本发明专利技术提供了一种被动式气溶胶连续采样装置，包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道，采气管道上设有滤纸支撑架和流量计，采气管道两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸绕过滤纸支撑架，滤纸在走纸系统控制下沿采气管道的径向方向运动。本发明专利技术利用运动工具与空气的相对流动对气溶胶进行连续采样，具有体积较小、操作方便、流量大、功耗低、噪音小、流量稳定、免维护的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气溶胶采样装置领域，具体是一种被动式气溶胶连续采样装置，适用于核工业放射性气溶胶、碘的采样。
技术介绍
气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系，雾、烟、粉尘等都是天然的或人为的原因造成的气溶胶。核技术生产事故、核武器试验以及核能泄露事故等，都可能使长寿命的放射性物质弥散于空气中，形成人工放射性气溶胶，这些微小粒子主要通过吸入的途径对人体产生内照射损伤，为保证公众的健康与事故等级的评定，通常采用的监测手段是使用放射性气溶胶连续监测仪在现场进行连续监测。放射性气溶胶连续监测仪器广泛应用于核电站、核废物处置场等放射性场所，有些国家(如美国)还制定了相关国标。西方发达国家对连续监测仪发展较早，技术比较成熟，但能够提供商用连续监测仪的仅是德国。但是，传统气溶胶采样系统并不适合搭载在运动工具上，由于其存在体积较大，操作复杂，采气流量不稳定等现实问题，都无法满足现有车载与机载的气溶胶采样要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种被动式气溶胶连续采样装置，利用运动工具与空气的相对流动对气溶胶进行连续采样，具有体积较小、操作方便、流量大、功耗低、噪音小、流量稳定、免维护的特点。本专利技术提供的被动式气溶胶连续采样装置包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道，采气管道上设有滤纸支撑架和流量计，采气管道两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸绕过滤纸支撑架，滤纸在走纸系统控制下沿采气管道的径向方向运动。采样装置通过空气与气溶胶采样器的相对速度使滤纸对空气气溶胶进行被动吸附，利用控制走纸系统对气溶胶进行连续采集并对采气的流量进行测量。进一步改进，所述的走纸系统包括沿采气管道两侧分布的一对纸辊和一对测量导向轮，滤纸的两端依次绕过纸辊和测量导向轮，滤纸中部绕过滤纸支撑架。纸辊通过电机进行驱动，通过设定不同的转速可对采样器的走纸速率进行调节。进一步改进，所述的测量导向滚轮中安装有激光断续器，通过激光断续器的开关次数测量滤纸走过的长度。进一步改进，所述的流量计为插针式流量计，流量计的使用不改变流场的状态。进一步改进，所述的采气管道前端为广口设计，广口与管道连接处经过平滑处理，保证管道中间无湍流。本专利技术有益效果在于: 1、具有流量大、功耗低、噪音小、流量稳定、免维护的特点。2、采样配置为气溶胶采样，气体流量计精度高，采用定时器进行采样时间的确定，定时器自动累计采样时间，当到达设定时间后定时器发出指令自动停止采样。3、操作简单，性能稳定可靠，便携灵活方便。【附图说明】图1为本专利技术平面示意图。图2为本专利技术立体示意图。【具体实施方式】本专利技术工作原理如下: 通过运动工具(如飞机与汽车)与空气的相对运动进行气溶胶采样，利用滤纸与气溶胶颗粒的撞击将气溶胶吸附在滤纸上，通过在控制器上设定吸附采样的时间，当采样时间达到设定值后，由走纸系统将采样后的滤纸卷取，同时将空白滤纸换上从而实现气溶胶的连续米样。本专利技术可通过调节运动工具的速度来改变采样速率，若运动工具的速度无法达到要求，则可通过后端接入气栗来辅助增加气溶胶采样率，在滤纸后端安装有滤纸支撑架，因此即使装置中通过的气流速度较大也不会将滤纸损坏。本专利技术通过热式气体质量流量计进行采样气体体积的测量，通过滤纸后的气体体积为采样的有效体积，经过后端数据处理可计算出气溶胶的浓度。由于空间中各处的气溶胶浓度具有较大差异，因此本专利技术通过走纸系统进行滤纸连续替换，可有效对不同位置的气溶胶浓度进行探测，得到不同位置的有害物质浓度。下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步说明。本专利技术结构如图1和图2所示，包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道3，采气管道3上设有滤纸支撑架4和插针式流量计5，采气管道3前端为广口设计，广口与管道连接处经过平滑处理。采气管道3两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸2绕过滤纸支撑架4，滤纸2在走纸系统控制下沿采气管道3的径向方向运动。走纸系统包括沿采气管道3两侧分布的一对纸辊6和一对测量导向轮1，测量导向滚轮I中安装有激光断续器。滤纸2的两端依次绕过纸辊6和测量导向轮1，滤纸2中部绕过滤纸支撑架4。本专利技术应用日本山社42步直流步进电机，工作电压为24 V电机(型号为SS1704A20A)，该步进电机扭力为0.26-0.54 Nm，最大功率48 W，能够精确的进行定位，运行噪音低，动态特性好。选用步进电机驱动器(型号:MA-2202)，对电机进行驱动与设置，可根据系统需要将电机的最大电流设置为1.5 A，从而减小所需功率，并防止电机过载烧毁。本专利技术采用铝合金金属板(若需要轻质可替代为碳纤维复合板)作为固定板，将两个铝合金纸辊至于测量导向滚轮后方，成半口形放置，铝合金纸辊用于卷取气溶胶滤纸，将滤纸一侧缠绕在一个纸辊上，另一侧绕过测量导向轮后固定在另一个纸辊上。滤纸宽度为6cm，采用厚度为0.1mm的聚四氟乙烯纤维滤膜，由于聚四氟乙烯具有较高的拉伸强度与较高的柔性，在走纸系统中不会因为张力太大而断裂，也不会由于滤纸太硬而无法缠绕。对聚乙烯切削进行气溶胶采样通道的制备与加工，滤纸穿过气道处安装铁网式的细丝型滤纸支撑架，在滤纸后方装有热式气体流量计(陕西赛德，VNRS),由于热式气体流量计为插针式流量计，因此不会造成采样流场内大的变化，最大限度避免了湍流的产生。本专利技术通过测量导向滚轮对走纸的长度与速度进行控制，将测量导向滚轮的转轴延伸到金属固定板后端，光电断续器通过测量导向滚轮的圈数、每圈所用时间来控制走纸系统的走纸长度与走纸速度。本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。【主权项】1.一种被动式气溶胶连续采样装置，其特征在于:包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道(3 )，采气管道(3 )上设有滤纸支撑架(4 )和流量计(5 )，采气管道(3 )两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸(2)绕过滤纸支撑架(4)，滤纸(2)在走纸系统控制下沿采气管道(3)的径向方向运动。2.根据权利要求1所述的被动式气溶胶连续采样装置，其特征在于:所述的走纸系统包括沿采气管道(3)两侧分布的一对纸辊(6)和一对测量导向轮(1)，滤纸(2)的两端依次绕过纸辊(6)和测量导向轮(1)，滤纸(2)中部绕过滤纸支撑架(4)。3.根据权利要求2所述的被动式气溶胶连续采样装置，其特征在于:所述的测量导向滚轮(I)中安装有激光断续器。4.根据权利要求1或2所述的被动式气溶胶连续采样装置，其特征在于:所述的流量计(5 )为插针式流量计。5.根据权利要求1或2所述的被动式气溶胶连续采样装置，其特征在于:所述的采气管道(3 )前端为广口设计，广口与管道连接处经过平滑处理。【专利摘要】本专利技术提供了一种被动式气溶胶连续采样装置，包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道，采气管道上设有滤纸支撑架和流量计，采气管道两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸绕过滤纸支撑架，滤纸在走纸系统控制下沿采气管道的径向方向运动。本专利技术利用运动工具与空气的相对流动对气溶胶进行连续采样，具有体积较小、操作方便、流量大、功耗低、噪音小、流量稳定、免维本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种被动式气溶胶连续采样装置，其特征在于：包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道（3），采气管道（3）上设有滤纸支撑架（4）和流量计（5），采气管道（3）两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸（2）绕过滤纸支撑架（4），滤纸（2）在走纸系统控制下沿采气管道（3）的径向方向运动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤晓斌，曹叶，王鹏，龚频，刘云鹏，陈达，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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