【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气污染监测，具体是指一种高空颗粒污染物检测取样装置。
技术介绍
1、高空颗粒污染物检测需要对高空空气进行收集采样并进行化验，气体采样中常用的方法有直接采样法、浓缩采样法以及综合采样法，对于高空气体的采样，常采用高空热气球挂载取样容器移动至待取样空域，对该位置气体进行收集，收集后令热气球返回地面回收气体样本进行后续处理和分析，这种气体采样方法可以认为是一种直接采样法，由于高空气体密度较低，待检测颗粒污染物的总含量较少，后续的样品处理和分析的过程使用的仪器设备灵敏度有限，使得检测难度较高。
2、若想采用浓缩采样法或综合采样法，则需要将吸附装置携带至高空对污染物进行吸附，且需要记录吸附装置过滤气体的质量，目前的气体吸附取样装置及其所配套的质量计量组件通常采用体积流量记录的方式，对于高空工况，高空处气体密度相对于地面更低，现有装置采集后得到的数据需要根据气体密度进行换算，提高了数据处理的难度。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是现有的气体颗粒污染物检测装置难以在应对高空采集的工况，提供一种高空颗粒污染物检测取样装置。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种高空颗粒污染物检测取样装置，它包括机身外壳、吊装挂架、进气组件和取样组件，所述机身外壳呈筒形，一端设置进气组件，另一端设置取样组件，顶部设置吊装挂架，吊装挂架顶部与高空飞行器机腹或机翼吊装连接。
3、所述机身外壳内设置流量测量组件，流量测量组件包括轴杆、第一
4、所述取样组件包括取样外壳、取样内锥和环形取样支架，取样组件入口端与流量测量组件连接，出口端呈收敛状，取样外壳和取样内锥的入口端之间设置环形增压腔，出口端之间设置环形减压流道，环形增压腔一端与流量测量组件一端的被动偏心转子内的环锥形偏心流道连通，另一端与环形减压流道连通，环形减压流道末端设有与取样组件外部连通的环形排气口，环形取样支架与取样外壳滑动连接，环形取样支架可移动至环形增压腔与环形减压流道连通处。
5、进一步的，所述进气组件包括进气道外壳、进气锥和进气锥底座，进气道外壳、进气锥和进气锥底座之间设有进气道，进气锥底座末端与第一轴套套接，进气锥滑动套接设置于进气锥底座，进气道外壳端部设置向内收敛的进气口，进气锥底座内设有节流电缸，节流电缸自由端与进气锥连接。
6、进一步的，所述流量测量组件中一端被动偏心转子的外延长轴延伸至第一轴套内，另一端的被动偏心转子的外延长轴延伸至第二轴套内，第一轴套和第二轴套内均设有用于测量外延长轴转速的第一编码器，主动偏心转子的内延长轴延伸至第二轴套内，第二轴套内设有用于测量内延长轴转速的第二编码器，第二轴套末端设置齿环，第二轴套外部设有减速机，减速机输出轴延伸至第二轴套内并设置齿轮与齿环啮合，所述取样内锥设有流量测量电机和传动轴，流量测量电机通过传动轴与减速机输入轴连接。
7、进一步的，所述环形取样支架一周设有多个可拆装的取样盒，取样盒中设有滤布，环形取样支架一端设有多个导向杆，取样外壳设有多个配合导向杆的导向孔，取样外壳内设有多个取样电缸，取样电缸自由端穿过导向孔与导向杆末端连接。
8、进一步的，所述取样外壳环绕一周设置多个操作窗，取样电缸将环形取样支架在操作窗和环形增压腔与环形减压流道的连通处之间位移，操作窗与取样外壳外部连通，并设有可拆装的操作窗盖板。
9、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
10、能够通过综合采样法从高空气体中分离出待检测污染物并带回地面，无需大容量的气体取样容器。
11、从高空气体中分离出待检测污染物可确保能够收集到较多的污染物，便于后续仪器的分析处理。
12、流量测量组件可直接记录装置所分离气体的质量流量，以供后续的浓度数据计算。
13、能够适配大部分固定翼高空飞行器，固定翼高空飞行器具备较快的飞行速度，可提高污染物取样收集效率。
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1.一种高空颗粒污染物检测取样装置，它包括机身外壳（1）、吊装挂架（2）、进气组件（3）和取样组件（4），所述机身外壳（1）呈筒形，一端设置进气组件（3），另一端设置取样组件（4），顶部设置吊装挂架（2），吊装挂架（2）顶部与高空飞行器机腹或机翼吊装连接，机身外壳（1）内设置流量测量组件（5），流量测量组件（5）一端与进气组件（3）连通，另一端与取样组件（4）连通，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述取样组件（4）包括取样外壳（16）、取样内锥（18）和环形取样支架（19），取样组件（4）入口端与流量测量组件（5）连接，出口端呈收敛状，取样外壳（16）和取样内锥（18）的入口端之间设置环形增压腔（17），出口端之间设置环形减压流道（20），环形增压腔（17）一端与流量测量组件（5）的环锥形偏心流道（34）连通，另一端与环形减压流道（20）连通，环形减压流道（20）末端设有与取样组件（4）外部连通的环形排气口（23），环形取样支架（19）与取样外壳（16）滑动连接，环形取样支架（19）可移动至环形增压腔（17）与环形减压
3.根据权利要求1所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述内偏心筒（38）与环形偏心流道（41）几何中心相对于机身外壳（1）偏心设置，所述内偏心锥（31）和环锥形偏心流道（34）锥台面积较大一端处的几何中心相对于机身外壳（1）偏心设置，另一端的几何中心相对于机身外壳（1）同心设置，被动偏心转子（11）锥台面积较大一端与主动偏心转子（12）端部贴合，且此处环锥形偏心流道（34）与环形偏心流道（41）偏心距相等。
4.根据权利要求1所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述进气组件（3）包括进气道外壳（6）、进气锥（7）和进气锥底座（8），进气道外壳（6）、进气锥（7）和进气锥底座（8）之间设有进气道（58），进气锥底座（8）末端与第一轴套（10）套接，进气锥（7）滑动套接设置于进气锥底座（8），进气道外壳（6）端部设置向内收敛的进气口（59），进气锥底座（8）内设有节流电缸（57），节流电缸（57）自由端与进气锥（7）连接。
5.根据权利要求1所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述内延长轴（42）内设置配合轴杆（27）的内轴孔（43），外延长轴（36）内设置配合内延长轴（42）的外轴孔（35），流量测量组件（5）中一端的外延长轴（36）延伸至第一轴套（10）内，另一端的外延长轴（36）延伸至第二轴套（13）内，主动偏心转子（12）的内延长轴（42）延伸至第二轴套（13）内，第二轴套（13）内设有用于测量内延长轴（42）转速的第二编码器（30）。
6.根据权利要求2所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述第二轴套（13）末端设置齿环（45），第二轴套（13）外部设有减速机（28），减速机（28）输出轴延伸至第二轴套（13）内并设置齿轮（46）与齿环（45）啮合，所述取样内锥（18）内设有流量测量电机（48）和传动轴（49），流量测量电机（48）通过传动轴（49）与减速机（28）输入轴连接。
7.根据权利要求2所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述环形取样支架（19）一周设有多个可拆装的取样盒（55），取样盒（55）中设有滤布（56），环形取样支架（19）一端设有多个导向杆（53），取样外壳（16）设有多个配合导向杆（53）的导向孔（25），取样外壳（16）内设有多个取样电缸（26），取样电缸（26）自由端穿过导向孔（25）与导向杆（53）末端连接。
8.根据权利要求7所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述取样外壳（16）环绕一周设置多个操作窗（24），取样电缸（26）将环形取样支架（19）在操作窗（24）和环形增压腔（17）与环形减压流道（20）的连通处之间移动，操作窗（24）与取样外壳（16）外部连通，并设有可拆装的操作窗盖板（51）。
...【技术特征摘要】
1.一种高空颗粒污染物检测取样装置，它包括机身外壳（1）、吊装挂架（2）、进气组件（3）和取样组件（4），所述机身外壳（1）呈筒形，一端设置进气组件（3），另一端设置取样组件（4），顶部设置吊装挂架（2），吊装挂架（2）顶部与高空飞行器机腹或机翼吊装连接，机身外壳（1）内设置流量测量组件（5），流量测量组件（5）一端与进气组件（3）连通，另一端与取样组件（4）连通，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述取样组件（4）包括取样外壳（16）、取样内锥（18）和环形取样支架（19），取样组件（4）入口端与流量测量组件（5）连接，出口端呈收敛状，取样外壳（16）和取样内锥（18）的入口端之间设置环形增压腔（17），出口端之间设置环形减压流道（20），环形增压腔（17）一端与流量测量组件（5）的环锥形偏心流道（34）连通，另一端与环形减压流道（20）连通，环形减压流道（20）末端设有与取样组件（4）外部连通的环形排气口（23），环形取样支架（19）与取样外壳（16）滑动连接，环形取样支架（19）可移动至环形增压腔（17）与环形减压流道（20）连通处。
3.根据权利要求1所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述内偏心筒（38）与环形偏心流道（41）几何中心相对于机身外壳（1）偏心设置，所述内偏心锥（31）和环锥形偏心流道（34）锥台面积较大一端处的几何中心相对于机身外壳（1）偏心设置，另一端的几何中心相对于机身外壳（1）同心设置，被动偏心转子（11）锥台面积较大一端与主动偏心转子（12）端部贴合，且此处环锥形偏心流道（34）与环形偏心流道（41）偏心距相等。
4.根据权利要求1所述的一种高空颗粒污染物检测取样装置，其特征在于：所述进气组件（3）包括进气道外壳（6）、进气锥（7）和进气锥底座（8），进气道外壳（6）、进气锥（7）和进气锥底座（8）之间设有进气道（58），进气锥底座（8）末端与第一轴套（10）套接，进...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓斌，杨东阳，张恩浩，韩国文，辛国伟，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：
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