专利名称：空气中二氧化硫、总悬浮微粒的自动连续采样器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环保大气监测用采样仪器技术领域，具体涉及一种对空气中二氧化硫(SO2)和总悬浮微粒(T.S.P)同时进行自动连续采样的仪器。
二氧化硫、总悬浮微粒是大气环境监测的重要项目。目前国内各环境监测单位仍沿用“五日法”，即每季度监测一次，每次监测五天；每天采四次样，而每次采样时间二氧化硫仅15分钟，总悬浮微粒仅30分钟。由于采样时间短，其代表性差，监测结果不能与世界接轨，即方法不符合国际标准化组织(ISO)的规定。在国际交往中，以该种方法测得的数据往往不被认可。早在1986年国家环保局已注意到上述问题，并以(86)环监字第405号文颁布了新的《环境监测技术规范》。1987年为《规范》试行期，1988年1月1日为《规范》正式执行期。国家环境保护局和中国环境监测总站为此做了大量准备工作。南京、上海、武汉、青岛等地的分析仪器厂家也生产了各种类型的大气自动连续采样器。由于受到二氧化硫分析方法的限制，采样器的结构过于复杂，导致各种类型的自动连续采样器无法长时间正常运行。如中国专利90204510公开的“24小时恒温自动连续大气采样器”，由两个采样瓶、电磁阀、干燥瓶、恒流孔、流量计、真空表、抽气泵组成。它是在一路空气样品采集完毕后，自动连续转换到另一路，其切换是靠一电磁阀完成，难以进一步扩展到多路自动切换，以实现更长期的自动连续采样。
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种能连续数日、一周或更长时间自动采样，并能同时对空气中二氧化硫和总悬浮微粒进行采样的自动连续采样器。
本实用新型的技术方案如下一种空气中二氧化硫、总悬浮微粒的自动连续采样器，包括电源、进气口、抽气泵、气体累计流量计、采样瓶、滤膜夹具及相匹配的管路。采样瓶和滤膜夹具分别对应配置八套，并通过八通玻管与进气口相通。采样器还设计有时间自动控制器与气流切换器相连，气流切换器由两个软、硬并分别开有槽、孔的圆盘用马达驱动组成，气流切换器的孔与各采样瓶及滤膜夹具分别通过管路连接，并通过中心管路连接过滤筒、流量计及抽气泵。时间自动控制器由微功耗单片微处理机构成，具体由微处理机芯片电路连接电源电路、可控硅转动电路以及键盘和显示器。采样瓶为上部有进出口的平底磨口瓶，滤膜夹具由上下两个带螺栓的铜盒中间夹滤膜片构成。
本实用新型的优点是1．整个系统一经开启，除每一个周期，如八天更换一次吸收液及滤膜外，无需专人管理，提高了采样代表性，减少了监测人力和成本，符合国际ISO的规范要求。2．可同时对空气中二氧化硫和总悬浮微粒进行采样，节省成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明
图1为采样器内部结构图；图2为采样器的气流切换器结构图；图3为时间自动控制器电路图；图4为总悬浮微粒滤膜夹具结构图。
图中1．电源2．气体累计流量计3．过滤筒4．时间控制器5．抽气泵6．进气口7．采样瓶8．滤膜夹具9．管路10．硬圆盘11．气孔12．软圆盘13．沟槽14．弹簧15．马达16．滤膜片17．铜盒实施例如图1所示，本自动连续采样器内有八个采样瓶7和八个滤膜夹具8，分别收集空气中二氧化硫和总悬浮微粒。进气口6连接采样器内部的八通玻管，滤膜夹具8一面对应八通玻管管口，另一面通过管路连接采样瓶7，采样瓶7管路连接气流切换器，再连接过滤筒3、累计流量计2，最后连接抽气泵5。气流切换器的结构如图2所示，它是由带有9个气孔11的硬圆盘10和带一个沟槽13的软圆盘12以及驱动马达15组成，由软圆盘12上的弹簧14弹性紧压，气孔11与各采样瓶7及滤膜夹具8分别通过管路9连通。时间自动控制器电路如图3所示，由微处理机芯片AT89(2051)通过电路连接电源电路、可控硅转动电路以及键盘和显示器。本仪器的采样瓶7采用上部有进出口的平底磨口瓶，如图1中所示。滤膜夹具8如图4所示，是由上、下两个带螺栓的铜盒17，中间夹滤膜片16构成。
本仪器可同时连续数月采集空气中二氧化硫和总悬浮微粒，即每更换一次吸收液和滤膜片，仪器便可自动连续采样七天，每采24小时后(定为每日零时)，仪器由时间自动控制器控制切换器，切换器接规定程序，由马达带动实行切换到下一组采样瓶和滤膜夹具进行采样，一周后采完七个样品，第八个采样瓶和滤膜夹具开始采样时，更换前七个采样瓶的吸收液和滤膜，换下的吸收液和滤膜用于进行二氧化硫和总悬浮微粒的测定。时间自动控制器由市电和后备电池复合供电、键盘和数码显示器作人机界面。后备电池采用可充电电池，在浮动充电方式下工作，以保证电池在市电供电时始终是充满的。为延长电池连续供电时间，单片微处理机在低时钟频率下工作。在通常情况下微处理机处于睡眠状态，仅当时钟中断，采样瓶切换，键盘操作事件出现时被唤醒。自动控制器主要功能是在每日零点自动切换采样瓶；自动累积每个采样瓶的采样时间；通过键盘进行北京时间校正。
本仪器的采样瓶和滤膜夹具套数可根据需要变动如3套、12套、15套等。
权利要求1．一种空气中二氧化硫、总悬浮微粒的自动连续采样器，包括电源、进气口、抽气泵、气体累计流量计、采样瓶、滤膜夹具及相匹配的管路，其特征在于采样瓶和滤膜夹具分别对应配置八套，通过八通玻管与进气口相通；采样器设计有时间自动控制器与气流切换器相连，气流切换器由两个软、硬并分别开有槽、孔的圆盘用马达驱动组成，气流切换器的孔与各采样瓶及滤膜夹具分别通过管路连接，并通过中心管路连接过滤筒、流量计及抽气泵。
2．根据权利要求1所述的自动连续采样器，其特征在于时间自动控制器由微功耗单片微处理机构成，具体由微处理机芯片电路连接电源电路、可控硅转动电路以及键盘和显示器。
3．根据权利要求1或2所述的自动连续采样器，其特征在于采样瓶为上部有进出口的平底磨口瓶，滤膜夹具由上下两个带螺栓的铜盒中间夹滤膜片构成。
专利摘要本实用新型涉及一种对空气中二氧化硫和总悬浮微粒同时进行连续采样的仪器。本仪器包括电源、进气口、抽气泵、气体累计流量计、采样瓶和滤气流膜夹层(八套)以及相匹配的管路,还设有时间自动控制器与气流切换器相连,切换器由两个软、硬并分别开有槽、孔的圆盘用马达驱动组成。本采样器可连续数月同时采集空气中的二氧化硫和总悬浮微粒,节省监测人力、财力,能提高采样代表性。
文档编号G01N1/24GK2310317SQ97226339
公开日1999年3月10日 申请日期1997年10月24日 优先权日1997年10月24日
发明者李世龙, 丁岳水, 徐渝, 袁从武 申请人:重庆市环境科学研究所