一种双通道空气采样器的制作方法

本实用新型涉及一种用于现场快速定量的采样仪器，特别涉及一种双通道空气采样器。

背景技术：

随着社会的进步，人们对生活质量的要求也在逐步提高。尤其对家居环境的环保意识也在加强。其中，人们为了使自己的生活环境更加舒适，对室内的空气质量的要求更加严格。对室内空气质量的检测也提到了人们的意识日程。如，对室内装修产生的甲醛、苯、苯系物和TVOC等有毒有害气体的检测。因此，对室内空气采样是必不可少的。

目前，大家采用的空气采样器一般以单通道为主，设置过于简单，而且没有大气压力传感器和温湿度传感器，这对后续检测精度有一定影响。因此，市场上迫切需求一种高精度空气采样仪器来满足更高空气检测精度需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种双通道空气采样器，其能够提供简便、快速、高精度的现场采样操作。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种双通道空气采样器，包括机壳，机壳的前表面设置有电连接流量控制模块的流量控制旋钮；所述机壳的前表面还设置有带有刻线的玻璃流量计管、开/ 关键、启动键、设置键、右移键和彩色液晶模块，所述机壳侧壁设置有风扇和电源/充电器插孔，所述机壳底部设置支架接口，所述机壳顶部设置传感器模块、气体采样器接口、气泡吸收管和气泡吸收管插孔。

气泡吸收管上进气口和出气口构成气泡吸收管进出气管部分，通过磨口处与气泡吸收管容器部分连接避免漏气，出气口通过硅胶管连接到气体采样器接口上的进气口。

气体采样器接口包括上进气口，下出气口和环形台阶，其均置于机壳表面，通过螺栓紧固在机壳上。

气体过滤器包括上进气口，所述的上进气口通过硅胶管与气体采样器接口的下出气口连接，过滤后的气体由气体过滤器下出气口通过硅胶管连接到达带有刻线的玻璃流量计管的下进气口。

带有刻线的玻璃流量计管包括内部含有的浮子，侧壁含有刻线，与刻线对应的管壁后侧安装LED流量计照明背光灯，照射到刻线上。

流量控制架包括旋转流量控制旋钮，流量控制旋钮调节片，金属控制片和金属支撑片，所述的流量控制旋钮调节片的通孔、金属控制片的通孔和金属支撑片的通孔分别同轴安装；流量控制架底部的金属支撑片和金属控制片通过光轴以同轴方式连接，金属控制片以间隙配合方式在光轴上自由滑动，光轴下部有一台阶压住金属支撑片并以内螺纹方式紧固在机壳底部；流量控制旋钮调节片通过通孔与机壳上部螺栓紧密固定；机壳前表面的流量控制旋钮通过旋转螺杆与流量控制旋钮调节片连接处螺纹方式通过，可自由升降。

气体吸气泵包括泵体，泵体上设置出气口和吸气口，所述的吸气口与玻璃流量计管上出气口通过硅胶管连接。

传感器模块包括外壳，所述外壳为中空的多个细孔金属结构，机壳外部设置一个环形台阶，通过螺纹紧固于机壳上，大气压力传感器、温湿度传感器安装在线路板上，并一起安装在传感器模块中。

本实用新型双通道空气采样器，它包括机壳、置于机壳侧壁的风扇和电源/ 充电器插孔。其中，风扇是为了使机壳内部空气快速流通，这可以便于吸气泵工作时产生的热量快速散出，有利于气泵流量更加平稳。电源/充电器插孔可以为内部锂电池充电，也可以作为外部电源直接使用。

置于机壳顶部的传感器模块，包括大气压力传感器和温湿度传感器。它们焊接在线路板上，并且安装在专用的传感器防护罩中，可以实时检测环境中的空气压力及温湿度，为采样精度提供保障。

置于机壳底部的支架接口，可以安全、方便地安装在支架上，满足对采样高度的要求。

置于机壳前表面的液晶模块，采用彩色液晶，在微处理器的作用下工作。其中，在液晶屏具有显示采样：流量范围0.1～1.5L/min；电池当前电量图标；A(通道)设置时间(分钟)，采样时间(倒计时)，B(通道)设置时间(分钟)，采样时间(倒计时)；气压--kpa，温度--℃，湿度--％；两个通道分别用不同彩色显示，便于查看。

置于机壳前表面的多个按键包括：开/关、A启动、B启动、设置和右移键。通过对按键的操作，完成采样过程安排。

流量计模块包括置于机壳顶部的气泡吸收管和气体采样器接口以及置于机壳内的气体过滤器、带有刻线的玻璃流量计管和LED流量计照明背光灯。气泡吸收管由进出气管部分和容器部分组成，通过磨口处连接避免漏气。出气管部分含有上进气口，待采样空气由此进入到容器底部，容器底部可以装入试剂，使进入气体与试剂混合，达到采样目的。出气口为与试剂混合后的溢出气体出口。通过硅胶管连接到气体采样器接口。气体采样器接口紧固于机壳上部，机壳外的气体采样器接口进气口与气泡吸收管出气口通过硅胶管连接。机壳内的气体采样器接口出气口与气体过滤器的进气口通过硅胶管连接，气体过滤器内部为纤维过滤材料，以滤除颗粒物质，是一种在常压下工作的标准件。气体过滤器出气口与带有刻线的玻璃流量计管的下端进气口通过硅胶管连接，玻璃流量计管内部含有浮子，侧壁含有刻线。在进行空气采样工作时，通过查看浮子旁的刻线来确定当时流量状态。为了便于观测，采用LED流量计照明背光灯，照射到刻线上。

流量控制模块包括置于机壳前表面的流量控制旋钮和置于机壳内流量控制架以及吸气泵。玻璃流量计管出气口通过硅胶管连接后穿过流量控制架到达吸气泵进气口。流量控制架采用压紧式机械结构原理，流量控制架底部金属支撑片与机壳下部采用2个螺栓紧密固定，螺栓上部为光轴，金属控制片穿入其中，为间隙配合可以自由滑动。硅胶管在金属支撑片和金属控制片中间穿过，流量控制旋钮调节片与机壳上部采用2个螺栓紧密固定，流量控制旋钮调节片中间为螺纹孔，流量控制旋钮螺纹杆顶住金属控制片中心，旋紧流量控制旋钮，硅胶管被压扁，通过的气体流量变小，反之变大。以此实现对气体流量调节的功能。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：可以对室内空气进行现场快速采样。

本实用新型的一种双通道空气采样器，传感器模块，含有数字式大气压力传感器和温湿度传感器。可以提高采样时的流量精度。流量计模块，含有流量计管的LED流量计照明背光灯，可以在任何光线条件下观测流量。流量控制旋钮，可以方便调节空气采样流量。流量控制模块中的流量控制架结构和流量控制旋钮配合，使调节空气采样流量操作简单。彩色液晶模块含有电池当前电量图标，方便掌控仪器当前电量使用状态。彩色液晶模块的显示状态，使仪器操作明晰。机壳外表面设多个按键、彩色液晶模块、传感器模块、流量计管的LED流量计照明背光灯和风扇，均与微处理器单元电连接。

采用上述技术方案，本实用新型显著特点是：

1、采用双通道采样方法，可以满足同时检测不同待检测物质需求。

2、采用传感器模块化方法，采样精度高。

3、采用流量控制模块方法，流量调节简单。

4、采用大屏幕彩色液晶显示方法，人机交互式操作使用方便。

5、采用电池当前电量图标，方便掌控仪器当前电量使用状态。

6、采用流量计管的LED流量计照明背光灯，可以在任何光线条件下观测流量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型外部结构示意图。

图2为本实用中新型气泡吸收管结构示意图。

图3为本实用新型中气体采样器接口结构示意图。

图4为本实用新型中气体过滤器结构示意图。

图5为本实用新型中带有刻线的玻璃流量计管结构示意图。

图6为本实用新型中流量控制架结构示意图。

图7为本实用新型中气体吸气泵结构示意图。

图8为本实用新型中传感器模块外壳结构示意图。

图9为本实用新型中传感器模块结构示意图。

图10为本实用新型中电路原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实用新型双通道空气采样器，包含有流量计模块、流量控制模块、彩色液晶模块、传感器模块和微处理器单元。如图1所示，机壳1的表面包含有流量控制模块中的流量控制旋钮3、流量控制旋钮20；带有刻线的玻璃流量计管4和带有刻线的玻璃流量计管19；多个按键，如：开/关键9、A启动键7、B启动键8、设置键6和右移键5；彩色液晶模块10。置于机壳侧壁的风扇18和电源/充电器插孔2。置于机壳底部的支架接口21。置于机壳顶部的传感器模块14，气体采样器接口13、气体采样器接口16；气泡吸收管15；气泡吸收管插孔11、气泡吸收管插孔12、气泡吸收管插孔17。

参见图2，气泡吸收管上进气口24和出气口25构成气泡吸收管进出气管部分，通过磨口处23与气泡吸收管容器部分22连接避免漏气。待采样空气由上进气口24进入到容器底部，容器底部可以装入试剂，使进入气体与试剂混合，达到采样目的。出气口25为与试剂混合后的溢出气体。通过硅胶管连接到气体采样器接口上进气口31。

参见图3，示出气体采样器接口上进气口31，下出气口32，环形台阶34置于机壳表面，通过螺栓33紧固在机壳上。以实现外部采样气体进入机壳内模块中。

参见图4，示出气体过滤器上进气口41，通过硅胶管与气体采样器接口下出气口32连接。气体过滤器内部43为纤维过滤材料，以滤除颗粒物质，是一种在常压下工作的标准件，在此不做详述。过滤后的气体由气体过滤器下出气口42 通过硅胶管连接到达带有刻线的玻璃流量计管的下进气口51。

参见图5，示出带有刻线的玻璃流量计管结构，玻璃流量计管内部含有浮子 52，侧壁含有刻线54，与刻线54对应后侧安装一个LED流量计照明背光灯55，照射到刻线54上，因此，可以在任何光线条件下观测流量。在空气采样工作时，采样气体由下进气口51进入玻璃流量计管内部，通过查看浮子旁的刻线来确定当时流量状态。采样气体通过浮子后由上出气口53通过硅胶管连接到达流量控制架65处后进入气体吸气泵吸气口73。玻璃流量计管可采用余姚流量仪表公司的0～5L/min玻璃流量计管，也可采用具有同等功效的其他厂家的玻璃流量计管，在此不做特别限制。

参见图6，示出流量控制架结构，流量控制旋钮调节片62的通孔69和691、金属控制片63的通孔67和671和金属支撑片64的通孔66和661分别同轴安装。以确保使用通畅。

流量控制架底部金属支撑片64含有通孔66和661，金属控制片63含有通孔67和671，它们通过光轴68和681以同轴方式连接，金属控制片63以间隙配合方式可以在光轴68和681上自由滑动，光轴68和681下部有一台阶压住金属支撑片64并以内螺纹方式紧固在机壳底部。流量控制旋钮调节片62通过通孔 69和691与机壳上部螺栓紧密固定。机壳前表面的流量控制旋钮61通过旋转螺杆与流量控制旋钮调节片62连接处螺纹方式通过，可自由升降。硅胶管65在金属支撑片64和金属控制片63中间穿过。在采样工作时，旋转流量控制旋钮61，螺杆顶住金属控制片64中心，硅胶管65被压扁，通过的气体流量变小，反之变大。玻璃流量计管中的浮子也随之上下移动。以实现对气体流量调节的功能。此方法简单、实用。

参见图7，气体吸气泵吸气口73与玻璃流量计管上出气口53通过硅胶管连接，泵体为71，出气口为72。采样泵流量为0～2L/min低压直流吸气泵。可采用成都锐意公司PM系列微型真空泵，也可采用具有同等功效的其他厂家的微型真空泵，在此不做特别限制。

参见图8、9，传感器模块外壳82，为中空的多个细孔金属结构，有利于空气流通以实现对空气压力和温湿度检测的目的。其中83为一环形台阶置于机壳外部，通过螺纹81紧固于机壳上，大气压力传感器93、温湿度传感器92安装在线路板91上，然后将它们安装在传感器模块中。大气压力传感器93可采用 CPS120数字式大气压力传感器。温湿度传感器92可采用AM2320数字式温湿度传感器。也可以采用具有同等功效的传感器，在此不做特别限制。因为在高精度流量采样时，需要计算大气压力和温湿度值。

参见图10，示出本实用新型中电路连接原理。含有电源单元、电量采样单元、按键单元、微处理器单元、液晶显示单元、吸气泵单元、RS232接口、背光单元和传感器单元。其中，微处理器单元中的微处理器为STC89C60，为8位单片机，内部存储器64K，具有AD转换功能。电源单元将8.4V锂电池提供的电源转换成整体电路需要的5V电源电压，满足电路需求。电量采样单元，采集锂电池8.4V 电压信号进入微处理器接口，并将电压值通过AD转换成数字信号，通过彩色液晶上的电池电量图标时时显示当前电量值。按键单元由上到下依次为：开/关键9、 A启动键7、B启动键8、设置键6和右移键5。通过微处理器单元控制，实现按键设置功能。液晶显示单元在微处理器的作用下，实现显示功能。吸气泵单元为上吸气泵A，下吸气泵B，受控于微处理器。背光单元为LED背光源A和LED 背光源B，分别为左右两个玻璃流量计管提供照明。在传感器单元中，上面为 CPS120数字式大气压力传感器。下面AM2320数字式温湿度传感器。其中，RS232 接口为通信接口，是微处理器与外界联系通道。

本实用新型工作原理：长按开/关键，开机。LED流量计照明背光灯点亮。同时，风扇开始工作。按设置键设置A、B两通道采样时间，按A启动键，A通道气体吸气泵开始工作，采样开始；采样时间倒计时为0时，A通道采样结束。按B启动键，B通道气体吸气泵开始工作，采样开始；采样时间倒计时为0时， B通道采样结束。在整个采样过程中，采样气体与气泡吸收管中试剂充分混合形成待检测溶液，为空气检测仪器备用。

微处理器单元为SST公司生产的STC89系列，其主要参数为8位单片机，内部存储器64K。具有AD转换功能。微处理器用来控制LED流量计照明背光灯和风扇的工作。以及处理电池当前电量状态和传感器指示状态。同时，设置吸气泵的采样时间，并通过彩色液晶显示出来。本实用新型的电路仅为实现前述功能的一种具体电路连接方式，不作为对其他可能的电路连接的限制。在此不做详述。

以下结合具体操作来介绍本实用新型双通道空气采样器的使用方法。

首先，选用长春美泰仪器有限公司的空气质量检测仪做配套，它可以检测空气中的多种有害气体。本次选择同时检测空气中的甲醛含量以及苯的含量。采用本实用新型双通道空气采样器对以上两种有害气体同时采样。

1将检测空气中的甲醛含量的试剂倒入A通道气泡吸收管中。待用。

2将检测空气中的苯量的试剂倒入B通道气泡吸收管中。待用。

3长按开/关键，开机。LED流量计照明背光灯点亮。同时，风扇开始工作。按设置键设置A通道采样时间10分钟，流量10L；按设置键设置B通道采样时间30分钟，流量30L。

按A启动键，A通道气体吸气泵开始工作，采样开始；采样时间倒计时为0 时，A通道采样结束。按B启动键，B通道气体吸气泵开始工作，采样开始；采样时间倒计时为0时，B通道采样结束。

采样结束后，分别取出A、B两通道气泡吸收管中的混合溶液，按要求用空气质量检测仪对其进行检测即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。