專利名稱：新型大氣降水全自動(dòng)采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置，進(jìn)一步是指一種環(huán)境監(jiān)測(cè)中使用的大氣降水(酸雨)全自動(dòng)采樣設(shè)備。
酸雨是當(dāng)代世界最嚴(yán)重的環(huán)境公害之一，被稱為“空中死神”。我國(guó)從八十年代中期建立全國(guó)性的酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)，并陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一些能代替人工的自動(dòng)采樣裝置。其基本結(jié)構(gòu)是在容器上設(shè)置了密封蓋，以可逆電機(jī)為動(dòng)力在傳感器和電子控制器的控制下，在降雨時(shí)自動(dòng)打開(kāi)密封蓋，雨停后自動(dòng)關(guān)閉，從而克服了人工采樣的缺點(diǎn)。隨著酸雨監(jiān)測(cè)的進(jìn)一步規(guī)范化，對(duì)降水自動(dòng)采樣器提出了更嚴(yán)格的要求如要求盡可能減少雨水飛濺對(duì)樣品的污染，采樣容器上口須高于采樣器主體上表面；要求加強(qiáng)容器蓋的密封性能，以減少雨后塵埃和污染性氣體對(duì)樣品的污染。國(guó)內(nèi)一些新近開(kāi)發(fā)的降水全自動(dòng)采樣裝置，為實(shí)現(xiàn)上述要求，常常設(shè)計(jì)了兩套電機(jī)、傳動(dòng)和控制系統(tǒng)，——一套用于打開(kāi)容器蓋，一套用于升降采樣容器或密封容器蓋。這樣相對(duì)而言，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本和出現(xiàn)故障的幾率也將升高。
本實(shí)用新型的目的，旨在提供一種結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，能耗較小，維護(hù)容易的新型大氣降水(酸雨)全自動(dòng)采樣器，通過(guò)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，只使用一套電機(jī)、傳動(dòng)和控制系統(tǒng)同樣實(shí)現(xiàn)了上述提高采樣容器上口相對(duì)高度、加強(qiáng)容器蓋密封的功能。
這種大氣降水(酸雨)采樣器的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的它結(jié)構(gòu)中包括采樣桶(或漏斗式集雨裝置)，可沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的容器蓋，“”型轉(zhuǎn)動(dòng)柄、帶平衡器的主軸、雨水傳感器(必要時(shí)帶電加熱裝置及溫度控制器)、電子控制器、可逆電機(jī)及變速傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)保護(hù)器、行程開(kāi)關(guān)和園盤式限位機(jī)構(gòu)、支架及外殼等(見(jiàn)附

圖1)。其特征在于，采用繞單軸沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的“”型單柄轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只用一套電機(jī)和傳動(dòng)、控制系統(tǒng)就十分簡(jiǎn)便地解決了采樣容器上口須高于采樣器主機(jī)表面及加強(qiáng)桶蓋密封的問(wèn)題，而勿須采用二套電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少能耗、降低造價(jià)、減少故障。同時(shí)，該采樣器在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中采用了平衡錘，以盡可能減小機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩；設(shè)計(jì)了園盤式限位機(jī)構(gòu)，可以較準(zhǔn)確、可靠地確定容器蓋開(kāi)關(guān)的終止位置。該采樣器在寒冷地區(qū)使用時(shí)，可選配帶電加熱及溫度控制器的專用傳感器，以便在氣溫低于0℃時(shí)，用電加熱方式溶化冰雪，使本采樣器亦可用于雪水采樣?？朔艘恍┏Ｓ玫淖詣?dòng)采樣器不能用于降雪采樣的弱點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
圖2為圖1的俯視圖。
參見(jiàn)圖1和圖2，該裝置由采樣桶(1)、支承、固定采樣桶的支架(2)、采樣桶蓋(3)、與采樣桶蓋固連的一個(gè)“”型轉(zhuǎn)動(dòng)柄(4)，轉(zhuǎn)動(dòng)柄和平衡錘(5)固定在主軸(6)上。主軸則通過(guò)軸套(或軸承)(7)及與軸套相連的立柱，固定在支架上?！蔼埂毙娃D(zhuǎn)動(dòng)柄連帶桶蓋一起，可隨主軸在垂直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使桶蓋開(kāi)啟或關(guān)閉。與主軸固連的裝有二塊限位撞塊(8)的園盤式限位裝置——定位盤(9)與固定在支架上的二個(gè)行程開(kāi)關(guān)(10)相互配合，準(zhǔn)確限定桶蓋開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)的終止位置，可逆電機(jī)(10)通過(guò)減速傳動(dòng)裝置(12)、連軸器(13)與主軸相連，為桶蓋的開(kāi)關(guān)提供動(dòng)力。傳感器(14)、電子控制器(15)及電機(jī)保護(hù)器(16)安裝在采樣器的適當(dāng)位置。采樣器機(jī)殼為采樣器內(nèi)的電器及零部件提供防護(hù)功能，另外，重要電器(如傳感器、電子控制器、行程開(kāi)關(guān)、電機(jī)及傳動(dòng)裝置電機(jī)保護(hù)器等，還配有專用的防護(hù)罩。
一旦下雨，傳感器導(dǎo)通后，與之相連的電子控制器發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)可逆電機(jī)，使桶蓋打開(kāi)。桶蓋開(kāi)啟到預(yù)定位置，“定位盤”上撞塊，觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)、使電機(jī)停運(yùn)。雨停后一段時(shí)間，傳感器電極斷路后，控制器再次發(fā)出信號(hào)，使可逆電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使桶蓋關(guān)閉。定位盤上另一撞塊，觸動(dòng)關(guān)蓋行程開(kāi)關(guān)，使電機(jī)停運(yùn)，將轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)準(zhǔn)確定位在預(yù)定的關(guān)蓋位置。
由于采用“”型轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，正常關(guān)閉狀態(tài)的桶蓋與主軸可以不在一個(gè)水平面上。裝置勿須兩套電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了采樣桶上口高于主機(jī)平面的要求。同時(shí)由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)計(jì)為單軸并沿垂直方向旋轉(zhuǎn)，桶蓋可設(shè)計(jì)為帶下垂邊緣，從而實(shí)現(xiàn)雙面密封，較之一般采樣器的單面密封具有更好的密封性能，大大減少雨前，雨后空氣中塵埃和酸性氣體對(duì)所采水樣的污染。
裝置主軸上設(shè)計(jì)有一個(gè)以上的平衡錘(一般至少二個(gè))以在整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中盡可能減少機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，降低電機(jī)負(fù)載，并使系統(tǒng)運(yùn)行更為平穩(wěn)、可靠。
園盤式限位機(jī)構(gòu)——“定位盤”的作用，在于與行程開(kāi)關(guān)相配合，準(zhǔn)確、可靠地確定容器蓋開(kāi)、關(guān)的終止位置。
必要時(shí)傳感器中還可設(shè)置電加熱裝置。其作用在使用表面式電極傳感器時(shí)，可加速水份蒸發(fā)，縮短雨停后至關(guān)蓋前的間隔時(shí)間。在寒冷地區(qū)使用本采樣器時(shí)，還可選配帶溫度控制器的專用傳感器，以使在氣溫低于0℃時(shí)，用電加熱方式溶化冰雪，使本采樣器亦可用于雪水采樣?？朔艘恍┏Ｓ米詣?dòng)采樣器不能用于降雪采樣的弱點(diǎn)。
參見(jiàn)圖3，這是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。與前述實(shí)施例的區(qū)別是在機(jī)械變速裝置與主軸間增加了一級(jí)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)。這樣雖結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜，但降低了對(duì)機(jī)械變速器的要求(直接使用機(jī)械變速器時(shí)，一般需二級(jí)變速裝置，而與皮帶傳動(dòng)配套，一級(jí)變速器即可)，而且皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)有一定保護(hù)功能，當(dāng)裝置出現(xiàn)機(jī)械故障、卡死無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶輪可以打滑，使電機(jī)還不致卡死，有助于保護(hù)電機(jī)，減少電機(jī)燒毀的危險(xiǎn)。在本實(shí)施例中，限位撞塊(8)直接安裝在與主軸固連的大皮帶輪(17)上，即大皮帶輪同時(shí)發(fā)揮了“定位盤”的作用。
該大氣降水(酸雨)全自動(dòng)采樣器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)久耐用，制作容易，造價(jià)較低，易于維護(hù)，適合我國(guó)現(xiàn)有國(guó)情，可廣泛用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中大氣降水(酸雨)的自動(dòng)采樣。
權(quán)利要求1.一種環(huán)境監(jiān)測(cè)中使用的火氣降水自動(dòng)采樣裝置，包括采樣容器，可繞單軸沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)容器蓋及“”型轉(zhuǎn)動(dòng)柄、帶平衡器的主軸、傳感器、電子控制器、可逆電機(jī)及變速傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)保護(hù)器、行程開(kāi)關(guān)和園盤式限位機(jī)構(gòu)、支架及外殼等，其特征在于，采用繞單軸沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的“”字型單柄轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只用一套電機(jī)和傳動(dòng)、控制系統(tǒng)就十分簡(jiǎn)便地解決了采樣容器上口須高于采樣器主機(jī)表面(以減少主機(jī)表面濺起的雨水對(duì)所采水樣的污染)及加強(qiáng)桶蓋密封的問(wèn)題，從而簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，，減少能耗、降低造價(jià)、減少故障。
2.如權(quán)利要求1所述的大氣降水自動(dòng)采樣裝置，其特征在于，主軸上固定有一個(gè)以上的平衡錘，從而盡可能地減小機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，降低電機(jī)負(fù)載，并使系統(tǒng)運(yùn)行更為平穩(wěn)、可靠。
3.如權(quán)利要求1所述的大氣降水自動(dòng)采樣裝置，其特征在于，主軸上固定分別裝有開(kāi)蓋限位“撞塊”與關(guān)蓋限位“撞塊”的園盤式限位機(jī)構(gòu)，與行程開(kāi)關(guān)相配合?？梢暂^準(zhǔn)確、可靠地確定容器蓋開(kāi)關(guān)的終止位置。
4.如權(quán)利要求1所述的大氣降水自動(dòng)采樣裝置，其特征在于，該采樣器在寒冷地區(qū)使用時(shí)，可選配帶電加熱器及溫度控制器的專用傳感器，以便在氣溫低于0℃時(shí)，用電加熱方式溶化冰雪，使本采樣器亦可用于雪水采樣，克服了一些常用的自動(dòng)采樣器不能用于降雪采樣的弱點(diǎn)。
專利摘要一種環(huán)境監(jiān)測(cè)中使用的大氣降水全自動(dòng)采樣裝置,包括采樣容器、可沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)容器蓋、“┐”型轉(zhuǎn)動(dòng)柄、帶平衡器的主軸、支架及外殼、傳感器、電子控制器、可逆電機(jī)及變速傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)保護(hù)器、行程開(kāi)關(guān)和圓盤式限位機(jī)構(gòu)等。其特征在于采用繞單軸沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的“┐”字型單柄轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),只用一套電機(jī)和傳動(dòng)、控制系統(tǒng)就十分簡(jiǎn)便地解決了采樣容器上口須高于采樣器主機(jī)表面及加強(qiáng)桶蓋密封的問(wèn)題。本大氣降水自動(dòng)采樣器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、耗能較少、造價(jià)較低、易于維護(hù)、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn),可廣泛用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中的大氣降水自動(dòng)采樣。
文檔編號(hào)G01N1/10GK2450655SQ0022549
公開(kāi)日2001年9月26日 申請(qǐng)日期2000年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月28日
發(fā)明者周良才 申請(qǐng)人:周良才