一种采样装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高温高压气溶胶采样，具体涉及一种采样装置及方法，为解决现有技术中存在的气体流速较快时，高温高压的气溶胶快速流过采样板，难以在采样板停留，同时高压环境下的采样单元受到压力冲击可能会脱离采样装置导致无法采样的不足之处。本发明专利技术的一种采样装置包括壳体、设置在壳体上的盖板、设置在壳体两端的进样口和出样口、设置在壳体中的采样单元；所述采样单元包括样品流道以及采样组件，样品流道包括直流道和分流道；分流道包括入口段、出口段和弯曲段；所述入口段和出口段的另一端通过直流道连通；所述采样组件设置在出口段，采样装置上开设有至少一个第一通孔，用于使分流道的流体通过。流道的流体通过。流道的流体通过。

【技术实现步骤摘要】
一种采样装置及方法


[0001]本专利技术涉及高温高压气溶胶采样，具体涉及一种采样装置及方法。

技术介绍

[0002]气溶胶属于气体分散体系，流动比较快，一般的采样单元很难及时快速的采集到相关的样品，导致采样效率低，采样容易失败。
[0003]现有技术中，对于高温、高压气溶胶难以实现稳定采样，尤其是在气体流动速度较快的环境下，气溶胶会快速通过，导致采样板上难以留下气溶胶样品，无法实现采样。高压环境下的压力冲击甚至可能导致采样单元脱离，无法进行采样。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的气体流速较快时，高温高压的气溶胶快速流过采样板，难以在采样板停留，同时高压环境下的采样单元受到压力冲击可能会脱离采样装置导致无法采样的不足之处，而提供一种采样装置及方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案如下：
[0006]一种采样装置，其特殊之处在于：
[0007]包括壳体、设置在壳体上的盖板、设置在壳体两端的进样口和出样口、设置在壳体中的采样单元；所述采样单元包括样品流道以及采样组件，样品流道包括直流道和分流道；分流道包括直线形的入口段和出口段，以及连通入口段一端和出口段一端的弯曲段；所述入口段和出口段的另一端均与直流道连通；所述采样组件设置在出口段靠近直流道的位置，采样组件上开设有至少一个第一通孔，用于使分流道的流体通过；
[0008]所述采样单元为一个，直流道的两端分别连通进样口和出样口，直流道的侧壁开设有第二通孔，第二通孔处设置有与其配合的盖体；或者，所述采样单元为多个，多个采样单元的直流道连通形成主流道，主流道的两端分别连通进样口和出样口，相邻采样单元的分流道分别位于所述主流道的两侧；所述相邻采样单元的直流道的连接处侧壁开设有第二通孔，第二通孔处设置有与其配合的盖体。
[0009]进一步地，所述壳体中设置多个采样单元，多个采样单元的直流道呈折线型依次连通，第n个所述采样单元的分流道入口段与第n
‑
1个采样单元的直流道设置在同一直线上，其中，n≥2；设置多个采样单元可以同时采集多个平行样品，方便实验过程进行。
[0010]进一步地，相邻所述采样单元中的直流道夹角相同，直流道夹角范围为60
°‑
120
°
，所述分流道的入口段和直流道的夹角、出口段和直流道的夹角为60
°‑
120
°
。
[0011]进一步地，相邻所述采样单元中的直流道长度相同。
[0012]进一步地，所述采样组件的第一通孔为圆孔，多个采样单元的第一通孔的孔径相同或依次减小；
[0013]或者所述采样组件的第一通孔为长孔，多个采样单元的第一通孔的尺寸相同或依次减小。
[0014]当第一通孔相同时，多个采样组件采集到的样品为相同的样品，当第一通孔孔径或尺寸沿流体方向依次减小时，多个采样组件上可以获得不同粒径的样品，适用于待采集样品中含有各种尺寸的颗粒物或气溶胶的情况。
[0015]进一步地，所述第一通孔为一个，第一通孔设置在采样组件与分流道出口段中心轴线对应的位置；
[0016]或第一通孔为多个，多个第一通孔均匀分布在采样组件上靠近出口段中心轴线的位置。
[0017]进一步地，所述分流道出口段的两侧壁靠近直流道的位置设置有相对应的限位槽，用于设置采样组件；所述采样组件是采样板、采样膜或采样盒；
[0018]所述采样盒为开口结构，采样盒开口方向朝向弯曲段，盒口的两端外翻形成卡位结构，卡位结构用于插入分流道出口段的限位槽中，并在采样盒底部开设第一通孔；
[0019]可以根据不同类型的流体选择适用的采样组件。
[0020]进一步地，所述壳体上端面设置有多个卡槽，所述盖板下表面设置有与卡槽相匹配且一一对应的卡扣，盖板与壳体通过卡扣和卡槽设置为可拆卸结构，方便采样组件的安装与拆卸；
[0021]所述分流道中部的壳体上设置有减重孔，同时还可以在壳体其他位置设置减重孔，减重孔不影响主流道和分流道的设置。
[0022]同时，本专利技术还提供一种采样方法，采用上述的采样装置，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0023]S1.在所述第二通孔中设置压力传感器和流速传感器，用于对采样点的压力和流速进行采集，进样口连通待采样气体，出样口连通其他外部设备或大气；
[0024]S2.向采样组件中通入待采样气体，待采样气体经过分流后，一部分进入直流道，另一部分进入分流道中，设置在分流道出口段的采样组件对其进行采样；
[0025]S3.关闭气源，打开壳体的盖板，取出采样组件，完成采样。
[0026]进一步地，S2中，所述分流道的出口和直流道中的待采样气体的流动方向夹角为钝角。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]1.本专利技术主要应用于气溶胶采样，利用直流道和分流道出口交汇处的气流方向，产生涡流减缓采样组件处的待采样气体流速，使得样品更易吸附在采样组件上；采样组件设置在分流道的出口段靠近直流道的一端，但与出口段和直流道的交汇处有一段距离，避免直流道气流过快以及交汇处气流运动复杂对采样组件产生冲击。
[0029]2.本专利技术直流道呈折线型依次连通，折线型设置使直流道中气体流程更长，同时，对于高速气流还可以起到减速作用；第n个所述采样单元的分流道入口段与第n
‑
1个采样单元的直流道设置在同一直线上，其中，n≥2，气流进入分流道的阻滞更小，有利于分流，提高出口段和直流道在交汇处的流量比，对待采样气体有更好的减速效果；本专利技术的采样组件通过限位槽固定在分流道出口段，结构牢固，耐受冲击能力较高。
[0030]3.本专利技术中相邻直流道夹角相同，直流道长度相同，可以保证多个采样单元中样品状态稳定；分流道的入口段和直流道的夹角、出口段和直流道的夹角为60
°‑
120
°
，出口段和直流道的夹角越小，出口段和直流道交汇处对待采样气体产生的阻滞越大。
[0031]4.本专利技术采样组件设置的第一通孔，在采样的同时，有效保证样品流道畅通；第一通孔可以设置为相同尺寸，保证采集多个平行样品，也可以设置为尺寸逐渐减小，多个采样组件采集不同粒径的样品；由于流道中心轴线位置气流速度较大，因此第一通孔设置在与分流道出口段中心轴线对应的位置，有利于分流道气流通过。
[0032]5.本专利技术中采样组件设置在限位槽中，壳体的盖板为可拆卸设置，有利于采样组件的安装拆卸，同时装置结构稳定，采样组件可以选择采样板、采样膜或采样盒，适用于不同类型样品采集。
[0033]6.本专利技术的采样方法对待采样气体分流，使分流后的两路气体运动方向相对，产生涡流，减缓流道中采样组件附近的气流速度，延长待采样气体停留时间，使得采样组件可以稳定采样。
附图说明
[0034]图1是本专利技术采样装置实施例一的结构示意图；
[0035]图2是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采样装置，其特征在于：包括壳体(800)、设置在壳体上的盖板(830)、设置在壳体(800)两端的进样口(100)和出样口(300)、设置在壳体(800)中的采样单元；所述采样单元包括样品流道(200)以及采样组件(500)，样品流道(200)包括直流道(210)和分流道(220)；分流道(220)包括直线形的入口段(221)和出口段(223)，以及连通入口段(221)一端和出口段(223)一端的弯曲段(222)；所述入口段(221)和出口段(223)的另一端均与直流道(210)连通；所述采样组件(500)设置在出口段(223)靠近直流道(210)的位置，采样组件(500)上开设有至少一个第一通孔(510)，用于使分流道(220)的流体通过；所述采样单元为一个，直流道(210)的两端分别连通进样口(100)和出样口(300)，直流道(210)的侧壁开设有第二通孔(600)，第二通孔(600)处设置有与其配合的盖体(700)；或者，所述采样单元为多个，多个采样单元的直流道(210)连通形成主流道，主流道的两端分别连通进样口(100)和出样口(300)，相邻采样单元的分流道(220)分别位于所述主流道的两侧；所述相邻采样单元的直流道(210)的连接处侧壁开设有第二通孔(600)，第二通孔(600)处设置有与其配合的盖体(700)。2.根据权利要求1所述的一种采样装置，其特征在于：所述壳体(800)中设置多个采样单元，多个采样单元的直流道(210)呈折线型依次连通，第n个所述采样单元的分流道(220)入口段(221)与第n
‑
1个采样单元的直流道(210)设置在同一直线上，其中，n≥2。3.根据权利要求2所述的一种采样装置，其特征在于：相邻所述采样单元中的直流道(210)夹角相同，直流道(210)夹角范围为60
°‑
120
°
，所述分流道(220)的入口段(221)和直流道(210)的夹角、出口段(223)和直流道(210)的夹角为60
°‑
120
°
。4.根据权利要求3所述的一种采样装置，其特征在于：相邻所述采样单元中的直流道(210)长度相同。5.根据权利要求4所述的一种采样装置，其特征在于：所述采样组件(500)的第一通孔(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝生，唐秀欢，苏春磊，马腾跃，刘龙波，马振辉，胡攀，李达，陈立新，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：