一种高空大气采样器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高空大气采样器，包括系留气球、固定装置和采样器，系留气球一端可拆卸插接有尾翼，固定装置包括系留拉杆、系留缆绳、旋转铰链、系留抓手，系留抓手位于系留气球两侧沿外形流线呈弧状分布，系留抓手上连接有系留拉杆，系留拉杆另一端通过旋转铰链固定，旋转铰链另一端设有系留缆绳，采样器设于系留气球与旋转铰链中间位置；采样器采样头位于采样器上方，采样头两侧设置有进气口，采样头下方设置有滤膜，滤膜下方设有流量传感器，流量传感器下方设有直流无刷电机气泵，直流无刷电机气泵下方设有出气口。本实用新型专利技术降低采样成本，提高采样准确性，结构简单，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种高空大气采样器
本技术涉及大气采样设备
，尤其是一种高空大气采样器。
技术介绍
大气颗粒物等污染物存在高空向地面的沉降输运过程，从而会对大气化学过程和环境质量产生影响。目前大气环境污染监测长用的方法有固定站点发、大气激光雷达系统发和流动监测站法。固定站点按照一定的原则分布设立，是最常规最成熟的方法，但固定站点布点数量有限，在有些特殊区域无法灵活增设布点，且采样高度固定，无法获取污染物的高度浓度变化。现有的高空大气采样器大都采用无人机采样，无人机采样要求操作人员熟练操控无人机，对操作人员的要求较高，且无人机采样成本较高。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述问题，本技术提出一种高空大气采样器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高空大气采样器，包括系留气球、固定装置和采样器，所述系留气球通过固定装置与地面设备连接，所述系留气球和采样器为椭球形结构，所述系留气球一端设置有插孔，所述插孔上可拆卸插接有尾翼，所述固定装置包括系留拉杆、系留缆绳、旋转铰链、系留抓手，所述系留抓手位于系留气球两侧沿外形流线呈弧状分布，所述系留抓手上连接有系留拉杆，所述系留拉杆远离系留抓手的一端通过旋转铰链固定，所述旋转铰链远离系留拉杆的一端设置有系留缆绳，所述系留缆绳与地面设备通讯连接，所述采样器设置于系留气球与旋转铰链中间位置；所述采样器包括出气口、进气口、采样头、直流无刷电机气泵，所述采样头位于采样器上方，所述采样头两侧设置有进气口，所述采样头下方设置有滤膜，所述滤膜下方设置有流量传感器，所述流量传感器下方设置有直流无刷电机气泵，所述直流无刷电机气泵下方设置有出气口，所述采样器内部设置有高度计、温度计、气压计、无线信号传输器、高能锂电池、电子控制电路板，所述高度计、温度计、气压计及电子控制电路板与无线信号传输器通讯连接，所述无线信号传输器与地面设备通讯连接，所述流量传感器及直流无刷电机气泵与电子控制电路板通讯连接。上述的一种高空大气采样器，所述插孔之间的间隔为60°，所述尾翼为上薄下宽的直角梯形结构。上述的一种高空大气采样器，所述尾翼上设置有避雷装置，所述避雷装置的接地线包裹于系留缆绳内。上述的一种高空大气采样器，所述系留抓手共设置有16个，所述系留抓手形成一个椭圆形结构。上述的一种高空大气采样器，所述采样器最大水平截面上的八等分点处均设置有固定孔，所述固定孔通过拉索与系留气球上相应的系留抓手固定连接。上述的一种高空大气采样器，所述拉索是外层为刚性保护套内层为缆绳的结构。本技术的有益效果是，本技术使用系留气球将大气采样器升入高空中，不需要人为操作无人机进行采样，保证了采样的准确性，且成本较低，采样器内设置高度、温度及气压计，可以实时将采样器的位置反馈到地面，可以准确采集所需高度的大气样品。本技术结构简单，实用性强。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术示意图；图2为本技术采样器内部结构示意图；图3为本技术系留气球与采样器固定示意图。图中1.系留气球，2.尾翼，3.插孔，4.系留拉杆，5.系留缆绳，6.旋转铰链，7.采样器，8.系留抓手，9.高度计，10.温度计，11.气压计，12.出气口，13.无线信号传输器，14.高能锂电池，15.电子控制电路板，16.流量传感器，17.进气口，18.滤膜，19.采样头，20.直流无刷电机气泵，21.拉索，22.固定孔。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作详细说明。一种高空大气采样器，包括系留气球1、固定装置和采样器7，所述系留气球1通过固定装置与地面设备连接，所述系留气球1和采样器7为椭球形结构，所述系留气球1一端设置有插孔3，所述插孔3上可拆卸插接有尾翼2，所述固定装置包括系留拉杆4、系留缆绳5、旋转铰链6、系留抓手8，所述系留抓手8位于系留气球1两侧沿外形流线呈弧状分布，所述系留抓手8上连接有系留拉杆4，所述系留拉杆4远离系留抓手8的一端通过旋转铰链6固定，所述旋转铰链6远离系留拉杆4的一端设置有系留缆绳5，所述系留缆绳5与地面设备通讯连接，所述采样器7设置于系留气球1与旋转铰链6中间位置；所述采样器7包括出气口12、进气口17、采样头19、直流无刷电机气泵20，所述采样头19位于采样器7上方，所述采样头19两侧设置有进气口17，所述采样头19下方设置有滤膜18，所述滤膜18下方设置有流量传感器16，所述流量传感器16下方设置有直流无刷电机气泵20，所述直流无刷电机气泵20下方设置有出气口12，所述采样器7内部设置有高度计9、温度计10、气压计11、无线信号传输器13、高能锂电池14、电子控制电路板15，所述高度计9、温度计10、气压计11及电子控制电路板15与无线信号传输器13通讯连接，所述无线信号传输器13与地面设备通讯连接，所述流量传感器16及直流无刷电机气泵20与电子控制电路板15通讯连接。进一步的，所述插孔3之间的间隔为60°，所述尾翼2为上薄下宽的直角梯形结构。进一步的，所述尾翼2上设置有避雷装置，所述避雷装置的接地线包裹于系留缆绳5内。进一步的，所述系留抓手8共设置有16个，所述系留抓手8形成一个椭圆形结构。进一步的，所述采样器7最大水平截面上的八等分点处均设置有固定孔22，所述固定孔22通过拉索21与系留气球1上相应的系留抓手8固定连接。进一步的，所述拉索21是外层为刚性保护套内层为缆绳的结构。具体的，本技术使用时，首先由地面设备发出开始工作指令，无线信号传输器13接收到开始工作指令后将信号传输给电子控制电路板15，电子控制电路板15控制直流无刷电机气泵20开始工作近期，流量传感器16采集流量信号并反馈回电子控制电路板15，电子控制电路板15根据流量信号调控直流无刷电机气泵20的转速，从而将进气流量控制在设定范围内。无线信号传输器13实时将流量信息以及高度、温度信息传输回地面设备。当地面设备发出停止工作指令，则直流无刷电机气泵20停止转动。将高空大气采样器回收到底面，进行滤膜18称重，经过计算即可得出大气中所测大气颗粒物含量。本技术使用时，可根据风速、风向安装尾翼2，风速大时，增加尾翼2的数量，根据不同风向选择不同的安插方式，在侧面迎风的一侧增加尾翼2的数量，另一侧相应减少尾翼2的数量，维持系留气球1的受力平衡。以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高空大气采样器，包括系留气球(1)、固定装置和采样器(7)，其特征在于：所述系留气球(1)通过固定装置与地面设备连接，所述系留气球(1)和采样器(7)为椭球形结构，所述系留气球(1)一端设置有插孔(3)，所述插孔(3)上可拆卸插接有尾翼(2)，所述固定装置包括系留拉杆(4)、系留缆绳(5)、旋转铰链(6)、系留抓手(8)，所述系留抓手(8)位于系留气球(1)两侧沿外形流线呈弧状分布，所述系留抓手(8)上连接有系留拉杆(4)，所述系留拉杆(4)远离系留抓手(8)的一端通过旋转铰链(6)固定，所述旋转铰链(6)远离系留拉杆(4)的一端设置有系留缆绳(5)，所述系留缆绳(5)与地面设备通讯连接，所述采样器(7)设置于系留气球(1)与旋转铰链(6)中间位置；所述采样器(7)包括出气口(12)、进气口(17)、采样头(19)、直流无刷电机气泵(20)，所述采样头(19)位于采样器(7)上方，所述采样头(19)两侧设置有进气口(17)，所述采样头(19)下方设置有滤膜(18)，所述滤膜(18)下方设置有流量传感器(16)，所述流量传感器(16)下方设置有直流无刷电机气泵(20)，所述直流无刷电机气泵(20)下方设置有出气口(12)，所述采样器(7)内部设置有高度计(9)、温度计(10)、气压计(11)、无线信号传输器(13)、高能锂电池(14)、电子控制电路板(15)，所述高度计(9)、温度计(10)、气压计(11)及电子控制电路板(15)与无线信号传输器(13)通讯连接，所述无线信号传输器(13)与地面设备通讯连接，所述流量传感器(16)及直流无刷电机气泵(20)与电子控制电路板(15)通讯连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高空大气采样器，包括系留气球(1)、固定装置和采样器(7)，其特征在于：所述系留气球(1)通过固定装置与地面设备连接，所述系留气球(1)和采样器(7)为椭球形结构，所述系留气球(1)一端设置有插孔(3)，所述插孔(3)上可拆卸插接有尾翼(2)，所述固定装置包括系留拉杆(4)、系留缆绳(5)、旋转铰链(6)、系留抓手(8)，所述系留抓手(8)位于系留气球(1)两侧沿外形流线呈弧状分布，所述系留抓手(8)上连接有系留拉杆(4)，所述系留拉杆(4)远离系留抓手(8)的一端通过旋转铰链(6)固定，所述旋转铰链(6)远离系留拉杆(4)的一端设置有系留缆绳(5)，所述系留缆绳(5)与地面设备通讯连接，所述采样器(7)设置于系留气球(1)与旋转铰链(6)中间位置；所述采样器(7)包括出气口(12)、进气口(17)、采样头(19)、直流无刷电机气泵(20)，所述采样头(19)位于采样器(7)上方，所述采样头(19)两侧设置有进气口(17)，所述采样头(19)下方设置有滤膜(18)，所述滤膜(18)下方设置有流量传感器(16)，所述流量传感器(16)下方设置有直流无刷电机气泵(20)，所述直流无刷电机气泵(20)下方设置有出气口(12)，所述采样器(7)内部设置有高度计(9)、温度计(10)、气压计(11)、无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士水，
申请(专利权)人：青岛拓威智能仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37