1.一种高空空气检测用采样装置,包括无人机,其特征在于,还包括采样器,所述采样器安装于所述无人机下部,采样器包括筒体(1)、端板(2)、开合机构和吸附剂;
所述筒体(1)包括一体成型的进气段(101)、采样段(102)和出气段(103),所述采样段(102)呈方管状,采样段(102)底面中部设置有进气口,采样段(102)两端上表面均竖直固定设置有安装板(104),所述进气段(101)和出气段(103)均呈外大内小的四棱台状管体,进气段(101)和出气段(103)分别连通设置于采样段(102)两端,进气段(101)和出气段(103)外端棱边处均通过扭簧铰接有端板(2);
所述端板(2)呈平板状,进气段(101)和出气段(103)铰接的四个端板(2)组成外凸的四棱柱状;
所述开合机构包括开合套(3)和开合丝杆(4),所述开合丝杆(4)两端分别转动设置于采样段(102)两端的安装板(104),开合丝杆(4)圆周外侧一端设置为正丝螺纹、另一端设置为反丝螺纹,两个所述开合套(3)相对设置且均螺纹套合于开合丝杆(4),开合套(3)包括第一开合段(301)和第二开合段(302),所述第一开合段(301)和第二开合段(302)均呈方管状,第一开合段(301)位于第二开合段(302)外侧,第一开合段(301)外端抵至端板(2),第二开合段(302)滑动套合于采样段(102),第二开合段(302)底面与采样段(102)底面密封滑动连接;
所述吸附剂填充于采样段(102)内。
2.根据权利要求1所述的一种高空空气检测用采样装置,其特征在于,所述端板(2)包括闭合段(201)和驱动段(202),所述闭合段(201)呈等边三角形,所述驱动段(202)呈矩形,闭合段(201)与驱动段(202)连接处与进气段(101)或出气段(103)外端棱边处外侧铰接。
3.根据权利要求1所述的一种高空空气检测用采样装置,其特征在于,所述第一开合段(301)的横截面的边长值大于进气段(101)或出气段(103)外侧端面的边长值。
4.根据权利要求1所述的一种高空空气检测用采样装置,其特征在于,所述吸附剂为活性炭,所述采样段(102)内侧可拆卸设置有防护套,所述防护套包括外侧的铜网层和内侧的涤纶纱网层,所述铜网层和涤纶纱网层均均布有微孔,所述微孔的尺寸为200目。
5.根据权利要求1所述的一种高空空气检测用采样装置,其特征在于,所述采样段(102)上表面中部竖直设置有连接件(105),所述连接件(105)与无人机转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种高空空气检测用采样装置,其特征在于,所述无人机包括机体(6)、第一变向环(7)、第二变向环(8)和螺旋桨(9),所述机体(6)呈十字形,四个所述第一变向环(7)分别位于机体(6)相邻的竖直段端部和水平段端部之间,第一变向环(7)径向与机体(6)转动连接,所述第二变向环(8)径向转动设置于第一变向环(7)内,所述螺旋桨(9)转动设置于第二变向环(8)内,第一变向环(7)、第二变向环(8)和螺旋桨(9)同轴设置,四个所述采样器分别设置于机体(6)竖直段和水平段的端部。
7.根据权利要求6所述的一种高空空气检测用采样装置,其特征在于,所述第二变向环(8)相对第一变向环(7)的转轴与机体(6)的中轴线位于同一平面内,所述第一变向环(7)相对机体(6)的转轴与二变向环相对第一变向环(7)的转轴相互垂直。
8.一种高空空气采样方法,所述检测方法基于如权利要求1-7任一所述的高空空气检测用采样装置,其特征在于,包括以下步骤:
a、将活性炭放在120℃的烘箱内烘烤2h,除去其吸附的杂质,将烘烤后的活性炭装入防护套内,将装有活性炭的防护套安装在筒体(1)的采样段(102)内;
b、启动无人机,控制无人机到达高空处的设定坐标位置;
c、转动开合丝杆(4),两个开合套(3)沿采样段(102)长度方向分别向两侧移动,第一开合段(301)外端抵至端板(2)的驱动段(202),端板(2)向内侧转动,进气段(101)和出气段(103)的外端处于开启状态,第二开合段(302)向外侧移动,采样段(102)底部的进气口也处于开启状态;
d、无人机在设定的高空区域内飞行并进行采样,此时采样器的长度方向与无人机的水平运动方向一致;采样结束后,开合丝杆(4)反向转动,进气段(101)和出气段(103)的外端处于闭合状态,采样段(102)底部的进气口也处于闭合状态;
e、无人机飞回后,将防护套从无人机中取出,然后将防护套内的活性炭倒入聚丙烯铝箔袋内密封保存。
9.根据权利要求8所述的一种高空空气采样方法,其特征在于,所述步骤a中每个防护套内活性炭的重量为1.0g,活性炭的颗粒大小为0.4mm-0.8mm。
10.根据权利要求8所述的一种高空空气采样方法,其特征在于,所述步骤d中的高空区域划分为若干个同心的球形路径,任意相邻的两个球形路径之间的间距相等,无人机从球形路径的顶端或底端沿球形路径外侧螺旋飞行至球形路径的底端端或顶端。