一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器，其結(jié)構(gòu)包括離心葉輪、多縫靜子、抽氣泵、閉式軸承和可調(diào)速電機(jī)。離心葉輪可繞著多縫靜子軸線高速旋轉(zhuǎn)。該離心式采樣器可用于提供定量測(cè)量空氣中的總懸浮顆粒物（以下簡(jiǎn)稱TSP)、PM2.5、PM10以及其他任意PM值的氣體，為環(huán)保局、監(jiān)測(cè)單位以及企業(yè)提供污染源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)所使用的采樣氣體，與以往采樣器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易于加工，體積小，使用方便，單一采樣器便可測(cè)量多種空氣質(zhì)量指標(biāo)，并可不間斷地采樣氣體，具備很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器中所使用的氣體采樣器，特別是公開一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)各大城市出現(xiàn)大面積的霧霾引發(fā)了公眾對(duì)于空氣質(zhì)量的嚴(yán)重關(guān)切，同時(shí)政府對(duì)于日益頻繁的大氣污染也愈加重視。中國(guó)政府剛剛發(fā)布修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了“PM2.5”監(jiān)測(cè)指標(biāo)，“PM2.5”也首度開始出現(xiàn)在政府工作報(bào)告中。北京市政府要求環(huán)保局，“提升環(huán)境監(jiān)測(cè)能力，建成PM2.5監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，啟動(dòng)以PM2.5為重點(diǎn)的大氣治理方案，進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量”。
[0003]為此，環(huán)保部門需要經(jīng)常不間斷地采樣監(jiān)測(cè)不同地點(diǎn)的空氣質(zhì)量指數(shù)，進(jìn)而根據(jù)采樣數(shù)據(jù)制定相適應(yīng)的措施，有效可靠的采樣監(jiān)測(cè)儀器成為這一切的前提。為了測(cè)量空氣中的細(xì)顆粒物濃度，采樣器必須具備細(xì)顆粒物切割器以將細(xì)顆粒物從空氣中分離出來(lái)。用以測(cè)量的空氣樣品經(jīng)過(guò)細(xì)顆粒物切割器時(shí)，粗的顆粒被截留，細(xì)顆粒物通過(guò)細(xì)顆粒物切割器并被后面的濾膜截留，可用稱重法測(cè)定細(xì)顆粒物的濃度。市面上現(xiàn)有的采樣器所使用的細(xì)顆粒物切割器基本上是通過(guò)采用一定孔徑的濾膜或微孔濾網(wǎng)捕集大顆粒物的方式來(lái)獲得所需要的采樣氣體，這種采樣器叫撞擊式采樣器。其工作原理是這樣的:抽氣泵抽取一定流量的空氣進(jìn)入采樣器，當(dāng)顆粒物隨著空氣通過(guò)細(xì)顆粒物切割器時(shí)，由于不同大小粒徑的粒子具備不同大小的動(dòng)量，粗顆粒物被截留在細(xì)顆粒物切割器的捕集板上，細(xì)顆粒物則隨著空氣流動(dòng)繞過(guò)捕集板被濾膜捕集，通過(guò)對(duì)濾膜的稱重即可得到細(xì)顆粒物的濃度。這種方式十分簡(jiǎn)單，但是存在一個(gè)缺點(diǎn):一個(gè)采樣器只能夠采樣一種類型的氣體，不能進(jìn)行不間斷地監(jiān)測(cè)；此外，這種采樣器價(jià)格比較貴，且需要每隔一段時(shí)間就更換一次濾膜，維護(hù)不方便，不適用于大規(guī)模推廣。
[0004]因此，能否提供一種能夠采樣多種類型氣體、價(jià)格適中并且能不間斷地準(zhǔn)確測(cè)量空氣質(zhì)量指數(shù)的采樣器成為業(yè)界亟需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的，是為了公開一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器，該采樣器不采用傳統(tǒng)撞擊式采樣器使用濾膜稱重法得到細(xì)顆粒物濃度的方法，直接采用離心葉輪和多縫靜子作為一個(gè)細(xì)顆粒物切割器，這種采樣器在特定轉(zhuǎn)速條件下可以通過(guò)離心分離得到含有當(dāng)量直徑小于等于所要求PM值的可吸入顆粒物的氣體，從而實(shí)現(xiàn)氣體的采樣，并克服了一臺(tái)采樣器只能提供一種氣體采樣且不能無(wú)間斷地采樣氣體的缺陷。
[0006]上述本實(shí)用新型的目的，是由以下的技術(shù)方案所實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型提供一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器，包含有:離心葉輪、多縫靜子、抽氣泵、閉式軸承和可調(diào)速電機(jī)。離心葉輪端軸部分通過(guò)閉式軸承與靜子端孔配合，并可繞靜子軸線高速旋轉(zhuǎn)，但不與靜子內(nèi)廓產(chǎn)生摩擦。
[0008]如上所述的離心式采樣器，靜子一端開口，一端半開口 ；靜子側(cè)壁靠近半開口部分有一氣嘴，靠近開口部分有與離心葉輪的葉片數(shù)目一致的狹長(zhǎng)細(xì)縫。
[0009]如上所述的離心式采樣器，可調(diào)速電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與離心葉輪出軸聯(lián)接，用以傳遞電機(jī)功率，這樣離心葉輪就通過(guò)可調(diào)速電機(jī)來(lái)改變?nèi)~輪的轉(zhuǎn)速，從而靜子內(nèi)部空氣中的顆粒物所受到的離心力也隨之改變，在同等轉(zhuǎn)速下，粗顆粒物所受到的徑向離心力大于細(xì)顆粒物，因此粗顆粒物將會(huì)在葉輪離心力的帶動(dòng)下從多縫靜子的狹縫中甩出來(lái)，細(xì)顆粒物隨著空氣流繼續(xù)螺旋向前運(yùn)動(dòng)而成為采樣氣體的一部分。在不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速下，可得到含有不同PM值顆粒物的采樣氣體；在零轉(zhuǎn)速條件下，得到的采樣氣體為含有TSP的氣體。
[0010]如上所述的離心式采樣器，抽氣泵出氣端通過(guò)送氣管道連接靜子側(cè)壁氣嘴，進(jìn)氣端通過(guò)送氣管道直接連向環(huán)境空氣，這樣抽氣泵可將一定流量的環(huán)境氣體送進(jìn)靜子內(nèi)部。
[0011]借由以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]通過(guò)離心式采樣器的抽氣泵，可以有效地控制進(jìn)入采樣器的氣體流量；又通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，采樣器的可分離粒子最小直徑隨之改變，這樣可以采樣空氣中的PM2.5、PM10、TSP以及其他任意PM值的氣體，實(shí)現(xiàn)“一個(gè)采樣器提供多種采樣氣體”，并能夠不間斷地采樣氣體。
[0013]同時(shí)，離心式采樣器所采用的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)，并且所使用的設(shè)備易于采購(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，體積小，攜帶、使用方便等特點(diǎn)，是現(xiàn)有采樣器所不能比擬的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的整體示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的離心葉輪和多縫靜子部分的示意圖。
[0016]主要部件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0017]
—1..............................................................Φ顯醫(yī)..............................................................................................2 ; 離心賴.....................................................................^3爾調(diào)速電機(jī)4: 捕氣票
U靜子側(cè)瑩狹長(zhǎng)細(xì)縫12 ' 靜于簡(jiǎn)瑩氣嘴
' 21If 1蚱片22 f 離心時(shí)It義'
51閉式軸承52器
1 53送氣管道

【具體實(shí)施方式】
[0018]為令本實(shí)用新型的發(fā)明目的、技術(shù)手段及技術(shù)效果有更完整及清楚的揭露，以下將詳細(xì)說(shuō)明，并請(qǐng)一并參閱附圖及部件標(biāo)號(hào)。
[0019]本實(shí)用新型提供一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器，請(qǐng)參閱圖1所示，主要包含有離心葉輪2、多縫靜子1、抽氣泵4、閉式軸承51、可調(diào)速電機(jī)3、送氣管道53和聯(lián)軸器52。
[0020]其中，該離心式采樣器設(shè)有一多縫靜子1，該靜子通過(guò)閉式軸承51與離心葉輪軸22聯(lián)接，離心葉輪2可繞靜子軸線高速旋轉(zhuǎn)；靜子一端開口，另一端開有軸承座孔；閉式軸承51在離心葉輪軸22與靜子軸承座之間實(shí)現(xiàn)氣體密封，阻止氣體從靜子軸承座孔中泄露；靜子側(cè)壁靠近軸承座孔部分有一氣嘴12，靠近開口部分有與離心葉輪的葉片21數(shù)目一致的狹長(zhǎng)細(xì)縫11，離心葉輪的葉片21與靜子狹長(zhǎng)細(xì)縫11軸向?qū)R，遂當(dāng)離心葉輪2高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到大的離心力的顆粒物會(huì)從狹縫中穿出，實(shí)現(xiàn)顆粒物的分離。
[0021]可調(diào)速電機(jī)3通過(guò)聯(lián)軸器52聯(lián)接離心葉輪軸，并將動(dòng)力傳遞給離心葉輪2。通過(guò)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以直接控制離心葉輪2的轉(zhuǎn)速，這樣顆粒物在葉輪作用下受到的離心力也可以受到控制，因此可分離最小粒子直徑也可以得到有效控制，最終可以實(shí)現(xiàn)所要PM值的氣體采樣。
[0022]抽氣泵4進(jìn)氣端通過(guò)送氣管道與環(huán)境空氣連接；出氣端通過(guò)送氣管道53與靜子側(cè)壁氣嘴12連接，實(shí)現(xiàn)供氣的功能。
[0023]以上所舉僅為本實(shí)用新型示意性的部分實(shí)施例，并非用以限制本實(shí)用新型的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)包括在本專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器，其特征在于，包含有:離心葉輪、多縫靜子、抽氣泵、閉式軸承和可調(diào)速電機(jī)，離心葉輪與多縫靜子組成一個(gè)細(xì)顆粒物切割器；多縫靜子一端開口，用于氣體分離后的采樣，另一端半開口，用于離心葉輪的聯(lián)接；離心葉輪一端有出軸，出軸通過(guò)閉式軸承與靜子徑向固定；靜子側(cè)壁靠近半開口面部分有一氣嘴，靠近全開口部分有與離心葉輪的葉片個(gè)數(shù)一致的狹長(zhǎng)細(xì)縫。
2.如權(quán)利要求1所述的一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器，其特征在于，所述的可調(diào)速電機(jī)軸通過(guò)聯(lián)軸器與離心葉輪出軸聯(lián)接，并帶動(dòng)離心葉輪繞靜子軸線高速旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種小流量的大氣顆粒物離心式采樣器，其特征在于，所述的抽氣泵出氣端通過(guò)送氣管道與靜子側(cè)壁氣嘴聯(lián)接，抽氣泵進(jìn)氣端通過(guò)送氣管道直接連向環(huán)境空氣。
【文檔編號(hào)】G01N1/24GK204027888SQ201420501974
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】杜晨光, 戴震宇 申請(qǐng)人:杜晨光