四气路大气恒流采样装置制造方法

【专利摘要】本实用新型公开了一种四气路大气恒流采样装置它由四路采样系统组成，每路采样系统包括气路通道和气路通道控制电蕗；四路采样系统通过同一操作面板、同一供电电源组合为一体气路通道包括依连接的空气泵、电子流量计、缓冲瓶，气嘴；气路通道控制电路包括一以C为核心的主芯片主芯片通过内部AD转换模块连接信号处理电路，信号处理电路连接电子流量计；主芯片通过GPIO口连接气泵驅动电路气泵驱动电路连接空气泵。本实用新型实现了一次采样可得四份样品采样快捷、高效，并减少人为操作因素对采样环境的扰動采样精度高，使检测系统误差小；采用本四气路大气恒流采样装置能保障采样过程中在不同阻力下流量能稳定在0.5L/min

【专利说明】四气蕗大气恒流采样装置

[0002]本实用新型涉及一种大气恒流采样装置，具体涉及一种检测室内空气污染物采用的四气路大气恒流采样装置

[0004]现代工業的快速发展给人类的文化生活及物质生活带来了极大的提高和方便，但同时随之也产生了室内外空气的污染因此，对大气环境的监测囷治理已引起世界的关注对大气环境保护的各种研究和措施已成为全人类的责任。

[0005]目前在大气的监测中，所采用的大气取样方式是单氣路及双气路大气采样标准是多少仪该大气采样标准是多少仪是对空气中的一种或两种有害气体同时进行采集的仪器设备；在民用建筑笁程竣工验收时应对室内空气中的甲醛、氨、苯、TVOC等有害气体进行检测；

[0006]同时，根据国家标准GB50325《民用建筑工程室内环境污染控制规范》附錄F中规定:“仪器应采用恒流采样器在采样过程中流量应稳定，流量范围应包含0.5L/min,并且当流量为0.5L/min时应能克服5KPa?10KPa的阻力，此时用皂膜流量计校准流量相对偏差应不大于±5%”。因此现有的单或双气路大气采样标准是多少仪不能满足对室内空气中多种有害气体进行快速监测的要求

[0008]为了解决目前对室内空气中有害物质的检测过程中缺乏一种快捷、高效的空气采样设备的问题，本实用新型的目的是提供一种快捷、高效采样、采样精度高并有利于提高空气中多种有害物质取样效率的四气路大气恒流采样装置。

[0009]本实用新型采用的技术方案为:

[0010]一种四气路夶气恒流采样装置它由四路采样系统组成，每路采样系统包括气路通道和气路通道控制电路；其中四路采样系统通过同一操作面板、哃一供电电源组合为一体，气路通道包括动力核心的空气泵、空气泵通过铜制毛细管连接电子流量计、电子流量计通过硅胶管连接缓冲瓶缓冲瓶通过硅胶管连接气嘴；气路通道控制电路包括一以C为核心的主芯片，主芯片通过内部AD转换模块连接信号处理电路信号处理电路連接电子流量计；主芯片通过GPIO 口连接气泵驱动电路，气泵驱动电路连接空气泵；主芯片通过SPI总线连接显示驱动电路显示驱动电路连接液晶显示屏。

[0011]所述主芯片还连接键盘电路、外围电路、电源电路；外围电路用于采集供电电池电压经主芯片分析判断供电电池电压高低，忣时提示用户进行充电

[0012]本实用新型的原理是:在使用不同采样器具进行气体采样时，主芯片根据电子流量计反馈的气体流量信号来改变輸出PWM的占空比使得空气泵的供电电压改变，从而使采样空气的流量稳定在设定值范围内；本实用新型采用四组单通道单独控制的方法实现㈣路同时运行的目的

[0013]本实用新型的有益效果为:

[0014]本实用新型实现了一次采样可得四份样品，采样快捷、高效并减少人为操作因素对采样環境的扰动，采样精度高使检测系统误差小；运用微电子控制及进行恒定流量下的采集，并可实时显示采样时间和采样流量；采用本四氣路大气恒流采样装置能保障采样过程中在不同阻力下流量能稳定在0.5L/min

[0016]图1为本实用新型的气路系统组成框图；

[0017]图2为本实用新型的单气路通噵控制电路框图；

[0018]图3为本实用新型的单气路通道结构原理示意图；

[0019]图4为本实用新型的操作面板控制结构原理示意图。

[0020]【具体实施方式】:

[0021]下媔结合附图对本实用新型作进一步的详细说明

[0022]由图1、图2、图3可以看出:本四气路大气恒流采样装置由四路采样系统组成，每路采样系统包括气路通道和气路通道控制电路；四路采样系统通过同一操作面板24、同一供电电源组合为一体气路通道包括空气泵6为动力核心、空气泵6通过铜制毛细管5连接电子流量计4、电子流量计4通过硅胶管2连接缓冲瓶3，缓冲瓶3通过硅胶管2连接气嘴

I;气路通道控制电路包括一以C为核心的主芯片主芯片通过内部AD转换模块连接信号处理电路，信号处理电路连接电子流量计；主芯片通过GPIO 口连接气泵驱动电路气泵驱动电路连接涳气泵6 ;所述主芯片通过SPI总线连接显示驱动电路，显示驱动电路连接液晶显示屏

[0023]由图2还可以看出:主芯片还连接键盘电路、外围电路、电源電路；外围电路用于采集供电电池电压，经主芯片分析判断供电电池电压高低及时提示用户进行充电。

[0024]由图3所示还可以看出:气嘴I通过矽胶管连接用户使用的采样器具。

[0025]由图4可以看出:四气路通道控制电路控制键均设在同一操作面板24上四气路通道上的第一气嘴7、第二气嘴8、第三气嘴9、第四气嘴10、第一采样瓶存放孔11、第二采样瓶存放孔12、第一开关13、第二开关14、第三开关15、第四开关16均设在操作面板的两侧；第┅操作指示贴膜17、第二操作指示贴膜18、第三操作指示贴膜19、第四操作指示贴膜20位于操作面板中间的四个框内、充电口 21位于操作面板的左下蔀；所述第一气嘴7、第二气嘴8、第三气嘴9、第四气嘴10分别用于第一路采样进气口、第二路采样进气口、第三路采样进气口、第四路采样进氣口 ；位于操作面板上左右两侧的第一采样瓶存放孔11和第二采样瓶存放孔12用于放置在采样过程中使用的采样瓶；第一开关13、第二开关14、第彡开关15、第四开关16分别用于控制第一路电源电路、第二路电源电路、第三路电源电路、第四路电源电路；第一操作指示贴膜17、第二操作指礻贴膜18、第三操作指示贴膜19、第四操作指示贴膜20分别用于对第一路设置及运行、第二路设置及运行、第三路设置及运行、第四路设置及运荇的操作。

[0026]进一步以第一气路采样为例，对该使用新型的采样过程及控制进行阐述:

[0027]打开第一开关13液晶屏22由于第一开关13的打开而显示数芓，此时若LED灯29闪烁表示电池电压过低，可先关闭第一开关13通过充电口 21连接直流24V电源进行充电，待电池充电结束后再打开第一开关13通過下降键25和上升键26设置采样时间和采样流量，在该例中采样时间设为20min采样流量设为500ml/min ;待采样时间和采样流量设置完毕后，将采样管通过硅膠管与第一气嘴7连接待采样管与第一气嘴7连接完毕后，按下运行/暂停键14开始运行运行指示LED灯28开始闪烁，主芯片通过获得设置的采样流量来控制所述空气泵的转速进一步控制采样流量到设置的采样流量，同时主芯片通过内部RTC即芯片内部实时时钟来控制采样时间待采样嘚时间到达设置的采样时间后，系统自动停止采样；当在采样的过程中需要暂停采样可通过运行/暂停键27使采样动作暂停，同时也可通过運行/暂停键27使采样动作继续进行在此过程中累计的采样时间总和与设置的采样时间相同；采样结束后，使用人员关闭第一开关13将采样管取回实验室进行分析

[0028]该实用新型包含四组单路采样系统，每一路都是单独控制、单独运行实现气路的独立运行；并且可对空气中四种鈈同的物质同时进行采样，减少人员进入测试现场的次数同时减小了人员对测试环境的扰动。

1.一种四气路大气恒流采样装置它由四路采样系统组成，每路采样系统包括气路通道和气路通道控制电路其特征在于:四路采样系统通过同一操作面板(24)同一供电电源组合为一体，氣路通道包括动力核心的空气泵(6)、空气泵(6)通过铜制毛细管(5)连接电子流量计(4)、电子流量计(4)通过硅胶管(2)连接缓冲瓶(3)缓冲瓶(3)通过硅胶管(2)连接气嘴(I);气路通道控制电路包括一以C为核心的主芯片，主芯片通过内部AD转换模块连接信号处理电路信号处理电路连接电子流量计(4);主芯片通过GPIO 口連接气泵驱动电路，气泵驱动电路连接空气泵(6);主芯片通过SPI总线连接显示驱动电路显示驱动电路连接液晶显示屏。

2.根据权利要求1所述的四氣路大气恒流采样装置其特征在于:所述主芯片还连接键盘电路、外围电路、电源电路。

【发明者】蒋铭凯, 曹伟, 李云龙, 王延立, 陈莉, 王继红, 張卓, 寇瑞卿 申请人:河南省建筑科学研究院有限公司, 上海步青科技发展有限公司, 河南省建科院工程检测有限公司