一种用于花粉采集的大流量虚拟撞击器

本发明涉及大气环境监测，特指一种用于花粉采集的大流量虚拟撞击器。

背景技术：

1、大气环境中花粉颗粒物的浓度相对较低，中低流量采样需要通过增加采样时间，才可以收集足够的颗粒物进行后续的分析，采样时间短容易造成花粉浓度和分类测定不准确。

2、然而，国内市面上用于花粉采集的采样器流量较小，多以旋风分离器为主，旋风分离器的工作原理是利用气固混合物在作高速旋转时所产生的离心力，将花粉从气流中分离出来，花粉在旋转过程中产生离心力，粒径较大的花粉会撞击旋风内部侧壁，并收集到底部区域。

3、旋风采样器一般流量<600l/min，典型流量为150l/min，增大流量容易造成压力损失增大，需要提供较大功率采样设备，同时花粉被收集到旋风底部区域，不容易转移到玻片收集板上，实现玻片的自动更换和分析。

4、虚拟撞击器是一种用于分离粗颗粒物和细颗粒物的设备，通常应用于环境科学、大气科学等领域。它的工作原理是通过虚拟撞击的几何尺寸和采样流量来改变切割粒径，从而实现粗细颗粒物的分离。同时由于虚拟撞击器具备富集的特性，可将入口大流量的气流中花粉颗粒物浓缩到较小的气流中。

5、使用虚拟撞击器进行花粉采集具有许多优点。首先，它能够高效地收集微小的花粉颗粒，提高了花粉采集的准确性和可靠性。其次，虚拟撞击器可以连续工作，长时间采集花粉，从而获得更全面的数据。此外，这种设备还易于携带和操作，方便野外采样和实地研究。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种用于花粉采集的大流量虚拟撞击器。

2、为了解决现有技术中所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，包括有入口件，所述入口件的下部连接与多个用于对花粉进行富集的富集单元和一个用于对花粉进行撞击的撞击单元，每个所述富集单元和所述撞击单元对应设置有富集单元主体和撞击单元主体，多个所述富集单元主体串联设置，且所述撞击单元主体连接在最下部的所述富集单元主体的下部；

4、每个所述富集单元主体的下部均设置有加速器，且每个所述富集单元主体的侧边均开设有主流口；多个所述加速器同轴设置，每个所述加速器的上端口为花粉收口，下端口为加速口，多个所述主流口分别与风机或采样泵相连接；

5、所述撞击单元主体的侧壁开设有第四采集口，所述第四采集口可与采样泵相连接；所述撞击单元主体的底部设置有玻片收集板，所述玻片收集板置于最下部的所述富集单元对应的所述加速口的正下方；

6、花粉从入口件进入，并依次经过多个串联设置的富集单元，当花粉经过每个所述富集单元时，在风机或采样泵的作用下进行虚拟撞击，最后进入到所述撞击单元中，且花粉留置在所述玻片收集板上。

7、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，多个所述富集单元包括有从上往下依次串联设置的第一级富集单元、第二级富集单元和第三级富集单元，所述入口件设置在第一级富集单元主体的上部，所述撞击单元主体设置在第三级富集单元主体的下部；

8、所述第一级富集单元主体、所述第二级富集单元主体和所述第三级富集单元主体的下部分别对应设置有第一级加速器、第二级加速器和第三级加速器，所述第一级富集单元主体、所述第二级富集单元主体和所述第三级富集单元主体的侧壁分别对应设置有第一级主流口、第二级主流口和第三级主流口。

9、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，所述入口件、所述第一级富集单元主体和所述第二级富集单元主体的侧壁还对应开设有第一压差口、第二压差口和第三压差口；

10、当所述第一压差口和所述第二压差口同时连接第一压差传感器时，可用于检测入口气流流量；

11、当所述第二压差口和所述第三压差口同时连接第二压差传感器时，可用于检测第二加速口的气流流量。

12、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，所述第一级主流口和所述第二级主流口分别经过汇流排和风机连接口，连接同一所述风机，且所述第一级主流口处设置有阻力调节板，通过调节所述阻力调节板上的孔口大小，以调节第一级主流口和第二级主流口的流量分配比。

13、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，所述第三级主流口和第四采集口分别对应连接高效过滤器和限流孔后，通过三通连接至同一个采样泵，实现采样泵对于第三级主流和第四级采样流量的控制。

14、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，在同一加速器中的收口和加速口中，所述收口的直径大于所述加速口的直径，气流流动经过所述收口，经收缩进入所述加速口，收缩的角度为小于等于60°或小于等于30°。

15、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，多个所述加速口和多个所述收口均同轴设置。

16、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，在上下两个相互连接的富集单元和/或撞击单元中，上级的富集单元主体和下级的富集单元主体或撞击单元主体之间设置有密封部件。

17、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，所述撞击单元主体的下部设置有用于固定所述玻片收集板的玻片夹具；所述玻片收集板的表面上涂覆有高真空脂层。

18、作为本发明用于花粉采集的大流量虚拟撞击器的技术方案的一种改进，每个所述富集单元的富集倍数为5-20，采集花粉的粒径范围为10-200μm。

19、本发明的有益效果：

20、1、在本发明中，多个富集单元主体串联设置，且撞击单元主体连接在最下部的富集单元主体的下部，采用串联多级虚拟撞击的方式，将花粉颗粒物浓度逐级富集，每级的富集倍数为5-20，采集花粉的粒径范围为10-200μm；而且，将富集后的花粉颗粒物通过直接撞击的方式，撞击到玻片收集板上，供后续分析；

21、2、在本发明中，通过调节阻力调节板的孔口大小，调节第一级主流口和第二级主流口的流量分配，实现了大流量风机对于第一级主流和第二级主流两路流量的抽吸；

22、3、在本发明中，通过限流孔控流的方式，将两路限流孔连接至同一个采样泵，实现了采样泵对于第三级主流口和第四级采样口流量的控制。

技术特征：

1.一种用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，包括有入口件，所述入口件的下部连接与多个用于对花粉进行富集的富集单元和一个用于对花粉进行撞击的撞击单元，每个所述富集单元和所述撞击单元对应设置有富集单元主体和撞击单元主体，多个所述富集单元主体串联设置，且所述撞击单元主体连接在最下部的所述富集单元主体的下部；

2.根据权利要求1所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，多个所述富集单元包括有从上往下依次串联设置的第一级富集单元、第二级富集单元和第三级富集单元，所述入口件设置在第一级富集单元主体的上部，所述撞击单元主体设置在第三级富集单元主体的下部；

3.根据权利要求2所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，所述入口件、所述第一级富集单元主体和所述第二级富集单元主体的侧壁还对应开设有第一压差口、第二压差口和第三压差口；

4.根据权利要求2所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，所述第一级主流口和所述第二级主流口分别经过汇流排和风机连接口，连接同一所述风机，且所述第一级主流口处设置有阻力调节板，通过调节所述阻力调节板上的孔口大小，以调节第一级主流口和第二级主流口的流量分配比。

5.根据权利要求2所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，所述第三级主流口和第四采集口分别对应连接高效过滤器和限流孔后，通过三通连接至同一个采样泵，实现采样泵对于第三级主流和第四级采样流量的控制。

6.根据权利要求2所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，在同一加速器中的收口和加速口中，所述收口的直径大于所述加速口的直径，气流流动经过所述收口，经收缩进入所述加速口，收缩的角度为小于等于60°或小于等于30°。

7.根据权利要求1所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，多个所述加速口和多个所述收口均同轴设置。

8.根据权利要求1所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，在上下两个相互连接的富集单元和/或撞击单元中，上级的富集单元主体和下级的富集单元主体或撞击单元主体之间设置有密封部件。

9.根据权利要求1所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，所述撞击单元主体的下部设置有用于固定所述玻片收集板的玻片夹具；所述玻片收集板的表面上涂覆有高真空脂层。

10.根据权利要求1所述的用于花粉采集的大流量虚拟撞击器，其特征在于，每个所述富集单元的富集倍数为5-20，采集花粉的粒径范围为10-200μm。

技术总结
本发明涉及大气环境监测技术领域，特指一种用于花粉采集的大流量虚拟撞击器。在本发明中，多个富集单元主体串联设置，且撞击单元主体连接在最下部的富集单元主体的下部，采用串联多级虚拟撞击的方式，将花粉颗粒物浓度逐级富集；而且，将富集后的花粉颗粒物通过直接撞击的方式，撞击到玻片收集板上，供后续分析。

技术研发人员：戴光义,罗世孝,张强,卢焕萍,陈静,胡杨
受保护的技术使用者：中国科学院华南植物园
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10