微粒采样探头及使用它的细粉尘测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种粉尘测量设备，并且更特别地涉及一种小型化的细粉尘测量设备。根据本发明专利技术的一个实施例，与外部流体的速度变化无关地排出非采样流体，从而提供微粒采样探头以及小型化的细粉尘测量设备，二者提供均匀速度采样。相应地，可以消除对细粉尘测量场所的限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微粒采样探头及使用它的细粉尘测量装置
本公开涉及一种粉尘测量装置，并且更具体地涉及一种小型化的细粉尘测量装置。
技术介绍
准确地测量大气中微粒(粉尘)的质量或尺寸分布是非常重要的，因为它与影响人类健康的大气环境、室内环境、工作环境等密切相关。一般而言，为了准确地测量微粒的质量或尺寸分布，使用大型固定式的细微粒测量装置。然而，为了掌握细粉尘的分布和移动路线，有必要测量多个位置和海拔的细粉尘。然而，由于不能移动固定式细粉尘测量装置，所以有必要在每个待测量点处安装细粉尘测量装置。然而，除了成本、空间等问题之外，还存在无法测量高海拔处的细粉尘的问题。另一方面，当细粉尘测量装置旨在移动的同时测量细粉尘时，由于待引入的空气流的方向和速度大幅变动，因此难以准确地测量微粒的质量或尺寸分布。为了测量微粒的准确质量或尺寸分布，采样器需要准确地对大气中的微粒进行采样，并且在没有损失的情况下将采样的微粒送至测量仪器。以这种方式对大气中的微粒进行采样被称为等速采样(恒定速度采样)。也就是说，由于在移动期间的待采样空气与细粉尘测量装置之间存在相对速度，所以难以进行恒定速度采样。
技术实现思路
技术问题本公开提供了一种通过自身保持恒定速度采样状态的微粒采样探头。本公开提供了一种提供具有高响应速率的机械反馈的微粒采样探头。本公开通过安装小型化微粒采样探头来提供小型化的细粉尘测量装置。本公开提供了一种能够在低空气压力区域测量正常细粉尘浓度的细粉尘测量装置。本公开提供了一种即使在可拆卸地附接至气球的飞行物体的海拔改变时也能正常工作的细粉尘测量装置。技术方案根据本公开的一方面，提供了一种微粒采样探头。根据本公开的一个实施例的微粒采样探头可以包括：外部导管，其在纵向方向上延伸，并且包括第一入口和第一出口，外部流体被引入所述第一入口中，并且所述第一出口设置在与所述第一入口相对的一端处；以及采样导管，其在所述外部导管内沿所述纵向方向延伸，并且包括第二入口和第二出口，所述外部流体中的采样流体被引入所述第二入口中，所述第二出口设置在与所述第二入口相对的一端处。第一出口的流出方向可以形成为至少部分地与外部流体被引入到第一入口中的流入方向相反。根据本公开的一个实施例，第一出口的流出方向可以面向外部流体被引入到第一入口中的流入方向。根据本公开的一个实施例，外部导管可以包括介于第一入口与第一出口之间的排出通道，使得外部流体中的非采样流体在面向第一入口的流入方向的方向上流动。根据本公开的一个实施例，第一出口可以形成为在纵向方向上与第一入口间隔开。根据本公开的一个实施例，第一出口的流出方向可以与外部流体被引入到第一入口中的流入方向形成锐角。根据本公开的一个实施例，采样导管和外部导管可以彼此同轴。根据本公开的一个实施例，在采样导管与外部导管之间可以设置间隙，外部流体中的非采样流体在该间隙中流动。根据本公开的一个实施例的微粒采样探头可以包括：第一外部导管，其在纵向方向上延伸，并且包括第一子入口和第一子出口，外部流体被引入所述第一子入口中，所述第一子出口设置在与第一子入口相对的一端处；第二外部导管，其在第一外部导管内沿纵向方向延伸，并且包括第二子入口和第二子出口，外部流体的一部分被引入到第二子入口中，第二子出口设置在与第二子入口相对的一端处；以及采样导管，其在第二外部导管内沿纵向方向延伸，并且包括第二入口和第二出口，引入到第二子入口中的流体中的采样流体被引入到第二入口中，第二出口设置在与第二入口相对的一端处。第一和第二子出口的流出方向可以形成为至少部分地与外部流体被引入到第一子入口中的流入方向相反。根据本公开的一个实施例，第一和第二子出口的流出方向可以与外部流体被引入到第一子入口中的流入方向形成锐角。根据本公开的一个实施例，第一子出口可以形成在第一外部导管中，以在纵向方向上与第一子入口间隔开，并且第二子出口可以形成在第二外部导管中，以在纵向方向上与第二子入口间隔开。根据本公开的一个实施例，第一外部导管的外壁和第二外部导管的外壁可以为外部流体提供连续的流线。根据本公开的一个实施例，第一外部导管的外壁和第二外部导管的外壁可以为外部流体提供不连续的流线。根据本公开的一个方面，提供了一种细粉尘测量装置。根据本公开的一个实施例的细粉尘测量装置可以包括：微粒采样探头，其构造为以恒定速度对引入的外部流体进行采样，并且排出采样流体；流量控制泵，其构造为通过主流路接收由微粒采样探头排出的采样流体，并且将采样流体排出至外部；传感器，其构造为接收从主流路引入的采样流体的一部分，并且测量细粉尘的浓度；以及处理器，其构造为接收来自传感器的细粉尘浓度，并且生成具有细粉尘的浓度的细粉尘测量信息。根据本公开的一个实施例，微粒采样探头可以包括：外部导管，其在纵向方向上延伸，并且包括第一入口和第一出口，外部流体被引入到第一入口中，第一出口设置在与第一入口相对的一端处；以及采样导管，其在外部导管内沿纵向方向延伸，并且包括第二入口和第二出口，外部流体中的采样流体被引入到第二入口中，第二出口设置在与第二入口相对的一端处。第一出口的流出方向可以形成为至少部分地与外部流体被引入到第一入口中的流入方向相反。根据本公开的一个实施例，细粉尘测量装置还可以包括调节器，其构造为将由微粒采样探头排出的采样流体加热到预定温度，或者过滤采样流体中包含的细粉尘微粒中等于或大于预定尺寸的微粒，并且将采样流体排出至主流路。有益效果根据本公开的一个实施例，可以提供一种微粒采样探头，其通过喷射非采样流体来提供恒定速度采样，而与外部流体的速度变化无关。根据本公开的一个实施例，通过提供小型化的细粉尘测量装置，可以消除对进行细粉尘测量的场所的限制。根据本公开的一个实施例，可以在使用小型化的细粉尘测量装置在移动期间实时测量细粉尘。根据本公开的一个实施例，即使在低大气压力下也可以准确地测量细粉尘的浓度。根据本公开的一个实施例，在通过使用气球消耗少量能量的同时达到高海拔之后，细粉尘测量装置能够在通过飞行载具移动的同时长时间测量微细粉尘的浓度。根据本公开的一个实施例，即使当可拆卸地附接至气球的飞行载具的姿态改变时，也可以防止发生测量误差。附图说明图1是根据本公开一实施例的细粉尘测量装置的框图；图2是例示了采样探头采样期间发生的过采样和欠采样的图；图3示出了用于说明根据本公开的第一实施例的微粒采样探头的剖视图和局部剖切透视图；图4示出了用于说明根据本公开的第二实施例的微粒采样探头的剖视图和局部剖切透视图；图5是例示了流体相对于根据本公开的一个实施例的微粒采样探头的流入方向与流出方向之间的关系的图；图6示出了用于说明根据本公开的第三实施例的微粒采样探头的剖视图和局部剖切透视图；图7示出了用于说明根据本公开的第四实施例的微粒采样探头的剖视图和局部剖切透视图；图8是例示了根据本公开一实施例的细粉尘测量装置的数量浓度测量传感器中的细粉尘微粒的速度所生成的脉冲的形状的图；图9是例示了根据本公开一实施例的细粉尘测量设备的流量控制泵为了保持体积流量恒定而使用的大气压力传感器值曲线的图；图10是例示了根据本公开一实施例的细粉尘测量装置的图；图11是例示了在根据本公开一实施例的细粉尘测量装置的细粉尘测量单元中包括的第二数量浓度测量传感器的结构的图；图12是例示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微粒采样探头，包括：外部导管，其在纵向方向上延伸，并且包括第一入口和第一出口，外部流体被引入所述第一入口中，所述第一出口设置在与所述第一入口相对的一端处；以及采样导管，其在所述外部导管内沿所述纵向方向延伸，并且包括第二入口和第二出口，所述外部流体中的采样流体被引入所述第二入口中，所述第二出口设置在与所述第二入口相对的一端处，其中，所述第一出口的流出方向形成为至少部分地与所述外部流体被引入到所述第一入口中的流入方向相反。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.22 KR 10-2015-0134027;2016.08.05 KR 10-2011.一种微粒采样探头，包括：外部导管，其在纵向方向上延伸，并且包括第一入口和第一出口，外部流体被引入所述第一入口中，所述第一出口设置在与所述第一入口相对的一端处；以及采样导管，其在所述外部导管内沿所述纵向方向延伸，并且包括第二入口和第二出口，所述外部流体中的采样流体被引入所述第二入口中，所述第二出口设置在与所述第二入口相对的一端处，其中，所述第一出口的流出方向形成为至少部分地与所述外部流体被引入到所述第一入口中的流入方向相反。2.根据权利要求1所述的微粒采样探头，其中，所述第一出口的流出方向与所述外部流体被引入所述第一入口中的流入方向不同。3.根据权利要求2所述的微粒采样探头，其中，所述外部导管包括介于所述第一入口与所述第一出口之间的排出通道，使得所述外部流体中的非采样流体沿与所述第一入口的流入方向不同的方向流动。4.根据权利要求1所述的微粒采样探头，其中，所述第一出口形成为在纵向方向上与所述第一入口间隔开。5.根据权利要求1所述的微粒采样探头，其中，所述第一出口的流出方向与所述外部流体被引入到所述第一入口中的入口方向形成锐角。6.根据权利要求1所述的微粒采样探头，其中，所述采样导管和所述外部导管彼此同轴。7.根据权利要求1所述的微粒采样探头，其中，在所述采样导管与所述外部导管之间设置有间隙，所述外部流体中的非采样流体在所述间隙中流动。8.一种微粒采样探头，包括：第一外部导管，其在纵向方向上延伸，并且包括第一子入口和第一子出口，外部流体被引入所述第一子入口中，第一子出口设置在与所述第一子入口相对的一端处；第二外部导管，其在所述第一外部导管内沿纵向方向延伸，并且包括第二子入口和第二子出口，所述外部流体的一部分被引入到所述第二子入口中，所述第二子出口设置在与所述第二子入口相对的一端处；以及采样导管，其在所述第二外部导管内沿所述纵向方向延伸，并且包括第二入口和第二出口，引入到所述第二子入口中的流体中的采样流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：安康镐，
申请(专利权)人：汉阳大学校ERICA产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR