多任务多温段远程大气采样装置论文和设计-董宁

全文摘要

本实用新型公开了一种多任务多温段远程大气采样装置，其吸收瓶模组包括吸收瓶容器、温度控制装置及吸收瓶，吸收瓶容器的侧壁为保温材料，吸收瓶容器内装有吸收瓶，吸收瓶容器底部为开口结构，温度控制装置包括温度控制板及若干半导体制冷片，温度控制板密封地连接于吸收瓶容器底部的开口结构上，且温度控制板设有凹槽，凹槽内设有若干用于固定半导体制冷片的通槽，半导体制冷片置于通槽内，且半导体制冷片的一面位于吸收瓶容器内，另一面位于吸收瓶容器外；其控制器根据温度传感器检测到的吸收瓶内的温度进而控制半导体制冷片加热或制冷。本实用新型是一种能够同时让吸收液处于不同温度下进行采样的大气采样装置。

主设计要求

1.一种多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，包括：采样内箱，所述采样内箱包括可密封安装的箱体及上盖，且所述箱体及上盖均通过保温材料制成；吸收瓶模组，包括吸收瓶容器、温度控制装置及吸收瓶，所述吸收瓶容器内装所述吸收瓶，所述吸收瓶容器底部为开口结构，所述温度控制装置包括温度控制板及若干半导体制冷片，所述温度控制板密封地连接于所述吸收瓶容器底部的所述开口结构上，且所述温度控制板设有凹槽，所述凹槽内设有若干用于固定所述半导体制冷片的通槽，所述半导体制冷片置于所述通槽内，且所述半导体制冷片的一面位于所述吸收瓶容器内，另一面位于所述吸收瓶容器外；控制系统，所述控制系统包括控制器、温度传感器，所述温度传感器的探针设于所述吸收瓶内，所述控制器根据所述温度传感器检测到的所述吸收瓶内的温度进而控制所述半导体制冷片加热或制冷；远程控制系统，所述远程控制系统包括远程控制终端，所述控制器还连接有3G通信模块，所述3G通信模块通过3G无线网络、服务器与所述远程控制终端连接。

设计方案

1.一种多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，包括：

采样内箱，所述采样内箱包括可密封安装的箱体及上盖，且所述箱体及上盖均通过保温材料制成；

吸收瓶模组，包括吸收瓶容器、温度控制装置及吸收瓶，所述吸收瓶容器内装所述吸收瓶，所述吸收瓶容器底部为开口结构，所述温度控制装置包括温度控制板及若干半导体制冷片，所述温度控制板密封地连接于所述吸收瓶容器底部的所述开口结构上，且所述温度控制板设有凹槽，所述凹槽内设有若干用于固定所述半导体制冷片的通槽，所述半导体制冷片置于所述通槽内，且所述半导体制冷片的一面位于所述吸收瓶容器内，另一面位于所述吸收瓶容器外；

控制系统，所述控制系统包括控制器、温度传感器，所述温度传感器的探针设于所述吸收瓶内，所述控制器根据所述温度传感器检测到的所述吸收瓶内的温度进而控制所述半导体制冷片加热或制冷；

远程控制系统，所述远程控制系统包括远程控制终端，所述控制器还连接有3G通信模块，所述3G通信模块通过3G无线网络、服务器与所述远程控制终端连接。

2.如权利要求1所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，部分所述半导体制冷片的冷面位于所述吸收瓶容器内，热面位于所述吸收瓶容器外；部分所述半导体制冷片的热面位于所述吸收瓶容器内，冷面位于所述吸收瓶容器外。

3.如权利要求1所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，所述吸收瓶模组还包括吸收瓶支架，所述吸收瓶支架设于所述箱体内，且设有用于固定所述吸收瓶容器的槽，所述吸收瓶容器固定放置于所述槽内。

4.如权利要求3所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，所述吸收瓶支架与所述箱体底部之间的空间为一蓄水槽。

5.如权利要求4所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，所述槽内壁设有密封圈，所述密封圈用于防止所述蓄水槽内的水往所述吸收瓶支架上部溢。

6.如权利要求4所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，所述蓄水槽还设有进水口和出水口，通过所述进水口与出水口与外界水源形成循环，对所述蓄水槽内的水进行冷却。

7.如权利要求1～5任一项所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，所述吸收瓶容器内盛装水，所述半导体制冷片通过水对所述吸收瓶容器进行加热或制冷。

8.如权利要求1所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，还设有用于连通所述采样内箱内与外的气嘴组，所述气嘴组设于所述上盖。

9.如权利要求1所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，每个所述吸收瓶对应设有一抽气设备，所述抽气设备还与所述控制器连接。

10.如权利要求9所述的多任务多温段远程大气采样装置，其特征在于，每个抽气设备对应设有一气体流量传感器，所述流量传感器对所述抽气设备进行反馈控制。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及大气采样领域，尤其涉及一种能够同时让吸收液处于不同温度下进行采样的大气采样装置。

背景技术

大气采样是采集大气中污染物样品或受污染空气样品的过程。现场采样方法有两类：一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂，将大气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法。另一类是用容器(玻璃瓶、塑料袋等)采集含有污染物的空气。前者测得的是采样时间内大气中污染物的平均浓度；后者测得的是瞬时浓度或短时间内的平均浓度。采样的方式应根据采样的目的和现场情况而定。所采样品应有代表性。采样效率要高，操作务求简便，并便于进行随后的分析测定，以获得可靠的大气污染的基本数据。采集大气中污染物的样品或受污染空气的样品，以期获得大气污染的基本数据。

大气采样是大气环境监测的重要步骤，对于监测数据的可靠性关系极大。采集大气样品的方法，主要有两类：一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂，以吸收或阻留污染物，把原来大气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法。用这类方法测得的结果是采样时间内大气中污染物的平均浓度。另一类是用容器(玻璃瓶、塑料袋、橡皮球胆、注射器等)采集含有污染物的空气。这类方法适用于下述情况：大气中污染物的浓度较高；或测定方法的灵敏度较高；不易被液体吸收剂吸收或固体吸附剂吸附的污染气体和蒸汽。用此法测得的结果为大气中污染物的瞬时浓度或短时间内的平均浓度。此外，还有低温冷冻法，可用于采集挥发性气体和蒸汽，如烷基铅。采样器中的液体吸收剂主要用于吸收气态和蒸汽态物质。常用的吸收剂有：水、化合物水溶液、有机溶剂等。吸收剂必须能与污染物发生快速的化学反应或能把污染物迅速地溶解，并便于进行分析操作。例如空气中的氟化氢、氯化氢可用水作为吸收剂；二氧化硫可用四氯汞钠作为吸收剂；甲拌磷(3911)、内吸磷(1059)等有机磷农药可用5％甲醇作为吸收剂等。固体吸附剂有颗粒状吸附剂和纤维状吸附剂两种。常用的颗粒状吸附剂有硅胶、素陶瓷等，用于气态、蒸汽态和颗粒物的采样。纤维状吸附剂有滤纸、滤膜、脱脂棉、玻璃棉等，吸附作用主要是物理性的阻留，用于采集颗粒物。有时吸附剂先用某种化学试剂浸渍处理，使污染物同它发生化学作用而被吸附，主要用于采集气态或蒸汽态污染物。

大气采样要根据采样的目的和现场情况，选择合适的采样方式。如连续或瞬时采样，在地面定点采样或流动采样,用气球、飞机进行空中采样,以及环境采样、室内采样和污染源采样等。采样目的和采样方式不同，所用的采样方法和采样器也有所不同。如烟囱内颗粒物采样，可根据烟囱形状、高度，选定适当位置打孔，把采样器的收集器伸入孔内，用等动力速度抽气采集。这种方法称为等动力采样法。

大气采样所采集的样品应具有代表性。采样的效率要高，操作务求简便，并便于进行随后的化学分析测定。影响样品的代表性的因素有采样器和吸收剂的效率，采样点的位置和采样器对气流的干扰等。

近年来，大气采样技术正逐渐与分析测试技术结合起来，构成一种能够连续自动地进行采样、分析测定、记录所测结果的装置。这种装置可直接进行现场监测，称为监测分析仪。

大气采样器对于空气以及环境中有害气体的检测起到了很好的作用。随着科学技术的不断进步，大气采样器也是不断推出新品，如：智能型大气采样器、防爆大气采样器、双气路大气采样器等等产品，大大丰富了大气采样器的分类。

在大气采样领域，在不同地区，地区的温度差异可能比较大，例如在北方冬天寒冷的气候，或者在南方地带夏天酷热的气候中，采样设备由于受到低温或高温的影响，不利于吸收瓶内的吸收液对所采到的气体进行最佳的吸收，直接造成了后续化学分析的精确度。同时，在无人值守的多仓位分时自动采样过程中，已经采样完成的需要保存的吸收瓶中的吸收液，如果处于高的温度，会使得已经吸收的目标化学物质，其中有部分以比较快的速度重新挥发到环境中，也导致影响后续化学分析结果的精确度。

如果要做到吸收瓶内的液体的最佳吸收，则需要对采样装置内部的气温进行控制，此外还须确保进入吸收瓶内的气流为恒定气流。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够同时让吸收液处于不同温度下进行采样的大气采样装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：提供一种多任务多温段远程大气采样装置，包括：

采样内箱，所述采样内箱包括可密封安装的箱体及上盖，且所述箱体及上盖均通过保温材料制成；

吸收瓶模组，包括吸收瓶容器、温度控制装置及吸收瓶，所述吸收瓶容器的侧壁为保温材料，所述吸收瓶容器内装所述吸收瓶，所述吸收瓶容器底部为开口结构，所述温度控制装置包括温度控制板及若干半导体制冷片，所述温度控制板密封地连接于所述吸收瓶容器底部的所述开口结构上，且所述温度控制板设有凹槽，所述凹槽内设有若干用于固定所述半导体制冷片的通槽，所述半导体制冷片置于所述通槽内，且所述半导体制冷片的一面位于所述吸收瓶容器内，另一面位于所述吸收瓶容器外；

控制系统，所述控制系统包括控制器、温度传感器，所述温度传感器的探针设于所述吸收瓶内，所述控制器根据所述温度传感器检测到的所述吸收瓶内的温度进而控制所述半导体制冷片加热或制冷。

部分所述半导体制冷片的冷面位于所述吸收瓶容器内，热面位于所述吸收瓶容器外；部分所述半导体制冷片的热面位于所述吸收瓶容器内，冷面位于所述吸收瓶容器外。

所述吸收瓶模组还包括吸收瓶支架，所述吸收瓶支架设于所述箱体内，且设有用于固定所述吸收瓶容器的槽，所述吸收瓶容器固定放置于所述槽内。

所述吸收瓶支架与所述箱体底部之间的空间为一蓄水槽。

所述槽内壁设有密封圈，所述密封圈用于防止所述蓄水槽内的水往所述吸收瓶支架上部溢。

所述蓄水槽还设有进水口和出水口，通过所述进水口与出水口与外界水源形成循环，对所述蓄水槽内的水进行冷却。

所述吸收瓶容器内盛装水，所述半导体制冷片通过水对所述吸收瓶容器进行加热或制冷。

还设有用于连通所述采样内箱内与外的气嘴组，所述气嘴组设于所述上盖。

每个所述吸收瓶对应设有一抽气设备，所述抽气设备还与所述控制器连接。

每个抽气设备对应设有一气体流量传感器，所述流量传感器对所述抽气设备进行反馈控制。

与现有技术相比，由于在本实用新型多任务多温段远程大气采样装置中，吸收瓶模组包括吸收瓶容器、温度控制装置及吸收瓶，所述吸收瓶容器的侧壁为保温材料，所述吸收瓶容器内装有吸收瓶，所述吸收瓶容器底部为开口结构，所述温度控制装置包括温度控制板及若干半导体制冷片，所述温度控制板密封地连接于所述吸收瓶容器底部的所述开口结构上，且所述温度控制板设有凹槽，所述凹槽内设有若干用于固定所述半导体制冷片的通槽，所述半导体制冷片置于所述通槽内，且所述半导体制冷片的一面位于所述吸收瓶容器内，另一面位于所述吸收瓶容器外；因此，可以将所述吸收瓶模组中的不同的吸收瓶内的吸收液的温度进行单独控制，让不同的吸收瓶处于多个温度段进行采样。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型多任务多温段远程大气采样装置的一个实施例的示意图。

图2为如图1所示的多任务多温段远程大气采样装置的温度控制装置的一个实施例的示意图。

图3为如图1所示的多任务多温段远程大气采样装置的吸收瓶支架的一个实施例的示意图。

图4为如图1所示的多任务多温段远程大气采样装置的电路原理模块图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1～4所示，本实用新型实施例提供的多任务多温段远程大气采样装置100，包括：

采样内箱1，所述采样内箱1包括可密封安装的箱体11及上盖12，且所述箱体11及上盖12均通过保温材料制成，所述采样内箱1的外部包覆一个外壳(图上未示)；

吸收瓶模组2，包括吸收瓶容器23、温度控制装置25及吸收瓶24，所述吸收瓶容器23的侧壁为保温材料，所述吸收瓶容器23内装所述吸收瓶24，所述吸收瓶容器23底部为开口结构，具体地所述吸收瓶容器23为圆筒形结构，因此所述吸收瓶容器23底部为圆形开口结构，所述温度控制装置25包括温度控制板251及四个半导体制冷片252，所述温度控制板251密封地连接于所述吸收瓶容器23底部的所述圆形开口结构上，且所述温度控制板251设有凹槽253，所述凹槽253内设有四个用于固定所述半导体制冷片252的通槽254，所述通槽254贯穿所述温度控制板251上表面及下表面，所述半导体制冷片252置于所述通槽254内，且所述半导体制冷片252的一面位于所述吸收瓶容器23内，另一面位于所述吸收瓶容器23外；需要说明的是，所述半导体制冷片252的数量不限于四个，正常情况下是2～6中的任何一个均可。

如图4所示，控制系统50，所述控制系统50包括控制器51、温度传感器52，所述温度传感器52的探针设于所述吸收瓶容24内，所述控制器50根据所述温度传感器51检测到的所述吸收瓶24内的温度进而控制所述半导体制冷片252加热或制冷。通过所述控制系统，能够对每个所述吸收瓶容器23内的温度进行单独调控，装置在工作时，能够将同一个所述采样内箱1内的不同的所述吸收瓶24的吸收液在不同的温度下进行采样；或者能够让所述吸收瓶24内的吸收液的温度按照设定的程序升温或降温，检测吸收液的采样情况。需要说明的是，所述控制系统包含的每一部分的工作原理均为本领域技术人员所熟知的技术方案，在此不在赘述。

如图4所示，远程控制系统60，所述远程控制系统60包括远程控制终端61，所述控制器51还连接有3G通信模块61，所述3G通信模块61通过3G无线网络62、服务器63与所述远程控制终端64连接。本装置通过所述远程控制系统60实现远程通信，工作人员能够在远端依靠所述远程控制终端64随时掌握设备的工作状态，以及给设备发送控制指令。

一个实施例中，部分所述半导体制冷片252的冷面位于所述吸收瓶容器23内，热面位于所述吸收瓶容器23外；部分所述半导体制冷片252的热面位于所述吸收瓶容器23内，冷面位于所述吸收瓶容器23外。即是：四个所述半导体制冷片252是呈矩阵排列，并分为两组，并且以同一个对角线上的两个所述半导体制冷片252为一组，该两组所述半导体制冷片252中，第一组是以热面位于所述吸收瓶容器23内，冷面位于所述吸收瓶容器23外；第二组是以冷面位于所述吸收瓶容器23内，热面位于所述吸收瓶容器23外。如此将处于对角线上的两个所述半导体制冷片252进行分为一组，是为了能够均匀地对所述吸收瓶容器23进行加热或制冷。在所述半导体制冷片252工作时，正常情况下只有一组所述半导体制冷片252处于工作状态，即所述吸收瓶容器23处于加热状态或制冷状态。此外还包括例外的情况，比如在对所述吸收瓶容器23进行加热时，需要对其进行快速冷却，可以停止第一组所述半导体制冷片的加热工作，而启动第二组所述半导体制冷片的制冷工作；而在对所述吸收瓶容器23进行制冷时，需要对其进行快速升温，可以停止第一组所述半导体制冷片的制冷工作，而启动第二组所述半导体制冷片的加热工作。

如上述实施例中，对所述半导体制冷片252的排列方式可以是多种多样的，不一定是矩阵排列，还可以呈圆形排列、三角形排列、多边形排列。

一个实施例中，如图1和3所示，所述吸收瓶模组2还包括吸收瓶支架21，所述吸收瓶支架21设于所述箱体11内，且设有用于固定所述吸收瓶容器23的槽211，所述吸收瓶容器23固定放置于所述槽211内。

如图1所示，所述吸收瓶支架21与所述箱体11底部之间的空间为一蓄水槽22。

如图3所示，所述槽211内壁设有密封圈212，所述密封圈212用于防止所述蓄水槽22内的水往所述吸收瓶支架21上部溢。

一个实施例中，所述蓄水槽22还设有进水口(图上未示)和出水口(图上未示)，通过所述进水口与出水口与外界水源形成循环，对所述蓄水槽22内的水进行冷却，由于所述半导体制冷片中252中的一面是位于所述蓄水槽22内的上部，因此所述蓄水槽22内的水须灌的足够满，才能将水触到所述半导体制冷片252，而所述半导体制冷片252须设置导热性能良好的防水层，因此通过所述蓄水槽22内的水能够使所述半导体制冷片252保持持续稳定的加热或制冷功能。

一个实施例中，所述吸收瓶容器23内盛装水，所述半导体制冷片252通过水对所述吸收瓶容器23进行加热或制冷。水的比热比较大，加入水作为传热的介质，加热方便，此外能够使得所述吸收瓶容器23内的温度变化趋于稳定，进而保持所述吸收瓶24内的吸收液的温度稳定。

一个实施例中，还设有用于连通所述采样内箱11内与外的气嘴组5，所述气嘴组5设于所述上盖12。

一个实施例中，每个所述吸收瓶24对应设有一抽气设备，所述抽气设备还与所述控制器连接。

一个实施例中，每个抽气设备对应设有一气体流量传感器，所述流量传感器对所述抽气设备进行反馈控制。

结合图1～4，由于在本实用新型多任务多温段远程大气采样装置中，吸收瓶模组2包括吸收瓶容器23、温度控制装置25及吸收瓶24，所述吸收瓶容器23的侧壁为保温材料，所述吸收瓶容器23内装所述吸收瓶24，所述吸收瓶容器23底部为开口结构，具体地所述吸收瓶容器23为圆筒形结构，因此所述吸收瓶容器23底部为圆形开口结构，所述温度控制装置25包括温度控制板251及四个半导体制冷片252，所述温度控制板251密封地连接于所述吸收瓶容器23底部的所述圆形开口结构上，且所述温度控制板251设有凹槽253，所述凹槽253内设有四个用于固定所述半导体制冷片252的通槽254，所述通槽254贯穿所述温度控制板251上表面及下表面，所述半导体制冷片252置于所述通槽254内，且所述半导体制冷片252的一面位于所述吸收瓶容器23内，另一面位于所述吸收瓶容器23外；因此，可以将所述吸收瓶模组2中的不同的吸收瓶内的吸收液的温度进行单独控制，让不同的吸收瓶处于多个温度段进行采样。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

设计图

多任务多温段远程大气采样装置论文和设计

多任务多温段远程大气采样装置论文和设计-董宁

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