一种船载式智能化多通道的大气采样系统、其使用方法及应用技术方案

本发明专利技术提供了一种船载式智能化多通道的大气采样系统、其使用方法及应用，所述的大气采样系统包括采集单元和控制单元；所述的采集单元包括抽气装置以及至少两组采样模块，所述的采样模块分别独立接入所述的抽气装置，所述的采样模块沿大气流向包括依次连接的采样头、采样管和大气流量计；所述的控制单元包括电源模块、PLC控制装置和人机交互界面，所述的电源模块用于向PLC控制装置和人机界面供电，所述的PLC控制装置通信连接所述的人机界面，所述的PLC控制装置分别独立地电性连接所述的抽气装置和大气流量计，所述的PLC控制装置和抽气装置之间的控制通路上设置有变频装置，所述的变频装置用于对抽气装置进行PID控制。

【技术实现步骤摘要】
一种船载式智能化多通道的大气采样系统、其使用方法及应用
本专利技术属于环境监测
，涉及一种大气采样系统、其使用方法及应用，尤其涉及一种船载式智能化多通道的大气采样系统、其使用方法及应用。
技术介绍
近年来随着国家经济实力的增强和科技生产力的全面迅速发展，以及环境空气质量自动监测系统的不断发展，环境空气自动监测站越来越多。环境空气自动监测站的大气采样系统主要由采样装置和检测仪器构成，通过采样装置从室外引入空气来完成环境空气样品的采集工作，然后利用检测仪器对采集到的空气样品进行检测分析。目前的大气采样系统结构比较简单，由采样头，采样管，抽气风机(即采样风机)组成采样装置，工作原理是在抽风机入口固定一个过滤膜，利用抽风机抽取空气，根据时间和风量计算出过滤空气的总体积，空气中的样品就富集留在过滤膜上，完成了一次采样过程。CN111060359A公开了一种多功能大气采样系统及大气采样方法，本专利技术的大气采样系统包括采样头、采样管、抽气风机、采样系统控制器和分析仪；所述采样管包括室外管和室内管，所述室内管设有加热保温装置和采样接口，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船载智能化多通道的大气采样系统，其特征在于，所述的大气采样系统包括采集单元和控制单元；/n所述的采集单元包括抽气装置以及至少两组采样模块，所述的采样模块分别独立接入所述的抽气装置，所述的采样模块沿大气流向包括依次连接的采样头、采样管和大气流量计；/n所述的控制单元包括电源模块、PLC控制装置和人机交互界面，所述的电源模块用于向PLC控制装置和人机界面供电，所述的PLC控制装置通信连接所述的人机界面，所述的PLC控制装置分别独立地电性连接所述的抽气装置和大气流量计，所述的PLC控制装置和抽气装置之间的控制通路上设置有变频装置，所述的变频装置用于对抽气装置进行PID控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种船载智能化多通道的大气采样系统，其特征在于，所述的大气采样系统包括采集单元和控制单元；
所述的采集单元包括抽气装置以及至少两组采样模块，所述的采样模块分别独立接入所述的抽气装置，所述的采样模块沿大气流向包括依次连接的采样头、采样管和大气流量计；
所述的控制单元包括电源模块、PLC控制装置和人机交互界面，所述的电源模块用于向PLC控制装置和人机界面供电，所述的PLC控制装置通信连接所述的人机界面，所述的PLC控制装置分别独立地电性连接所述的抽气装置和大气流量计，所述的PLC控制装置和抽气装置之间的控制通路上设置有变频装置，所述的变频装置用于对抽气装置进行PID控制。


2.根据权利要求1所述的大气采样系统，其特征在于，所述的大气采样系统还包括散热保温单元；
优选地，所述的散热保温单元包括温度传感器、散热装置和保温装置，所述的温度传感器用于独立检测抽气装置、PLC控制装置和大气流量计的表面温度，所述的散热装置用于对抽气装置进行降温，所述的保温装置用于对PLC控制装置和大气流量计进行加热；
优选地，所述的温度传感器、PLC控制装置和散热装置之间构成对抽气装置的闭环反馈控制，温度传感器获取抽气装置的表面温度数据后传输至PLC控制装置，PLC控制装置将接收到的温度数据与预设的温度期望范围进行逻辑计算后得到偏差值，根据偏差值大小控制散热装置的输出功率；
优选地，所述的抽气装置为风机；
优选地，所述的散热装置为散热风扇；
优选地，所述的温度传感器、PLC控制装置和保温装置之间构成对抽气装置的闭环反馈控制，温度传感器获取PLC控制装置和大气流量计的表面温度数据后传输至PLC控制装置，PLC控制装置将接收到的温度数据与预设的温度期望范围进行逻辑计算后得到偏差值，根据偏差值大小控制加热装置的输出功率；
优选地，所述的保温装置为电加热器。


3.根据权利要求1或2所述的大气采样系统，其特征在于，所述的PLC控制装置接入船载自动气象站的数据服务器，用于实现与船载自动气象站之间的数据通信；
优选地，所述的PLC控制装置、变频装置和抽风装置之间形成闭环反馈控制，所述的PLC控制装置接收到船载自动气象站获取的气象信息，与预设的气象信息的期望范围进行逻辑计算得到偏差值，根据偏差值大小通过变频装置对抽风装置的输出功率进行PID控制；
优选地，所述的气象信息包括相对风向和风速。


4.根据权利要求1-3任一项所述的大气采样系统，其特征在于，所述的采样头内部设置有滤膜；
优选地，所述滤膜的直径为100～200mm；
优选地，所述的采样头的材质为不锈钢，进一步优选地，所述的采样头的材质为316L不锈钢。


5.根据权利要求1-4任一项所述的大气采样系统，其特征在于，所述的大气采样系统还包括顶部敞口的采样箱体，所述的控制单元、采集单元和散热保温单元集成布置于采样箱体内；
优选地，所述的采样箱体分为上下两层，所述的采样箱体的上层空间内集成布置有采样模块、保温装置和PLC控制装置，所述的采样箱体的下层空间内集成布置有散热装置和抽气装置；
优选地，所述的采样箱体的上层空间内设置有密封箱，所述的PLC控制装置和大气流量计集成布置于所述的密封箱内；
优选地，所述的密封箱的防护等级为IP56；
优选地，所述的采样箱体的上层空间所在的箱体外壁上嵌设有人机界面；
优选地，所述的采样箱体的下层空间所在的箱体外壁上开设散热孔；
优选地，所述的采样箱体的敞口处罩扣有风帽，所述的风帽与采样箱体的敞口之间保留供采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕仁，袁东方，陈清满，蔡明红，周星，
申请(专利权)人：中国极地研究中心，上海怡颖金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31