一种挥发性颗粒物采样装置的制作方法

1.本发明涉及一种颗粒物采样装置，具体涉及一种挥发性颗粒物采样装置。


背景技术：

2.目前，空气颗粒物的污染日益严重，威胁着大气能见度和人们的身体健康，准确检测颗粒物浓度并分析组成成分是对颗粒物污染治理的前提。空气颗粒物浓度检测方法主要有震荡天平法、beta射线法和beta射线光浊度法。为了减少空气温度湿度对测量结果的影响，常规采样方法通过动态加热先对进气处理，然后进行后续收集和检测。此种先动态加热的方法会造成气体中挥发性颗粒物的损失，对测量结果的准确度产生很大的影响。
3.授权公告为cn2028863490、名称为大气颗粒物检测中可挥发性颗粒物检测补偿装置的中国发明专利公开提出的技术方案，将氮气采样周期内颗粒物质量的减少量作为可挥发性颗粒物损失补偿给上一个样品空气采样周期所采集的颗粒物质量，其仍然存在对颗粒物测量不准确，误差较大的问题，尤其是对空气中挥发性颗粒物浓度的检测。公开专利cn107436269a、名称为一种挥发性颗粒物浓度检测装置、控制系统及方法的中国发明专利公开提供的技术方法，将动态加热后的气体再冷凝，收集挥发性颗粒物的质量，补偿给整个系统气体质量。但是其存在加热不均匀且不够充分，冷凝部分结构复杂，冷凝不够充分， 90度弯管容易受到气体冲击影响测量结果以及整体装置结构不够精简等一些问题。
4.为了克服现有技术的不足。本发明的目的在于提供一种发挥性颗粒物采样装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种挥发性颗粒物采样装置，能够提高挥发性颗粒物采样效率。
6.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种挥发性颗粒物采样装置，包括：前置面板，箱体，切割器，抽气模块，加热模块，冷凝模块，电控模块。
7.所述前置面板至少包括电子显示屏，加热液进液口，加热液出液口冷凝液进液口，冷凝液出液口，取滤膜的窗口。所述箱体用于承载切割器和前置面板，容纳抽气模块，加热模块，冷凝模块和电控模块。
8.所述切割器用于对空气进行初步筛选，将切割后的气体通入检测装置。
9.所述加热模块至少包括通气管道、第一加热滤膜夹模块、第二加热滤膜夹模块、加热箱体、加热液、加热液进液口、加热液出液口、加热电阻，用于将切割之后的气体进行动态加热，所述加热管道呈螺旋状，所述第一加热滤膜夹模块与切割器通过管道相连，所述加热管道与第一加热滤膜夹模块相连，所述第二加热滤膜夹模块与加热管道相连，所述加热液包括但不限于水、油和专用的加热液体，所述滤膜夹模块放置滤膜，对颗粒物进行收集。
10.所述冷凝模块至少包括通气管道、第一冷凝滤膜夹模块、第二冷凝滤膜夹模块、冷凝箱体、冷凝液、冷凝液进液口、冷凝液出液口、半导体制冷片，用于将动态加热后的气体进
行冷凝，所述冷凝管道呈螺旋状，所述第二冷凝滤膜夹模块与第二加热滤膜夹模块通过管道相连，所述冷凝管道与第二冷凝滤膜夹模块相连，所述第一冷凝滤膜夹模块与冷凝管道相连，所述冷凝液包括但不限于水、油和专用的冷凝液体，所述滤膜夹放置滤膜，对颗粒物进行收集。
11.所述抽气模块包括抽气泵、过滤网，用于抽气，使得气体能够顺利的进入检测装置。
12.所述电控模块至少包括控制电路板、电子显示屏、电源、开关、通信接口，用于控制整个检测装置的正常工作，所述通信接口包括但不限于usb、rs232、rs485。
13.基于上述技术方案，本发明实施例提供了一种挥发性颗粒物采样装置，包括：前置面板，箱体，切割器，抽气模块，加热模块，冷凝模块，电控模块。切割器切割气体后，加热模块通过加热液以及螺旋状管道能够对管道中的气体进行充分的加热，冷凝模块通过冷却液以及螺旋状管道能够对管道中的气体进行充分的冷凝。加热管道和冷凝管道都是螺旋状，能够有效避免气体通过90度弯管冲击产生的颗粒物损失。通过四个滤膜夹模块的设置，能够精确的收集加热前后以及冷凝前后的颗粒物浓度，并对通过装置的气体进行精确的检测。加热模块和冷凝模块设置有进液口和出液口，方便后续对液体进行更换。加热模块设置有多个加热电阻，能够对加热模块中的加热液体进行充分的加热；冷凝模块设置有多个半导体制冷器，能够对冷凝模块中的冷凝液体进行充分的冷凝。通过结构优化，加热模块连接冷凝模块，再连接抽气模块，使得整个装置紧凑和拆装方便。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例提供的一种挥发性颗粒物采样装置的整体结构示意图。
16.图2为本发明实施例提供的一种挥发性颗粒物采样装置的内部结构示意图。
17.图3为本发明实施例提供的冷凝模块的结构示意图。
18.图4为本发明实施例提供的冷凝模块的内部结构示意图。
19.图中，1-前置面板，2-取滤膜夹的窗口，3-冷凝液进液口，4-冷凝液出液口，5-加热液进液口，6-加热液出液口，7-切割器，8-电子显示屏，9-通信接口，10-电源线，11-抽气泵通风口，12-抽气泵，13-第一冷凝滤膜夹模块，14-第一加热滤膜夹模块,15-加热模块，16-第二加热滤膜夹模块,17-通气管道，18-冷凝模块，19-第二冷凝滤膜夹模块,20-电控模块，21-冷凝管道，22-半导体制冷片，23-半导体制冷片，24-滤膜夹。
具体实施方式
20.请参阅图1~4，一种挥发性颗粒物采样装置，包括前置面板1、取滤膜夹的窗口2、冷凝液进液口3、冷凝液出液口4、加热液进液口5、加热液出液口6、切割器7、电子显示屏8、通信接口9、电源线10、抽气泵通风口11、抽气泵12、第一冷凝滤膜夹模块13、第一加热滤膜夹模块14、加热模块15、第二加热滤膜夹模块16、通气管道17、冷凝模块18、第二冷凝滤膜夹模
块19、电控模块20、冷凝管道21、半导体制冷片22、半导体制冷片23、滤膜夹24。
21.所述取滤膜夹的窗口2可以抽取四个滤膜夹，分别为第一加热滤膜夹模块14、第二加热滤膜夹模块16、第一冷凝滤膜夹模块13、第二冷凝滤膜夹模块19；其中所述滤膜夹24统一放置滤膜，滤膜可以是同一种类型，也可以是不同种类型组合；所述滤膜对颗粒物进行收集，抽取后的滤膜进行称重和分析，计算挥发性颗粒物浓度以及空气颗粒物浓度，同时还能对滤膜收集的颗粒物进行化学分析，得到其中成分，利于对空气污染物进行治理。
22.所述切割器7用于对空气进行初步筛选，将切割后的气体通入检测装置。
23.所述加热模块15与冷凝模块18结构相同，此种设计便于模块化安装和后期维修；加热管道和冷凝管道尺寸一样；加热液进液口5、加热液出液口6、冷凝液进液口3、冷凝液出液口4都采用同一种规格接口，便于后期对加热液或冷凝液进行更换；加热模块15放置有多块加热电阻，冷凝模块18放置有多块半导体制冷片22，其中加热电阻数量和半导体制冷片22数量可以相同也可以不同。
24.所述加热模块15至少包括通气管道、第一加热滤膜夹模块14、第二加热滤膜夹模块16、加热箱体、加热液、加热液进液口5、加热液出液口6、加热电阻，用于将切割之后的气体进行动态加热；其中所述加热管道呈螺旋状，所述第一加热滤膜夹模块14与切割器7通过管道相连，所述加热管道与第一加热滤膜夹模块14相连，所述第二加热滤膜夹模块16与加热管道相连，所述加热液包括但不限于水、油和专用的加热液体。
25.所述冷凝模块18至少包括通气管道、第一冷凝滤膜夹模块13、第二冷凝滤膜夹模块19、冷凝箱体、冷凝液、冷凝液进液口3、冷凝液出液口4、半导体制冷片23，用于将动态加热后的气体进行冷凝，所述冷凝管道呈螺旋状，所述第二冷凝滤膜夹模块19与第二加热滤膜夹模块16通过管道相连，所述冷凝管道21与第二冷凝滤膜夹模块19相连，所述第一冷凝滤膜夹模块13与冷凝管道21相连，所述冷凝液包括但不限于水、油和专用的冷凝液体，所述滤膜夹24放置滤膜，对颗粒物进行收集。
26.所述抽气模块包括抽气泵12、过滤网，用于抽气，使得气体能够顺利的进入检测装置。
27.所述电控模块20至少包括控制电路板、电子显示屏8、电源、开关、通信接口9、电线10等，用于控制整个检测装置的正常工作，所述通信接口9包括但不限于usb、rs232、rs485；所述通信接口9用于与外界计算机通讯，外界计算机上位机通过通信接口9可以调试装置，也可以改变装置的工作程序，改变的工作参数包括有：加热温度，冷凝温度，加热温度时间，冷凝温度时间，加热温度上限，加热温度下限，冷凝温度上限，冷凝温度下限，抽气泵工作流量，抽气泵开始工作时间，抽气泵停止工作时间，开关机时间。
28.下面结合附图说明本发明的一次使用过程：电线10接上电源后，电控模块20开始工作，控制抽气泵12进行抽气作业，控制加热模块15和冷凝模块18开始工作，加热和冷凝分别到了预设的温度后，气体从切割器7进入，通过第一加热滤膜夹模块14后进入加热模块15进行加热，随后通过第二加热滤膜夹模块16；加热后气体通过第二冷凝夹模块，然后进入冷凝模块18进行冷凝，随后通过第一冷凝夹模块13；最后通过抽气泵12工作从抽气泵通风口11排入空气。
29.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。