一种沉降式气溶胶采样器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种沉降式气溶胶采样器，它包括采集箱，采集箱的一端设置有进气口，另一端设置有出气口，出气口连接有出气管，出气管上设置有流量计，出气管与抽气泵相连通，采集箱包括箱体和箱盖，箱体和箱盖围成的空腔为沉降室，箱体和箱盖之间设置有密封垫，箱体内底部并排设置有3-7个样品槽，样品槽内设置有载玻片，载玻片的上表面粘贴有采样膜。本实用新型专利技术结构简单，操作方便、可行度高、携带方便和成本低，能针对不同沉降速度的颗粒物进行采样，一次能采集到多种不同粒径的颗粒物，且采样不受外界天气条件的限制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种收集大气颗粒物的仪器，尤其是一种沉降式气溶胶采样器， 属于环境分析和大气采样

技术介绍
目前，在国内大气采样和常规监测领域几乎全部都是通过整体样品收集的方法来获得所需气溶胶颗粒物。在大气采样和监测
中，沉降是指大气中的颗粒物由于自身重力作用而自由下降的现象，不同颗粒物由于自身质量不同而导致沉降速度不同。不同沉降速度的颗粒物相互混合成为内部混合颗粒，其对气候和人类的影响日趋增加，随着对大气颗粒物研究的不断发展，对不同沉降速度的颗粒物的研究在大气科学领域逐渐成为一种趋势。然而，目前国内还没有针对不同沉降速度的颗粒物进行采样的设备报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种沉降式气溶胶采样器，其能针对不同沉降速度的颗粒物进行采样，从而收集到不同粒径的颗粒物，采样不受外界天气条件的限制，具有操作简单、可行度高、携带方便和成本低等优点。本技术是通过如下技术方案实现的一种沉降式气溶胶采样器，其特征在于包括采集箱，所述的采集箱包括箱体和箱盖，箱体和箱盖围成的空腔为沉降室，箱体和箱盖之间设置有密封垫，箱体内底部并排设置有样品槽，样品槽内设置有载玻片，载玻片的上表面粘贴有采样膜，采集箱的一端设置有与沉降室相连通的进气口，另一端设置有与沉降室相连通的出气口，出气口连接有出气管，出气管上设置有流量计，出气管与抽气泵相连通。所述的样品槽的数量为3-7个。根据本技术，所述的沉降室呈长方体形，沉降室的长为500mm-600mm，宽为 100mm-200mm,高为 10mm-40mm。根据本技术，优选的，所述的样品槽呈长方体形，样品槽的长为70mm-80mm，宽为 20mm-35mm,深为 6mm-9mm0根据本技术，优选的，所述的相邻样品槽之间的间隔为120mm-150mm。根据本技术，优选的，进气口的直径为2mm-4mm，出气口的直径为5mm-7mm。所述靠近进气口的样品槽距进气口的距离为90mm-100mm。所述的采样膜为单元素无机膜，优选的，采样膜为单晶硅膜、碳膜、薄铝膜或薄银膜之所述的采集箱、流量计和抽气泵均设置在支架上。本技术的工作原理1、颗粒物的沉降速度与颗粒物的粒径大小有关理论公式VXS = Q (公式 1)H χ VVT, - --^ (公式 2)Ld根据斯托克斯公式ρ — ρ; d °VTc = —-2—........tTS18η当ρ << ρρ 时，\ "τ*s1 - ？. "1公式(3)S1 = HXB由以上各式可得d = 二 (公式 4)\ r公式1、2、3、4 中，H-容器高度cm ；B-沉降室宽度cmQ-抽气泵流量L/min ；Pp, P-分别为颗粒物密度、空气密度g/cm3 ；g_重力加速度cm/s2η -空气粘度，以泊来表示；Ld-颗粒物沉降至底板时运动的水平距离cm。结论由上述公式可知，颗粒物的沉降速度与颗粒物的粒径大小有关，颗粒物的密度相同时，颗粒物的粒径越大则沉降速度越大。本技术的特点及优良效果1、本技术的沉降式气溶胶采样器，沉降室内并排设置有3-7个样品槽，相邻的样品槽之间有一定的间距，样品槽内设置有载玻片，载玻片的上表面粘贴有采样膜，颗粒物的粒径不同，沉降速度不同，沉降速度不同的颗粒物便能落入不同位置的样品槽内，本技术的沉降式气溶胶采样器一次能采集到多种不同粒径的颗粒物，采集方便。2、本技术的沉降式气溶胶采样器，能够实现在无人看管条件下连续采样。3、本技术携带方便，可在室内进行采样且不受室外天气条件的限制。4、本技术的沉降式气溶胶采样器设备简单，操作便捷，投资少，用途广泛，可用于日常采样，气溶胶科学研究采样，以及高空作业收集样品等。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术箱体内部俯视结构示意图；图3为本技术采集箱的剖视结构示意图；其中，1、进气口 ；2、密封垫；3、流量计；4、抽气泵；5、出气口 ；6、箱盖；7、箱体；8、样品槽。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术做详细地说明，但本技术不限于此。实施例1 一种沉降式气溶胶采样器，如图1、图2、图3所示，包括采集箱，采集箱包括箱体7 和箱盖6，箱体7和箱盖6围成的空腔为沉降室，箱体7和箱盖6之间设置有密封垫2，密封垫2使箱体7与箱盖6之间连接更加紧密而不致漏气。箱体7内底部并排设置有3个样品槽8，相邻样品槽8之间的间隔为130mm，样品槽8内设置有载玻片，载玻片的上表面粘贴有采样膜，采集箱的一端设置有与沉降室相连通的进气口 1，另一端设置有与沉降室相连通的出气口 5，出气口 5连接有出气管，出气管上设置有流量计3，出气管与抽气泵4相连通。抽气泵4的电机与电源开关和直流电源串联，所述的采集箱、流量计3和抽气泵4均设置在支1 ο所述的沉降室呈长方体形，沉降室的长为560mm，宽为100mm，高为25mm。所述的样品槽8呈长方体形，样品槽8的长为70mm，宽为20mm，深为6mm。优选的，进气口 1的直径为3mm，出气口 5的直径为5mm。所述靠近进气口的样品槽距进气口的距离为90mm。本技术优选的，所述的采样膜为单晶硅膜。本技术的工作过程本技术的沉降式气溶胶采样器，接通电源后开启抽气泵4，调节流量计3流量以控制抽气泵4的抽气速率，同时，气溶胶气体由进气口 1以一定的流量进入沉降室。在沉降室内，由于颗粒物的自身重力作用，使得颗粒物产生了向下的速度，同时由于颗粒物具有水平方向的速度且水平方向速度相同，但由于在最终沉降速度不同，因此颗粒物沉降落入沉降室内样品槽的位置不同，不同粒径的颗粒物分别富集在三个不同的采样膜上，最终气体由出气口排出。根据实验需要进行，采样后的滤膜同载玻片一起放入载玻片盒中进行保存，便于进行室内显微镜和扫描电镜实验分析。实验结果利用本技术做以下三组实验，实验时间均相同，实验完成后分别记录一、二和三级采样槽内的颗粒物的平均粒径，实验结果参见表1。表格说明距离进气口最近的样品槽为一级样品槽，次之为二级样品槽，最远的为三级样品槽，落入一级样品槽内的颗粒物为一级颗粒物，落入二级样品槽内的颗粒物为二级颗粒物，落入三级样品槽内的颗粒物为三级颗粒物，第一组气体由进气口 1以0. 05L/min的流量进入沉降室；第二组气体由进气口 1以0. lL/min的流量进入沉降室；第三组气体由进气口 1以0. 2L/min的流量进入沉降室；表 权利要求1.一种沉降式气溶胶采样器，其特征在于包括采集箱，所述的采集箱包括箱体和箱盖，箱体和箱盖围成的空腔为沉降室，箱体和箱盖之间设置有密封垫，箱体内底部并排设置有样品槽，样品槽内设置有载玻片，载玻片的上表面粘贴有采样膜，采集箱的一端设置有与沉降室相连通的进气口，另一端设置有与沉降室相连通的出气口，出气口连接有出气管，出气管上设置有流量计，出气管与抽气泵相连通。2.根据权利要求1所述的沉降式气溶胶采样器，其特征在于所述样品槽的数量为3-7个。3.根据权利要求1所述的沉降式气溶胶采样器，其特征在于所述的沉降室呈长方体形，沉降室的长为 500mm-600mm，宽为 100mm-200mm，高为 10mm-40mm。4.根据权利要求1所述的沉降式气溶胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫军，韩明利，李守波，章琦，崔逸如，周深圳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：实用新型
国别省市：