24小时恒温恒流大气采样器制造技术

本实用新型专利技术涉及利用化学分析方法测定大气环境中有害气体浓度（如：二氧化硫、氮氧化物）的自动连续采样装置。具有限流板流量控制器、流量控制器和吸收液双恒温和预恒温控制电路、保证实际采样与采样计时同步的电磁偶合器，低噪音采样泵噪音低于４５分贝，上述各项技术特征共同保证了采样装置能够准确测定有害气体的浓度。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用化学分析方法测定大气环境中有害气体浓度(如二氧化硫、氮氧化物)的自动连续采样装置。该装置主要由处于恒温体中并装有吸收液的吸收瓶，装在另一恒温体中的流量控制器、采样泵及恒温、予恒温控制电路构成。为了能够准确测定有害气体浓度就需要有害气体在吸收液中高效吸收，为此需要吸收液处于最佳温度带，这就需要使吸收液处于恒温状态。另外为准确测定有害气体浓度需要采样流量控制准确，流量控制器的控制精度要高，受压差影响小，再有，由于流量是单位时间流过的气体体积，所以不但流量控制器要放在恒温体中而且采样时间与泵转计时要同步，采样泵性能要好。24小时工作时，特别是在夜间不能噪音过大，需要采样泵噪音低。已有的大气采样装置的流量控制器采用注射针或玻璃毛细管两种，它们有一定长度，内径也大，要求采样泵负压高，大于70KPa，特别是当不同的吸收瓶筛板阻力相差较大(可相差3－4KPa)的情况下，上述两种流量控制器就不能满足要求了。已有技术的大气采样器通常工作方式是将吸收瓶放入恒温体中即开机采样计时，但这时恒温体并不在规定温度范围内，它有滞后时间，尤其是制冷过程时滞后时间更长，若这一时间过长(如2－3小时)，就会使整个采样过程中的1／10时间内吸收液不在要求的温度范围内，使吸收效率降低，影响测定结果。另外，若流量控制器的恒温体也没有达到设定温度，流量控制会发生变化。若装置在工作中，由于采样泵发生故障等原因停止采样，而采样计时器仍在工作则会发生测定结果误差。本技术的目的是提供一种流量稳度高，能可靠准确地记录采样时间，确保吸收液和流量控制器在采样过程中自始至终都在设定的温度范围内的大气采样器。本技术主要由带有微孔的限流板结构的流量控制器，安装了消音器的采样泵，将采样泵与采样计时器同步工作的电磁偶合器，使吸收液恒温体和流量控制器恒温体予先处于所需恒温状态的予恒温控制电路和只有在上述两个恒温体均达到设定恒温范围时才可采样的双恒温控制电路构成。以下结合附图对本技术作进一步叙述。附图说明图1是本技术电路方框图。图2是本技术采样泵的消音器示意图。图3是本技术流量控制器的对称结构中一半结构的剖面图。图4是本技术的电路图。图5是本技术的予恒温控制电路图。图6是本技术的流量控制曲线图。图7是已有技术的气路系统示意图。在图1中，当接通电源后，电源14给整机供电，在吸收液恒温控制器1的温度达到设定值时，输出高电平“1”，流量控制器的恒温控制器2的温度达到设定值时也输出高电平“1”，则“与”门3输出高电平“1”。若启动控制器7已予先处于启动状态，则“与”门4也输出高电平“1”。这时驱动器5启动打开采样泵电流开关6，采样泵11开始工作。通过电磁偶合器12采集到采样泵的工作信号后，采样计时器13开始采样计时。如因泵电源未接通或泵发生故障时泵电源开路，则采样计时器不能得到信号，也就不能计时，从面避免错误的采样计时。利用电子定时器8设定采样时间，电子定时器 到时时输出定时信号启动驱动器10关断采样泵电源，采样泵停止运转，采样停止。采样计时器即停止计时。电子定时器和予恒温控制器9可予先对流量控制器的恒温控制器2和吸收液恒温控制器1进行予恒温工作。在图2中，消音器进气口15与出气口16联通，圆柱22的压缩空气出气口16共有四个，围绕圆柱均匀排列，两两相对，并被滑套18挡住，滑套与圆柱紧密滑动配合，接头小孔17一端与进气口15联通，另一端口被滑套底边压住，移开滑套时，则接头小孔通过外套19与滑套之间的空隙与外套底端孔21联通，滑套外部压有弹簧圈20，当采样泵工作时，压缩空气经进气口进入圆柱内腔后，由于滑套挡住出气口，压缩空气从接头小孔喷出同时将滑套连同弹簧推移后，露出出气口，这时压缩空气经出气口、外套与滑套之间的空隙从底端孔21排到大气中，之后，滑套在弹簧的作用下回复原位等待下一个工作过程，周而复始，消音器利用了赫姆兹共振腔原理再加上弹簧阻尼，吸收了压缩空气释放的能量，消音器通过螺纹口与采样泵联接并联通于采样泵气室。另外采样泵采用无油容积式刮板泵，泵转盘同轴为一体。在图3中，限流板28中心有一微孔(图中未画出)，压环29使限流板固定，气流通道24呈V字形延长气流通过时间。整个装置由密封圈25密封。采样时，气流依次经进气口23、恒温体33、气流通道24、前盖26、过滤层27、限流板28、后盖30的内腔、出气道31与出气口32被采样泵抽走。在图4中，电阻R1、R2、R3、R4、R5、感温电阻RT1、运算放大器IC1、IC2、IC3、IC4、三极管BG1、BG2、BG3、BG4、半导体制冷器TEC、恒温体B、双可再触发单稳态多谐振荡器IC6、四2输入正与非门IC7、双D正边沿触发器IC8构成双向无触点恒温控制器，其中IC4构成求和电路。电阻R6、R7、R8、感温电阻RT2、运算放大器IC9、三极管BG5、BG6、电热电阻丝A、恒温体E构成单向恒温的流量控制器的恒温控制器，四2输入正与非IC11构成“与”门3和“与”门4，三极管BG8构成驱动器5，继电器JR1、构成采样泵11的泵电流开关6，整流器36、稳压块34、变压器BT1构成采样泵与采样计时器13同步控制的电磁感应偶合器12，六施密特触发反相器IC10、三极管BG8、带常开常闭开关的继电器JR3构成启动控制器7，可控硅触发器35、继电器JR2、构成驱动器10，BT1、整流器36、稳压块34给出采样计时器13的计时电信号。仪器工作时，如果吸收液恒温体B内的温度高于设定值时，感温电阻RT1阻值变小，IC1第3脚的电位高于第2脚的电位，其输出端1脚得高电平，经IC2同相比例放大后，IC2输出端6脚输出高电平。同时IC1的6脚电位高于5脚电位，则IC3的6脚输出高电平，通过求和电路IC4输出高电平，BG1、BG2导通，TEC有一正向电流流通，产生制冷使B内温度降低。当B内温度达到设定值时，IC1第1与第7脚输出零电平，IC4输出亦为零电平，BG1、BG2截止，TEC停止致冷工作，同样的，当B内温度低于设定值时，根据上述分析IC4的6脚输出负电平，则BG3、BG4导通，TEC有一负向电流通过，则TEC致热，B温度升高。利用IC1的第1脚与第7脚的输出从高电平向零电平的负跳变或从负电平向零电平的正跳变，分别触发IC6的一个单稳触发器，从而得到Q端产生负电平，则IC7输出正跳变，触发IC8，使IC8的1Q端得到一个稳定的高电平，流量控制器恒温控制器2是一单向恒温控制器，当恒温体E的温度未达到设定值时，RT2阻值升高，则比较器IC9第3脚电位低于第2脚电位，第6脚输出为负，BG5、BG6导通，则电热电阻丝A通电加热升温，当温度达到设定值时，第6脚输出零电平，BG5、BG6截止，电热电阻丝停止加热。同时利用电桥平衡时IC9第三脚的电位升高触发IC10，使IC10的2Y端输出高电平，IC10的高电平输出与IC8的高电平输出同时输入到IC11的4B输入端和4A输入端，IC10的高电平输出还输入到BG7基极，若开关K2置于启动位置，则BG7导通，JR3常开点闭合，得到＋5V电压加到IC11的3B端，由于IC11的4B、4A端为高电平则4Y端和3A端均为高电平，则3Y端输出高电平加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２４小时恒温恒流大气采样器，其特征是：（ａ）带有消音器的采样泵，消音器进气口与出气口联通，圆柱的压缩空气出气口有四个，围绕圆柱均匀环绕，两两相对并被滑套挡住，滑套与圆柱紧密滑动配合，接头小孔一端与进气口联通，另一端被滑套底边压住，移 开滑套，接头小孔通过外套与滑套之间的空隙与外套底端孔联通，泵的泵转盘同轴为一体结构，（ｂ）由磁偶合器由变压器的初级联接继电器ＪＲ１的常开开关和ＪＲ２的常闭开关，次级联接整流器两端，整流器的输出正端联接稳压块输入端，整流器的输出负端直接接 采样计时器接地端，（ｃ）无触点双恒温控制电路由ＩＣ１的１脚接ＩＣ２正相输入端，７脚接ＩＣ３的相输入端，ＩＣ２的６脚和ＩＣ３的６脚均加到ＩＣ４正相输入端构成求和电路，ＩＣ４的６脚联接ＢＧ１和ＢＧ３的基极，ＩＣ１的１脚和７脚分别接到ＩＣ６的 ２Ａ和１Ｂ端，１Ａ端接地，２Ｂ端接＋５Ｖ电源，２＊和１＊端分别联接ＩＣ７的１Ａ和１Ｂ端，ＩＣ７的２Ａ和２Ｂ端一同联接ＩＣ５的输入端，ＩＣ７的１Ｙ和２Ｙ端分别联接ＩＣ８的１ＣＬＲ和１ＣＫ端，１Ｄ和１ＰＲ端一同联接＋５Ｖ电源，ＩＣ８的１＊端联接ＩＣ１１的４Ｂ端，ＩＣ１１的４Ｙ端联接３Ｂ端，３Ａ端通过接在ＢＧ７集电极的常开开关联接＋５Ｖ电源，ＩＣ１０的１Ａ端联接ＩＣ９的３脚，ＩＣ１０的１Ｙ端联接２Ａ端，２Ｙ端联接ＢＧ７的基极和ＩＣ１１的４Ａ端，ＩＣ１１的３Ｙ端联接ＢＧ８基极，ＢＧ８的集电极联接继电器ＪＲ１，ＪＲ１联通＋１５电源，（ｄ）流最控制器采用限流板结构，限流板是用不锈钢制成的厚度２０微米圆片，其中心的微孔直径１００微米，进气通道呈Ｖ字形。（ｅ）予恒温控制器中的可控硅触发器３７正端通过继电器ＪＲ５５接＋１ ５Ｖ电源，负端接地，控制端通过开关Ｋ３在Ｃ点的闭合关联通电子定时器，ＪＲ５的常开开关通过电源１４联接＋Ｖ、－Ｖ、＋２０Ｖ电源输出端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常德华，刘凡，戴求典，李安成，马银祥，宋少武，冯振明，
申请(专利权)人：北京三联高技术联合开发公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]