本实用新型专利技术一种单颗粒物采样装置及系统，包括：采样头、电机、气泵和控制模块；采样头包括上盖、粒径切割板、样品台、采样头转轴和下盖；上盖和下盖组成腔体；上盖上设置有与外界大气相连通的进气口，下盖上设置有与所述气泵相连接的出气口；粒径切割板设置在腔体内，与上盖组成加速腔，与下盖组成采集腔；粒径切割板上设置有一个及以上的粒径切割孔，样品台上设置有若干均匀分布的样品位，每个样品位上设置有与粒径切割孔数相同的凹槽用于放置样品膜；采样头转轴设置在样品台的下方，所述电机与采样头转轴和控制模块分别相连接以根据控制模块的指令带动样品台转动。本实用新型专利技术能够远程实时控制气泵的开关及样品位的切换，从而实现连续自动采样。实现连续自动采样。实现连续自动采样。
【技术实现步骤摘要】
一种单颗粒物采样装置及系统
[0001]本技术涉及气溶胶测量
，特别是一种单颗粒物采样装置及系统。
技术介绍
[0002]室内空气或室外大气中的气溶胶颗粒物不仅影响空气质量，还可能危害暴露人群的健康。采集并获取大气颗粒物的成分信息是改善空气质量、分析颗粒物的气候和环境及健康效应的重要手段。现有的颗粒物采样器大多是通过惯性碰撞、过滤截留和静电吸引等原理进行采集，这类采集器的质量和体积均较大，不便于移动和携带。现有的通常使用的大气单颗粒采样器一次只能采集一个样品，无法进行连续采样，若要采集多个样品则需多次拆卸，更换样品膜，操作繁琐耗时。且现有的单颗粒采样器只能提供手动或半自动连续采样，在采样过程中，通过手动切换样品位，以实现多个样品的连续采集；单个采样器在同一采样时间只能采集一个样品，若要同时采集多个样品需要同时使用多个采样器。现有的采样器应用场景有一定限制，无法用于部分移动平台，如搭载在无人机上采集高空间分辨率的样品和固定点的长时间连续观测。
技术实现思路
[0003]本技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种单颗粒物采样装置及系统，能够手动和/或自动远程实时控制气泵的开关及样品位的切换，从而实现对单颗粒物的连续自动采样。
[0004]本技术采用如下技术方案：
[0005]一方面，一种单颗粒物采样装置，包括：采样头、电机、气泵和控制模块；所述采样头包括上盖、粒径切割板、样品台、采样头转轴和下盖；所述上盖和下盖组成腔体；所述上盖上设置有与外界大气相连通的进气口，所述下盖上设置有与所述气泵相连接的出气口；所述粒径切割板设置在所述腔体内，与所述上盖组成加速腔，与所述下盖组成采集腔，所述样品台设置在所述采集腔中；所述粒径切割板上设置有一个及以上的粒径切割孔，所述样品台上设置有若干均匀分布的样品位，每个样品位上设置有与粒径切割孔数相同的凹槽用于放置取样膜，每个所述粒径切割孔的中心与一个样品位的每个凹槽的中心对准；所述采样头转轴设置在样品台的下方，所述电机与所述采样头转轴和所述控制模块分别相连接以根据所述控制模块的指令带动所述样品台转动。
[0006]优选的，所述粒径切割板、样品台和下盖上分别设置有两条对准线；所述粒径切割板的对准线、所述样品台上的对准线以及所述下盖上的对准线用于进行相互对准。
[0007]优选的，相邻样品位之间设置有缝隙。
[0008]优选的，所述上盖和所述下盖的形状为圆柱形；所述粒径切割板和样品台的形状为圆盘形。
[0009]优选的，所述单颗粒物采样装置，还包括：第一o型密封圈和第二o型密封圈；所述上盖和所述下盖通过所述第一o型密封圈相连接；所述粒径切割板和所述下盖通过所述第
二o型密封圈相连接。
[0010]优选的，所述采样头转轴和所述下盖之间配有滚动轴承和第三o型密封圈。
[0011]优选的，所述单颗粒物采样装置，还包括：联轴器；所述电机的电机转轴与所述采样头转轴下端通过联轴器相连接。
[0012]优选的，所述单颗粒物采样装置，还包括：电机固定板；所述电机固定在所述电机固定板上；所述电机固定板通过若干铜柱与所述下盖相连接。
[0013]优选的，所述单颗粒物采样装置，还包括：直流电源；所述直流电源与所述控制模块相连接以供电。
[0014]另一方面，一种单颗粒物采样系统，包括：采样箱体；还包括所述的单颗粒物采样装置；所述单颗粒物采样装置设置在所述采样箱体内。
[0015]由上述对本技术的描述可知，与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0016](1)本技术将粒径切割板、样品台、采样头转轴、电机、气泵、控制模块等配合使用，能够远程手动和/或自动远程实时控制气泵的开关及样品位的切换，从而实现连续自动采集多个样品，中途无需拆卸、更换样品膜；
[0017](2)本技术只需要更换具有不同切割孔数量和孔径的粒径切割板以及调节采样流量即可实现不同粒径区间颗粒物的采集；
[0018](3)本技术只需要更换不同样品位数量的样品台(如5个、13个、20个样品位的样品台)即可实现连续采集不同数量的样品；
[0019](4)本技术使用不同切割孔数量的粒径切割板及对应凹槽数量的样品台，可放置不同的样品膜(如电镜铜网和硅片)，可同时采集多个样品(如2个及以上样品)；
[0020](5)本技术通过设置第一o型密封圈、第二o型密封圈和第三o型密封圈，确保了整个采样头具有良好的密闭性；
[0021](6)本技术质量轻、体积小，包括采样箱体能够便于携带、便于拆卸和组装，能够适于用不同采样环境，可用于固定或移动观测平台，如可搭载在无人机上，通过远程实时控制采集高空间及时间分辨率的样品。
[0022]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本技术的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本技术的具体实施方式。
[0023]根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述及其他目的、优点和特征
附图说明
[0024]图1为本技术的单颗粒采样装置的立体图；
[0025]图2为本技术的单颗粒采样装置的结构图；
[0026]图3为本技术的粒径切割板的示意图；
[0027]图4为本技术的样品台的示意图；
[0028]图5为本技术的单颗粒采样系统的立体图；
[0029]其中，1、单颗粒物采样装置；10、采样头；101、上盖；1011、进气口；102、下盖；1021、
出气口；103、粒径切割板；1031、粒径切割孔；1032、粒径切割板的对准线；104、样品台；1041、样品位；1042、凹槽；1043、缝隙；1044、样品台的对准线；105、加速腔；106、采集腔；107、采样头转轴；108、第一o型密封圈；109、第二o型密封圈；110、滚动轴承；111、第三o型密封圈；112、螺丝；113、联轴器；114、电机转轴；115、电机固定板；116、铜柱；11、电机；12、气泵；13、控制模块；2、采样箱体；20、进气孔；21、把手。
具体实施方式
[0030]以下通过具体实施方式对本技术作进一步的描述。
[0031]参见图1和图2所示，本技术为一种单颗粒物采样装置1，包括：采样头10、电机11、气泵12和控制模块13；所述采样头10包括上盖101、粒径切割板103、样品台104、采样头转轴107和下盖102；所述上盖101和下盖102组成腔体；所述上盖101上设置有与外界大气相连通的进气口1011，所述上盖101的进气口1011通过通气管与外界大气相连，所述下盖102上设置有与所述气泵12相连接的出气口1021；所述粒径切割板103设置在所述腔体内，与所述上盖101组成加速腔105，与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单颗粒物采样装置，其特征在于，包括：采样头、电机、气泵和控制模块；所述采样头包括上盖、粒径切割板、样品台、采样头转轴和下盖；所述上盖和下盖组成腔体；所述上盖上设置有与外界大气相连通的进气口，所述下盖上设置有与所述气泵相连接的出气口；所述粒径切割板设置在所述腔体内，与所述上盖组成加速腔，与所述下盖组成采集腔，所述样品台设置在所述采集腔中；所述粒径切割板上设置有一个及以上的粒径切割孔，所述样品台上设置有若干均匀分布的样品位，每个样品位上设置有与粒径切割孔数相同的凹槽用于放置样品膜，每个所述粒径切割孔的中心与一个样品位的每个凹槽的中心对准；所述采样头转轴设置在样品台的下方，所述电机与所述采样头转轴和所述控制模块分别相连接以根据所述控制模块的指令带动所述样品台转动。2.根据权利要求1所述的单颗粒物采样装置，其特征在于，所述粒径切割板、样品台和下盖上分别设置有两条对准线；所述粒径切割板的对准线、所述样品台上的对准线以及所述下盖上的对准线用于进行相互对准。3.根据权利要求1所述的单颗粒物采样装置，其特征在于，相邻样品位之间设置有缝隙。4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪冰冰，杨露，卢聚滢，曹福青，邓婷，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：新型
国别省市：
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