一种多膜环境空气颗粒物采样器的制作方法

本实用新型涉及一种空气采样器，具体为一种多膜环境空气颗粒物采样器。

背景技术：

随着科学技术的进步和工业生产的迅孟发展，不可避免的向大气中排放了大量的颗粒物，这无疑给人类的生存环境带来危胁。因此空气颗粒物的监控成为环保工作的重要内容之一。

环境空气自动换膜采样器是常用的空气颗粒物采样装置。现有的环境空气自动换膜采样器只能放一张滤膜，每次只能采集一种空气颗粒物样品，一次采样只能监测一个空气指标，换膜时需人工操作，工作效率低，无法满足大规模采样要求，增加了采样人员的负担。

技术实现要素：

针对现有技术中环境空气自动换膜采样器换膜时需人工操作，工作效率低等不足，本实用新型要解决的问题是提供一种无需人工干预的多膜环境空气颗粒物采样器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种多膜环境空气颗粒物采样器，包括上料桶、卸料桶、上料机构以及水平滑动机构，其中上料桶和卸料桶竖直放置，二者均为上开口，且开口位置等高；上料桶设有上料机构，上料桶与卸料桶的开口之间的检测台面上设有水平滑动机构；检测台面上方设有切割器管道，下方设有采样夹紧装置。

所述上料机构包括膜夹、传动带、同步轮以及电机，其中传动带、同步轮以及电机形成带式传动机构，竖直安装于上料桶侧边，膜夹托插装于上料桶中、最低层的滤膜夹的底部，膜夹托一端从上料桶侧壁的豁口伸出，固定在传动带上并与传动带随动。

所述上料桶为气缸结构，其下端通过充气口及气管路与气泵连接；膜夹托水平设于上料桶内，膜夹托边部并与上料桶内壁密闭接触。

所述水平滑动机构采用丝杠式水平滑台，包括第一电机、丝杠以及丝母，其中第一电机固定安装于安装板侧边，丝杠两端通过安装座及轴承固定安装于水平滑台上一侧，丝杠的一端与第一电机的输出轴连接，丝母与滤膜推板固定连接，丝母与丝杠啮合。

所述水平滑动机构采用气动式水平滑台，包括带有滑块的无杆气缸，无杆气缸安装于安装板上，滑块上部固定安装有滤膜托盘，滑块在气缸的作用下水平移动。

所述采样夹紧装置包括上夹座和下夹座以及夹紧机构，分别安装于切割器采样口的上、下两侧，其中上夹座连接于切割器的采样口上侧底端，下夹座连接于切割器的采样口下侧上端，上夹座和下夹座为相对设置的漏斗状，上夹座和下夹座分别从上下两侧对应滤膜托盘的检测膜位；夹紧机构安装于下夹座底端，包括与气管路连通的中空管，中空管外部竖直方向设有齿条，齿条与齿轮啮合，齿轮与夹紧电机的输出轴传动连接；中空管外部与齿条相对的一侧设有支撑轴承。

所述卸料桶开口上部设有通过电机或气缸驱动的压板，卸料桶内设有可与卸料桶内壁摩擦滑动的卸料缓冲板。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型多膜环境空气颗粒物采样器用于环境空气采样中，通过机械结构多自由度的运动将人工换膜用机械运动来代替，满足长时间采样需求，大大减轻了人的劳动强度；系统对每个滤膜自动采样，无需人工干预；设计合理，结构紧凑，重量轻便，便携性好，适合户外工作。

附图说明

图1为本实用新型多膜环境空气颗粒物采样器第一个实施例结构示意图；

图2为本实用新型多膜环境空气颗粒物采样器第二个实施例结构示意图；

图3为本实用新型中气动式水平滑台结构示意图；

图4为本实用新型中丝杠式水平滑台结构示意图。

其中，1为pm10切割器，2为pm2.5切割器，3为电机，4为传动带，5为膜夹托，6为同步轮，7为上料桶，8为抽气泵，9为流量传感器，10为采样夹紧装置，11为卸料缓冲板，14为滤膜夹，15为卸料桶，16为气泵，17为第一传感器，18为第二传感器，19为夹紧电机，20为无轨气缸，21上料孔位，22卸料孔位，23采样孔位，24为滑块，25为第二电机，26为丝杠，27为丝母，28为安装板，29为下料电机，30为压板，31为滤膜推板。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种多膜环境空气颗粒物采样器，包括上料桶7、卸料桶15、上料机构以及水平滑动机构，其中上料桶7和卸料桶15竖直放置，二者均为上开口，且开口位置等高；上料桶7设有上料机构，上料桶7与卸料桶15的开口之间的检测台面上设有水平滑动机构；检测台面上方设有切割器管道，下方设有采样夹紧装置10。

本实施例中，上料机构包括膜夹托5、传动带4、同步轮6以及电机3，其中传动带4、同步轮6以及电机3形成带式传动机构，竖直安装于上料桶7侧边，膜夹托5插装于上料桶7中、最低层的滤膜夹14的底部，膜夹托5一端从上料桶7侧壁的豁口伸出，固定在传动带4上并与传动带4随动。

如图4所示，水平滑动机构采用丝杠式水平滑台，包括第一电机25、丝杠26以及丝母27，其中第一电机25固定安装于安装板28侧边，丝杠26两端通过安装座及轴承固定安装于水平滑台上一侧，丝杠26的一端与第一电机25的输出轴连接，丝母27滤膜托盘固定连接，丝母27与丝杠26啮合。

或者，如图3所示，水平滑动机构采用气动式水平滑台，包括无杆气缸20及滑块24，其中无杆气缸20安装于安装板28上，滑块24内孔滑动安装于无杆气缸20外，滑块24上部固定安装有滤膜托盘，滑块24在气缸的作用下水平移动。

如图1所示，采样夹紧装置10包括上夹座1001和下夹座1002以及夹紧机构，分别安装于切割器采样口的上、下两侧，其中上夹座1001连接于切割器的采样口上侧底端，下夹座1002连接于切割器的采样口下侧上端，上夹座1001和下夹座1002为相对设置的漏斗状，上夹座1001和下夹座1002分别从上下两侧对应滤膜托盘的检测膜位；夹紧机构安装于下夹座1002底端，包括与气管路连通的中空管，中空管外部竖直方向设有齿条，齿条与齿轮啮合，齿轮与夹紧电机的输出轴传动连接；中空管外部与齿条相对的一侧设有支撑轴承。

卸料桶15开口上部设有通过电机或气缸驱动的压板，卸料桶15内设有可与卸料桶15内壁摩擦滑动的料缓冲板11。

本实用新型的工作过程及原理如下：

水平滑动机构在原始位置，此时丝母带着滤膜托环位于上料桶7开口位置；将滤膜夹放入上料桶7中，设定采样时间、采样时长等相关参数，启动上料机构，传送带正转，带动膜夹托5向上移动，推动滤膜夹14向上运动提升一个滤膜夹14厚度，将上料桶7中最顶端的滤膜夹14送出上料桶7；水平滑动机构电机启动，带动滤膜推板31将滤膜夹14推至采样孔位；夹紧装置中的电机或气缸启动，通过齿轮、齿条啮合传动带动下夹座1002上移，将采样孔位上的滤膜夹14托起，将并与上夹座1001配合将滤膜夹14夹紧在上夹座1001与下夹座1002之间，通过密封圈及上夹座1001、下夹座1002的夹紧力实现密封；启动抽气泵8进行空气采样；采样时间到后，水平滑动机构再次启动，通过滤膜推板31将滤膜夹14推至下料位置；启动下料电机29或下料气缸，通过压板30将滤膜夹14压入卸料桶15，平滑动机构电机反转，滤膜推板31回到原点位置；卸料桶15中的卸料缓冲板11在压力作用下向下移动一个滤膜夹厚度；一次采样过程结束，将上料桶7中下一个滤膜夹提升至上料桶7的开口位置，重复上述操作直到所有滤膜夹全部采集完成；此时卸料桶15已装满，取下，由人工由卸料桶15底部的孔伸入一推杆，将卸料缓冲木板11向开口方向顶出，直至将所有滤膜夹取出。

各电机的停止通过设置于相应移动位置处的限位开关控制。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，上料桶7为气缸结构，其下端通过充气口及气管路与气泵16连接；膜夹托5水平设于上料桶7内，膜夹托5边部并与上料桶内壁密闭接触。

上料时，启动气泵16，使气缸结构的上料桶7气腔推动膜夹托5向上移动一个滤膜夹14厚度；气泵16的停止通过设置于相应移动位置处的限位开关控制。

水平滑动机构可采用丝杠式水平滑台(如图4所示)或气动式水平滑台(如图3所示)，工作过程及原理与实施例1相同。

本实用新型环境空气自动换膜采样器用于环境空气采样中，通过机械结构多自由度的运动将人工换膜用机械运动来代替，满足长时间采样需求，大大减轻了人的劳动强度；系统对每个滤膜自动采样，无需人工干预；设计合理，结构紧凑，重量轻便，便携性好，适合户外工作。