本发明专利技术涉及一种基于传感器控制的全自动雾水采样器及其使用方法，属于环境检测技术领域。采样器包括变速风机、稳流箱体、滤网和风道，其中，风道一端设置变速风机，变速风机上侧的风道上设置网络摄像头，网络摄像头上设置能见度传感器，风道另一端设置滤网，滤网下侧设置集水槽，风道上侧设置集成控制终端，变速风机、网络摄像头和能见度传感器均连接至集成控制终端。本发明专利技术应用于外场监测，自动采集整场雾事件雾水样品，降低了大气环境科学工作者的采样难度和后期数据处理的难度，实现长周期的自动采样。自动采样。自动采样。
【技术实现步骤摘要】
一种基于传感器控制的全自动雾水采样器及其使用方法
[0001]本专利技术涉及一种基于传感器控制的全自动雾水采样器及其使用方法，属于环境检测
技术介绍
[0002]雾是由悬浮在近地面大气中的微小液滴和冰晶微粒组成的气溶胶，是污染物在气态污染物和干湿沉降中传输、吸附、反应的重要媒介。此外，雾天气的成雾地点多位于气象条件多变的高山、海洋地区，成雾时间不定，且多发于夜间。在大气环境科学领域中，收集整场雾事件的雾水样品对于分析研究样品中痕量组分及污染物质是至关重要的，由于成雾时间和成雾地点的复杂性，国内目前尚无应用于外场监测的自动采集整场雾事件雾水样品的采样装置。
[0003]中国专利文件CN108195637A公开了一种大空间内水雾采样装置及水雾参数检测装置及检测方法，超细水雾采样装置，所述超细水雾采样装置包括风机、水雾通道、气液两相流喷雾装置、水雾颗粒采样装置、控制台，所述水雾通道一端为开口，另一端与风机的出风口连接；在水雾通道内自风机出风口一端起，依次设置有气液两相流喷雾装置、水雾颗粒采样装置。所述水雾参数检测装置，包括大空间内超细水雾采样装置、数据检测系统。所述检测方法是采用本专利技术的一种适用于大空间内对超细水雾的粒径与浓度的检测装置进行检测。该装置无法实现自动化采样，不适用于气象条件多变的高山、海洋地区。
[0004]有鉴于此，设置一种应用于外场监测的自动采集整场雾事件雾水样品的采样装置是十分有必要的。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于传感器控制的全自动雾水采样器，该采样器应用于外场监测，自动采集整场雾事件雾水样品，降低了大气环境科学工作者的采样难度和后期数据处理的难度，实现长周期的自动采样。
[0006]本专利技术还提供上述一种基于传感器控制的全自动雾水采样器的使用方法。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种基于传感器控制的全自动雾水采样器，包括变速风机、稳流箱体、滤网和风道，其中，风道一端设置变速风机，变速风机上侧的风道上设置网络摄像头，网络摄像头上设置能见度传感器，风道另一端设置滤网，滤网下侧设置集水槽，风道上侧设置集成控制终端，变速风机、网络摄像头和能见度传感器均连接至集成控制终端。
[0009]优选的，变速风机产生的空气速率为两档，分别为4m/s和6m/s。
[0010]优选的，稳流箱体垂直设置于风道内部，稳流箱体内均匀设置横截面为六边形的通风孔，通风孔六个边的边长均为4mm，通过稳流箱体对变速风机吸入的雾进行稳流，保证雾均匀通过滤网，提高收集效果。
[0011]优选的，滤网包括框架和编织线，框架内交错连接设置编织线，编织线采用直径为
0.5mm聚四氟乙烯绳，滤网的孔间距为1.8mm。
[0012]进一步优选的，框架上涂覆聚四氟乙烯涂层，框架下端伸入集水槽内3mm及以上，通过在框架上设置聚四氟乙烯涂层和采用聚四氟乙烯绳，避免了样品中痕量元素因雾滴撞击吸附引起损失。
[0013]优选的，滤网设置6排。
[0014]优选的，滤网倾斜设置，滤网与垂直面所成夹角为37
°
。
[0015]优选的，集水槽下侧设置收集装置。
[0016]进一步优选的，收集装置包括收集瓶、雾水再分配机构、转盘和电机，电机通过转轴连接至转盘，转盘上均匀设置收集瓶，收集瓶上方设置雾水再分配机构，雾水再分配机构连接至集水槽，收集瓶收满雾水后，电机启动，转盘转动，将空收集瓶连接至雾水再分配机构，收集装置整体设置于四面不透光的密闭机箱中，避免晴天太阳的照射，保护样品。
[0017]优选的，收集瓶设置4个，收集瓶容量为500ml，转盘通过固定夹夹紧收集瓶。
[0018]优选的，雾水再分配机构包括液压传感器、溢流瓶、暂存瓶、伸缩管和计时器，暂存瓶上端连接集水槽，暂存瓶下端设置伸缩管，伸缩管内设置电磁阀，暂存瓶下端管道连接至溢流瓶，暂存瓶内雾水量大时溢入溢流瓶，暂存瓶与溢流瓶的连接管道上设置液压传感器，暂存瓶上设置计时器。
[0019]进一步优选的，液压传感器、计时器、电磁阀和电机均连接至换瓶处理器，雾水量较少时，换瓶处理器控制伸缩管伸长，进入收集瓶，电磁阀打开，雾水流入收集瓶，若12h内收集瓶未集满，则液位传感器不触发，计时器触发换瓶处理器，控制电磁阀关闭，伸缩管收缩，拔出收集瓶，电机带动转盘旋转，将空收集瓶送至伸缩管下方，雾水量较大时，收集瓶内的雾水通过暂存瓶溢流至溢流瓶，液压传感器触发换瓶处理器，控制电磁阀关闭，伸缩管收缩，拔出收集瓶，电机带动转盘旋转，将空收集瓶送至伸缩管下方，继续收集，液位二次满溢时接连触发换瓶动作。
[0020]优选的，集成控制终端上部为信号传输器和外置防水百叶窗的温湿度感应器，集成化控制终端的内部为开关电源和网络控制器，所述开关电源由12V直流变压器，中间继电器组成。
[0021]优选的，所述网络控制器包括显示器、分度机构、接线端子、数据处理器、事件记录器、计数器开关、显示器芯片和32位微型处理器，支持以太网、4G等通讯方式，接线端子采用RS485；
[0022]网络控制器上部的接线端子外接变速风机，接线端子下部设置分度机构，接线端子一侧为电源接口和信号传输器接口，信号传输器接口下部设置4G网卡，4G网卡下部设置显示器芯片和32位微型处理器，网络控制器下部接线端子为传感器连接端子，分度机构下部设置数据处理器，网络控制器下部设置计数器开关，网络控制器的电子元件载体为PCB板，PCB板一侧为显示器，显示器与显示器芯片相连。
[0023]优选的，风道另一端设置挡板，挡板通过磁吸黄铜铰链连接风道，磁吸黄铜铰链连接至集成控制终端。
[0024]上述基于传感器控制的全自动雾水采样器的使用方法，操作步骤如下：
[0025](1)到达外场观测点后，将变速风机与开关电源的电路相连，网络摄像头与网络控制器的电路相连，然后集成控制终端插上电源，将手机或电脑的网络服务器与网络控制器
绑定，外场观测点的温度、湿度和能见度数据即可显示在网络控制器上并将数据传输至到网络服务器上，装置开始正常工作；
[0026](2)雾事件开始，当检测到能见度低于100m且湿度大于80时，集成控制终端控制磁吸黄铜铰链打开挡板，变速风机打开一挡风速，空气速率为4m/s；当湿度大于85时，集成控制终端控制变速风机由一挡风速升到二挡风速，网络服务器上收到开始采样信号；
[0027](3)在雾事件中，每隔15min，网络摄像头会拍摄一张采样现场照片并传输至到网络服务器上，记录采样情况，当现场出现异常情况后，可选择在网络服务器手动关闭采样器；
[0028](4)在雾事件中，当雾水量特别大，收集瓶溢流后，自动触发换瓶转盘，液压传感器传输信号至换瓶处理器，换瓶处理器控制电机机转动，自动换瓶；
[0029](5)雾事件后，当能见度高于200m，湿度低于75时，集成控制终端控制变速风机关闭，磁吸黄铜铰链关闭挡板，避免样品本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，包括变速风机、稳流箱体、滤网和风道，其中，风道一端设置变速风机，变速风机上侧的风道上设置网络摄像头，网络摄像头上设置能见度传感器，风道另一端设置滤网，滤网下侧设置集水槽，风道上侧设置集成控制终端，变速风机、网络摄像头和能见度传感器均连接至集成控制终端。2.如权利要求1所述的基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，变速风机产生的空气速率为两档，分别为4m/s和6m/s。3.如权利要求1所述的基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，稳流箱体垂直设置于风道内部，稳流箱体内均匀设置横截面为六边形的通风孔，通风孔六个边的边长均为4mm；优选的，风道另一端设置挡板，挡板通过磁吸黄铜铰链连接风道，磁吸黄铜铰链连接至集成控制终端。4.如权利要求1所述的基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，滤网包括框架和编织线，框架内交错连接设置编织线，编织线采用直径为0.5mm聚四氟乙烯绳，滤网的孔间距为1.8mm；优选的，框架上涂覆聚四氟乙烯涂层，框架下端伸入集水槽内3mm及以上。5.如权利要求1所述的基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，滤网设置6排；优选的，滤网倾斜设置，滤网与垂直面所成夹角为37
°
。6.如权利要求3所述的基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，集水槽下侧设置收集装置；优选的，收集装置包括收集瓶、雾水再分配机构、转盘和电机，电机通过转轴连接至转盘，转盘上均匀设置收集瓶，收集瓶上方设置雾水再分配机构，雾水再分配机构顶端连接至集水槽，收集装置整体设置密闭机箱中。7.如权利要求6所述的基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，收集瓶设置4个，收集瓶容量为500ml，转盘通过固定夹夹紧收集瓶。8.如权利要求6所述的基于传感器控制的全自动雾水采样器，其特征在于，雾水再分配机构包括液压传感器、溢流瓶、暂存瓶、伸缩管和计时器，暂存瓶上端连接集水槽，暂存瓶下端设置伸缩管，伸缩管内设置电磁阀，暂存瓶下端管道连接至溢流瓶，暂存瓶与溢流瓶的连接管道上设置液压传感器，暂存瓶上设置计时器；液压传感器、计时器、电磁阀和电机均连接至换瓶处理器。9.如权利要求8所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳，杜萍，郄光皓，李涛，聂晓玲，甄洁博，李嘉政，徐鑫淼，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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