的速度越快，有利于在风机机构3不改变抽气速度的状态下提高采样速度，可在一定程度上降低风机机构3的能耗。
51.所述旋流叶轮7包括吊架701、内叶轮702、外叶轮703、限位挡块704和拉伸弹簧705；内叶轮702通过吊架701固定在防雨罩6底部；外叶轮703的内端滑动配合在内叶轮702的内外滑槽内，外叶轮703上设有限位挡块704，限位挡块704滑动配合在内叶轮702的限位滑道内；外叶轮703的内侧面与多根拉伸弹簧705的外端相连接，多根拉伸弹簧705的内端连接在内叶轮702内外滑槽的内侧面上。旋流叶轮7内的吊架701可以在防雨罩6的带动下带动内叶轮702、外叶轮703、限位挡块704和拉伸弹簧705进行旋转环绕运动，当采样口104的开口变大，旋转速度增大时，随着旋转速度的加快，外叶轮703在内叶轮702内向外侧甩动的幅度越大，内叶轮702和外叶轮703所构成的整体叶轮越大，旋流的范围越大，从而使得采样的速度与采样的范围越大，有利于提高采样检测的准确性；外叶轮703在内叶轮702内向外侧甩动时，对多根拉伸弹簧705进行拉伸，转速越大，对拉伸弹簧705的拉伸幅度越大；限位挡块704起到限位的作用，防止内叶轮702和外叶轮703分离。
52.所述旋流叶轮7还包括配重杆706；每个外叶轮703的外侧螺纹配合一根配重杆706。配重杆706的设置，便于转速较快时，外叶轮703在内叶轮702内向外侧甩动的幅度越大，从而提高旋流吸气效果。
53.所述滤箱机构2包括方形箱体201、滤膜架202、过滤膜203、侧挡块204、滑动挡块205、解锁滑块206和压缩弹簧207；方形箱体201的两端分别与内管体102和风机机构3连接
并连通，滤膜架202的中部密封滑动在方形箱体201的水平滑道内，滤膜架202的中间设有过滤膜203，过滤膜203位于方形箱体201内，滤膜架202的一端固定侧挡块204，侧挡块204卡挡在方形箱体201的一侧侧面上，滤膜架202的另一端设有滑块槽，滑动挡块205的内端滑动在滑块槽内，滑动挡块205的外端卡挡在方形箱体201的另一侧侧面上，滑动挡块205和滑块槽的内侧面之间设有压缩弹簧207；滑动挡块205的外侧设有斜面；滑动挡块205上设有解锁滑块206，解锁滑块206滑动在滤膜架202的侧滑道内。所述方形箱体201内的滤膜架202可以拆卸，便于更换过滤膜203或是对过滤膜203上的颗粒物进行检测，需要卸下滤膜架202时，按压解锁滑块206带动滑动挡块205对压缩弹簧207进行压缩，使得滑动挡块205解除对方形箱体201的卡挡，此时向外侧拉动侧挡块204即可带动滤膜架202和过滤膜203向方形箱体201外运动，但是滑动挡块205在压缩弹簧207的弹力作用下复位卡挡在方形箱体201内侧，从而保证滤膜架202脱离方形箱体201，滑动挡块205的外侧设有斜面，在更换完过滤膜203后，推动侧挡块204带动滤膜架202和过滤膜203向方形箱体201内运动时，滑动挡块205外侧的斜面与方形箱体201接触，从而使得滑动挡块205被压入至滑块槽内，并对压缩弹簧207进行压缩，便于滑动挡块205重新卡挡在方形箱体201的外侧面上。
54.原理：本发明的一种大气颗粒物自动采样监测系统，用于大气颗粒物的采样，采样时将本发明放置在平整的位置，并将风机机构3接电启动，风机机构3启动后可以配合滤箱机构2、采样管机构1将外部的空气抽入，控制通过首先通过外管体101侧面上的采样口104进入至外管体101内，然后通过内管体102顶面的通气孔105进入至内管体102内，并通过内管体102输送至滤箱机构2内过滤空气中的颗粒物，便于后续的检测处理，过滤后的空气通过风机机构3的出风口排出；本发明在不使用时，可以通过采样口调节组件103控制内管体102封堵在外管体101的采样口104的位置进行采样口的关闭，防止不使用时大气中的颗粒物通过采样口进入至本发明内部，有利于保证后续采样样品的检测精度；在使用时，可以通过采样口调节组件103调节内管体102封堵在外管体101的采样口104的位置进行采样口104尺寸的调节，以满足不同状况下的采样需求。
55.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
56.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。