本发明属于气溶胶采样领域,尤其涉及一种多通道滤膜气溶胶采样器。
背景技术:
1、气溶胶在我们日常生活中处处存在,对气溶胶的研究至关重要。为正确认识辨别气溶胶并及时做出积极应对措施,对气溶胶的采集是首要关键步骤。目前,常用的气溶胶采样介质主要基于液体和滤膜两种。其中,滤膜采样器以其使用便捷,不受环境温度的影响而被广泛使用。
2、目前,已有的滤膜采样器基本都是单通道,即每次采样只用一张滤膜,这意味着一次只能获取一个空间点的样本信息。为提高采样效率,尤其是特殊应用场景下的气溶胶采样,如机载式采样,本发明提出多通道滤膜气溶胶采样器。
3、对于多通道气溶胶采样器,必须考虑选通阀的设计。目前市面上现有的气体或液体选通阀,通气口径要么比较小,无法满足进气流量需求;要么通气口径过大,导致采样器整体体积过大,重量过重。
4、因此,本发明提出一种多通道滤膜气溶胶采样器整体设计方案,在此基础上提出采样模组设计,使气溶胶采样器能够同时兼顾通道数、流量和轻量化的要求。
技术实现思路
1、本发明提出一种多通道滤膜气溶胶采样器整体设计方案,在此基础上提出采样模组设计,使气溶胶采样器能够同时兼顾通道数、流量和轻量化的要求。
2、本发明提供一种多通道滤膜气溶胶采样器,包括三通道进气模组、采样模组、风机和出气口;所述三通道进气模组设置在所述气溶胶采样器的上端;所述三通道进气模组的下端与所述采样模组的上端连接,以便气溶胶粒子进入所述气溶胶采样器;所述采样模组设置在所述三通道进气模组的下端;所述采样模组的下端与所述风机连接,用于对气溶胶采样器采样通道的选通;所述风机设置在所述采样模组的下端,用于使所述气溶胶采样器内产生负压;所述出气口设置在所述风机的一侧,以便空气排出所述气溶胶采样器。
3、进一步地,所述三通道进气模组包括滤膜组件和进气管;所述滤膜组件设置在所述进气管的上端;所述滤膜组件的下端与所述进气管的上端连接,用于对生物气溶胶进行采集;所述进气管的下端与所述采样模组的上端连接,用于使经过所述滤膜组件后的空气进入所述采样模组。
4、进一步地,所述滤膜组件包括网板、滤膜、网板支撑件和压圈;所述网板为圆形网板;所述滤膜设置在所述网板上;所述网板支撑件设置在所述网板的下端,用于支撑所述网板;所述压圈设置在所述网板的外缘处;所述压圈与所述网板共同位于所述网板支撑件的上端,用于固定所述滤膜。
5、进一步地,所述三通道进气模组还包括压紧螺母;所述压紧螺母设置在所述网板支撑件上;所述压紧螺母与所述网板支撑件螺纹连接,用于固定所述滤膜。
6、进一步地,所述网板支撑件的整体为中空连接件,其下方与所述进气管相连接。
7、进一步地,所述采样模组包括三通道腔体、选通转子、动力机构和单孔外壳;所述三通道腔体的结构为中空六棱柱,其设置在所述采样模组的上端,包括2个底面、2个上侧面、2个下侧面、前侧面和后侧面;所述2个上侧面沿长度方向均匀分布3个中空圆柱体;所述3个中空圆柱体分别与3个所述进气管道对应连接;所述选通转子设置在所述三通道腔体的内部;所述选通转子旋转时,可实现所述气溶胶采样器通道的选通;所述动力机构设置在所述三通道腔体的底面一端;所述动力机构与所述三通道腔体固定连接,用于为所述选通转子的转动提供动力;所述单孔外壳的结构为中空长方体,其设置在所述三通道腔体的正下方,并通过螺钉固定在所述三通道腔体的下侧面。
8、进一步地,所述选通转子的结构为中空圆柱体;所述中空圆柱体的侧面沿长度方向均匀开设3个孔,且每个孔间沿底面圆周方向的夹角为120°。
9、进一步地,所述单孔外壳通过四个l形连接结构与下方的所述风机相连接;所述单孔外壳的下侧面中心位置开设有通孔;所述通孔的结构为中空圆柱体,其与下方的所述风机相连通。
10、进一步地,所述动力机构包括旋转轴基座、电机支架、旋转电机和旋转轴;所述旋转轴基座为圆盘状,其设置在所述三通道腔体的底面一端;所述电机支架设置在所述旋转轴基座的上方,用于支撑所述旋转电机;所述旋转电机设置在所述电机支架的顶部;所述旋转电机通过螺钉与所述电机支架相连接;所述旋转轴贯穿于所述电机支架的顶部和所述旋转轴基座的中心位置。
11、进一步地,所述旋转轴基座的尺寸小于所述三通道腔体底面内切圆的尺寸。
12、本发明有益效果是,与现有技术相比,首先提供了一种多通道滤膜气溶胶采样器整体设计方案。其次,创新性的提出了采样模组的设计,使气溶胶采样器能够同时兼顾通道数、流量和轻量化的要求。工作时,来自外部空气中的气溶胶粒子进入到三通道进气模组中,气溶胶粒子被收集到三通道进气模组中的滤膜上。经过三通道进气模组后的空气进入采样模组,最终经出气口排出。其中,采样膜组充当选通阀的功能,可以选择三通道中的某一个通道进行气溶胶采样,共可完成三个空间点的采样。相比于常用的单通道滤膜气溶胶采样器,多通道滤膜气溶胶采样器可以获取多个空间点的样本信息,大大提高了采样效率。同时,面对市面上选通阀或大或小的问题,自主设计了采样膜组,使气溶胶采样器能够同时兼顾通道数、流量和轻量化的要求。
1.一种多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,包括三通道进气模组、采样模组、风机和出气口;
2.根据权利要求1所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述三通道进气模组包括滤膜组件和进气管;
3.根据权利要求2所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述滤膜组件包括网板、滤膜、网板支撑件和压圈;
4.根据权利要求3所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述三通道进气模组还包括压紧螺母;
5.根据权利要求3所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述网板支撑件的整体为中空连接件,其下方与所述进气管相连接。
6.根据权利要求1所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述采样模组包括三通道腔体、选通转子、动力机构和单孔外壳;
7.根据权利要求6所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述选通转子的结构为中空圆柱体;所述中空圆柱体的侧面沿长度方向均匀开设3个孔,且每个孔间沿底面圆周方向的夹角为120°。
8.根据权利要求6所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述单孔外壳通过四个l形连接结构与下方的所述风机相连接;
9.根据权利要求6所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述动力机构包括旋转轴基座、电机支架、旋转电机和旋转轴;
10.根据权利要求9所述的多通道滤膜气溶胶采样器,其特征在于,所述旋转轴基座的尺寸小于所述三通道腔体底面内切圆的尺寸。
