CN212483059U - 一种用于大气环境垂直监测的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于大气环境垂直监测的装置，包括移动车，移动车内部设有电机开关、吸气泵开关、电机、采样口、吸气泵和蓄电池组；电机设于采样口的上方，采样口设于吸气泵的上方；所述的采样口的一端连接高空采样管，另一端通过管路连接到吸气泵的入口；吸气泵的出口设有检测器进气口；吸气泵和电机与蓄电池组电性相连；移动车顶端的一侧设有太阳能板，与蓄电池组电性相连；顶端的另一侧设有第一孔口和第二孔口，标高尺和高空采样管分别通过第一孔口和第二孔口连接到移动车内部的电机的两侧；标高尺的顶端设有牵引气球，标高尺的上部通过轻质支架与高空采样管相连；高空采样管为中空结构，顶端与大气相通。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种用于大气环境垂直监测的装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展，工业化带来的环境污染愈演愈烈，特别是大气污染问题日益突出。环境监测是污染防治的关键步骤，目前用于大气环境监测方式多以地面监测为主，采用固定站点、移动走航车等形式进行，对于垂直高空的污染物还没有较好的监测技术。无人机虽可搭载传感器进行高空监测，但传感器精度较低、监测因子受限，无法真实全面反馈受污染空气质量，且无人机价格较高，使用过程对人员及场地均有一定的要求，应用范围小，普及率较低，在化工工业园区用无人机，安全性缺乏保障。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于大气环境垂直监测的装置。
发明思路：通过采用牵引气球将采样管带至空中，采样管等间距设有带无线通信功能的电磁阀，通过远程控制采集所需垂直高度的空气样本，经高精度监测设备实时在线监测，全面掌握大气环境质量。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于大气环境垂直监测的装置，包括移动车20、牵引气球1、标高尺2、轻质支架3、高空采样管4、电机开关5、吸气泵开关6、电机7、采样口8、吸气泵9、检测器进气口10、太阳能板11和蓄电池组12。
其中，移动车20内部设有电机开关5、吸气泵开关6、电机7、采样口8、吸气泵9、检测器进气口10和蓄电池组12；其中，电机开关5设于电机7的表面，吸气泵开关6设于吸气泵9的表面。
其中，电机7设于采样口8的上方，采样口8设于吸气泵9的上方；吸气泵9和蓄电池组12可直接放置在移动车20内部的底部；其中，所述的采样口8的一端连接高空采样管4，高空采样管4缠绕于电机7，另一端通过管路连接到吸气泵9的入口，即吸气口；其中，吸气泵9的出口设有检测器进气口10，所述的检测器进气口10穿过移动车20的侧壁；其中，吸气泵9和电机7与蓄电池组12电性相连，通过蓄电池12供给吸气泵9和电机7电能；其中，吸气泵9用于提供负压采集气体，并送至监测设备进行测式。
其中，移动车20顶端的一侧设有太阳能板11，其与移动车20内部的蓄电池组12电性相连；顶端的另一侧设有第一孔口和第二孔口，标高尺2和高空采样管4分别通过第一孔口和第二孔口缠绕于移动车20内部的电机7的两侧；其中，标高尺2用于采样时的精准定位；其中，标高尺2的顶端设有牵引气球1，用于牵引高空采样管4至不同高度，标高尺2的上部通过轻质支架3与高空采样管4相连；高空采样管4为中空结构，顶端与大气相通。
其中，所述的标高尺2为PVC塑料材质，高空采样管4为特氟龙管材质，轻质支架3为尼龙材质，所选择的材质能够有效确保氦气球在提升标高尺2的时候能够提供一定的支撑力，从而一起提起高空采样管4。
其中，所述的太阳能板11倾斜放置，其通过电性连接给蓄电池组12进行充电。
其中，所述的移动车20内可设有隔板，用于放置电机7，或直接将电机7固定在移动车20的侧壁。
其中，所述牵引气球1为天然乳胶及适量配合剂加工而成，可根据实际需要选择购买不同规格的牵引气球。
其中，所述的移动车20为长方体结构，其底部设有车轮，优选4个车轮，以实现移动采样。
其中，所述的电机7为双轴电机，电机7的两侧设有收放线盘，分别用于环绕标高尺2和高空采样管4；即所述的采样口8的一端通过高空采样管4缠绕于电机7相连一侧的线盘上。
其中，所述的移动车20内部还设有控制器17；其中，所述的电机7和吸气泵9均通过控制器17与蓄电池组12电性相连；太阳能板11通过控制器17与蓄电池组12电性相连。
其中，所述的高空采样管4的中空结构的内直径为0.5-2cm。
其中，所述的标高尺2的刻度范围为0-100m。
其中，所述的采样口8高于吸气泵9，采样口8距离吸气泵9垂直高度为0.3-1.2m。
其中，当需要工作时，通过电机正向开关控制电机7，同时在牵引气球1和轻质支架3的作用下以实现标高尺2和高空采样管4的同步放出，使高空采样管4达到所需要的高度；当到达确定高度的时候，打开吸气泵开关6，打开吸气泵9，使空气从高空采样管的顶部吸入到采样口8，再通过吸气泵9的入口，最后通过吸气泵9的出口的检测器进气口10进入到检测器进行检测。
其中，当结束工作时，关闭吸气泵开关6，即关闭吸气泵9，通过电机的反向开关控制电机7以收回标高尺2和高空采样管4。
优选地，所述的移动车20的顶部的第一孔口的四周还设有底盘16，在底盘16上放置量角器15，用于非静风条件时转动底盘16，以观测标高尺2倾斜角度，估算采样实际高度。其中，所述的底盘16为中空的，其内径大于第一孔口的半径。其中，底盘固定不动，量角器15可以旋转。
优选地，所述的装置还包括氦气瓶13，氦气瓶的开关口设有减压阀14，所述氦气瓶13可直接置于移动车20的内部，用于人工给牵引气球1充气。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：
本实用新型提供的一种用于大气环境垂直监测的装置，可应用于走航监测车及固定站点，特别是突发环境事件下的应急监测，配合监测设备以解决传统近地面监测高度受限，高空采集样品受损、时效差等问题。该装置可实现不同垂直高度的采样，操作方便，应用场景多，可被广泛使用，且采用可回收式氦气气球安全性高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是根据本发明实施例的用于大气环境垂直监测的装置工作状态下的结构示意图。
图2为底盘的俯视图。
图3为该装置处于未工作状态下的结构示意图。
图4为该装置的俯视图。
图5为装置电性相联图。
标记说明：0-移动车；1-牵引气球；2-标高尺；3-轻质支架；4-高空采样管；5-电机开关；6-吸气泵开关；7-电机；8-采样口；9-吸气泵；10-检测器进气口；11-太阳能板；12-蓄电池组；13-氦气瓶；14-减压阀；15-量角器；16-底盘；17-控制器；18-第一孔口；19-第二孔口。
具体实施方式
如图1所示，一种用于大气环境垂直监测的装置，包括移动车20、牵引气球1、标高尺2、轻质支架3、高空采样管4；电机开关5；吸气泵开关6；电机7、采样口8、吸气泵9、检测器进气口10、太阳能板11、蓄电池组12、氦气瓶13、减压阀14、量角器15、底盘16和控制器17。
其中，移动车20内部设有电机开关5、吸气泵开关6、电机7(新永泰12V电机)、采样口8、吸气泵9(达尔拓DET-TZ-1)、蓄电池组12(昼阳150AH蓄电池)和氦气瓶13；其中，电机开关5设于电机7的表面，吸气泵开关6设于吸气泵9的表面；其中，电机7安装于移动车侧壁；吸气泵9和蓄电池组12直接放置在移动车20内部的底部。
其中，采样口8为中空的圆柱体，是不锈钢材质的，电机7设于采样口8的上方，采样口8设于吸气泵9的上方，采样口8距离吸气泵9垂直高度为0.6m。其中，所述的采样口8的一端连接高空采样管4，高空采样管4缠绕于电机7，另一端通过管路连接到吸气泵9的入口，即吸气口，其中，采样口8的连接处用螺丝拧紧；其中，吸气泵9的出口设有检测器进气口10，所述的检测器进气口10穿过移动车20的侧壁，以连接到车外的PTR-TOF监测仪器，从而对气体检测；其中，吸气泵9和电机7分别与蓄电池组12通过控制器17(控制器昼阳DMD-30A)电性相连，通过蓄电池12供给吸气泵和电机电能；其中，吸气泵9用于提供负压采集气体，并送至监测设备进行测试。其中，氦气瓶的开关口设有减压阀14，所述氦气瓶13直接置于移动车20的内部，用于人工给牵引气球1充气。
其中，移动车20顶端的一侧设有太阳能板11(昼阳太阳能发电板400W)，太阳能板11依靠支撑架倾斜放置，其通过控制器17电性连接给蓄电池组12进行充电，其中各部件的电性连接如图5所示。
其中，移动车20顶端的另一侧设有第一孔口18 10cm和第二孔口19 20cm，标高尺2、轻质支架3、高空采样管4；其中，标高尺2和高空采样管4分别通过第一孔口和第二孔口缠绕连接到移动车20内部的双轴电机7的两侧的收放线盘上(第一孔口18和第二孔口的俯视图如图4所示)；其中，标高尺2为长城精工皮尺100m，用于采样时的精准定位；其中，标高尺2的上部通过轻质支架3与高空采样管4相连；其中，标高尺2的顶端设有天然乳胶及适量配合剂加工而成的牵引气球1，即氦气球，用于牵引高空采样管4至不同高度；高空采样管4为内直径为1cm的中空结构，顶端与大气相通。
其中，所述的标高尺2为PVC塑料材质，高空采样管4为长100米的OUPLI特氟龙管，壁厚为1mm，轻质支架3为尼龙扎带，所选择的材质能够有效确保氦气球在提升标高尺2的时候能够提供一定的支撑力，从而一起提起高空采样管4。
其中，移动车20的顶部的第一孔口的四周还设有底盘16，如图2所示，在底盘16上放置量角器15，用于非静风条件时转动底盘16，以观测标高尺2倾斜角度，估算采样实际高度。所述的底盘16为中空的，其内径大于第一孔口的半径；其中，底盘固定不动，量角器15可以旋转。
其中，所述的移动车20为长方体结构，其底部设有选4个车轮，以实现移动采样。
采用上述装置用于园区的大气环境走航监测，当需要工作时，通过电机正向开关控制电机7以实现标高尺2和高空采样管4的同步放出，垂直高度20m；再打开吸气泵9吸入气体，使空气从高空采样管的顶部吸入到高空采样管4、经过采样口8再通过管道传送到吸入泵9的入口，通入吸入泵的出口，即检测器进气口10，再到其所连接的检测器中进行检测。其中，每次吸入气体时，需要先吸掉一部分气体，再将检测器进气口10接入到其所连接的检测器中进行检测。
其中，当结束工作时，如图3所示，关闭吸气泵9，通过电机的反向开关控制电机7以收回标高尺2和高空采样管4。
本实用新型提供了一种用于大气环境垂直监测的装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，包括移动车(20)、牵引气球(1)、标高尺(2)、轻质支架(3)、高空采样管(4)、电机开关(5)、吸气泵开关(6)、电机(7)、采样口(8)、吸气泵(9)、检测器进气口(10)、太阳能板(11)和蓄电池组(12)；
其中，移动车(20)内部设有电机开关(5)、吸气泵开关(6)、电机(7)、采样口(8)、吸气泵(9)、检测器进气口(10)和蓄电池组(12)；其中，电机开关(5)设于电机(7)的表面；吸气泵开关(6)设于吸气泵(9)的表面；
其中，电机(7)设于采样口(8)的上方，采样口(8)设于吸气泵(9)的上方；其中，所述的采样口(8)的一端连接高空采样管(4)，高空采样管(4)缠绕于电机(7)，另一端通过管路连接到吸气泵(9)的入口；其中，吸气泵(9)的出口设有检测器进气口(10)，所述的检测器进气口(10)穿过移动车(20)的侧壁；其中，吸气泵(9)和电机(7)均与蓄电池组(12)电性相连；
其中，移动车(20)顶端的一侧设有太阳能板(11)，与蓄电池组(12)电性相连；顶端的另一侧设有第一孔口和第二孔口，标高尺(2)和高空采样管(4)分别通过第一孔口和第二孔口缠绕于移动车(20)内部的电机(7)的两侧；其中，标高尺(2)的顶端设有牵引气球(1)，标高尺(2)的上部通过轻质支架(3)与高空采样管(4)相连；高空采样管(4)为中空结构，顶端与大气相通。
2.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的移动车(20)底部设有车轮。
3.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的电机(7)为双轴电机，电机(7)的两侧设有收放线盘；其中，所述的采样口(8)的一端通过高空采样管(4)缠绕于电机(7)一侧的线盘上。
4.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的移动车(20)内部还设有控制器(17)；其中，所述的电机(7)和吸气泵(9)均通过控制器(17)与蓄电池组(12)电性相连；太阳能板(11)通过控制器(17)与蓄电池组(12)电性相连。
5.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的高空采样管(4)的中空结构的内直径为0.5-2cm。
6.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的标高尺(2)的刻度范围为0-100m。
7.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的采样口(8)高于吸气泵(9)，采样口(8)距离吸气泵(9)垂直高度为0.3-1.2m。
8.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，当需要工作时，通过电机开关(5)控制电机(7)，同时在牵引气球(1)和轻质支架(3)的作用下以实现标高尺(2)和高空采样管(4)的同步放出，当到达确定高度的时候，打开吸气泵开关(6)，打开吸气泵(9)，使空气从高空采样管(4)的顶部吸入到采样口(8)，再通过管道传送到吸气泵(9)的入口，最后通过吸气泵(9)的出口的检测器进气口(10)进入到检测器进行检测；当结束工作时，通过关闭吸气泵开关(6)关闭吸气泵(9)，通过电机开关(5)控制电机(7)以收回标高尺(2)和高空采样管(4)。
9.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的移动车(20)的顶部的第一孔口的四周还设有底盘(16)，在底盘(16)上放置量角器(15)，底盘(16)是中空的，其内径大于第一孔口半径。
10.根据权利要求1所述的用于大气环境垂直监测的装置，其特征在于，所述的装置还包括氦气瓶(13)，氦气瓶的开关口设有减压阀(14)。
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| CN202021112405.1U CN212483059U (zh) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | 一种用于大气环境垂直监测的装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| CN114720210A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-07-08 | 陈登勇 | 一种大气污染智能监测系统及监测方法 |
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