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一種大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，包括位于監(jiān)測(cè)位置的干沉降物采樣桶和濕沉降物采樣桶和連接控制系統(tǒng)的感雨傳感器；干沉降物采樣桶上連通有去離子水供應(yīng)源的噴頭，控制系統(tǒng)控制噴頭工作；控制系統(tǒng)控制密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)密封蓋與兩個(gè)采樣桶的上口配合密封；干沉降物采樣桶和濕沉降物采樣桶的底部出口分別連通干沉降樣品閥和濕沉降樣品閥，控制系統(tǒng)連接干沉降樣品閥和濕沉降樣品閥；干沉降樣品閥和濕沉降樣品閥的出口連通在線樣品提取裝置的入口，在線樣品提取裝置的出口連通樣品分樣器，控制器控制樣品分樣器將樣品輸往由控制系統(tǒng)控制的監(jiān)測(cè)儀器組，同時(shí)在線連續(xù)自動(dòng)采集、提取處理和分析大氣干沉降物。
【專利說(shuō)明】一種大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于大氣監(jiān)測(cè)裝置，具體的講是一種分別采集、提取處理大氣環(huán)境干沉降 物及沙塵暴沉降物樣品的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，環(huán)境污染受到廣泛關(guān)注，而降塵、沙塵暴、灰霾、酸雨等空氣污染問(wèn)題成為重 要的研究課題。我國(guó)環(huán)保系統(tǒng)近年來(lái)先后配備了空氣在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器、空氣自動(dòng)站、二氧 化硫和氮氧化物自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀器-CEMS、C0D/氨氮在線監(jiān)測(cè)裝置等。自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)以其 準(zhǔn)確、高效的優(yōu)點(diǎn)成為發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)有大氣沉降物在線監(jiān)測(cè)裝置存在只能采集分析大氣沙 塵暴沉降物，而不能同時(shí)在線自動(dòng)采集、提取處理和分析大氣干沉降物和沙塵暴沉降物的 缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，解決了現(xiàn)有大氣沉降 物在線監(jiān)測(cè)存在只能手工采集樣品，手工分析大氣干濕沉降物，而不能同時(shí)在線連續(xù)自動(dòng) 采集、提取處理和分析大氣干沉降物的技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，包括位于監(jiān)測(cè)位置的干沉降 物采樣桶和濕沉降物采樣桶、位于監(jiān)測(cè)位置的感雨傳感器、感雨傳感器連接控制系統(tǒng)；干沉 降物采樣桶上連通有去離子水供應(yīng)源的噴頭，控制系統(tǒng)控制噴頭工作；控制系統(tǒng)控制密封 蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)采樣桶密封蓋與干沉降物采樣桶的上口或濕沉降物采樣 桶的上口配合密封；干沉降物采樣桶和濕沉降物采樣桶的底部出口分別連通干沉降樣品閥 和濕沉降樣品閥，控制系統(tǒng)連接干沉降樣品閥和濕沉降樣品閥；干沉降樣品閥和濕沉降樣 品閥的出口連通在線樣品提取裝置的入口，在線樣品提取裝置的出口連通樣品分樣器，控 制器控制樣品分樣器將樣品輸往由控制系統(tǒng)控制的監(jiān)測(cè)儀器組；
[0006] 在線樣品提取裝置包括超聲波提取裝置、置于超聲波提取裝置內(nèi)部的超聲波震 子、多級(jí)過(guò)濾器、連通超聲波提取裝置與多級(jí)過(guò)濾器的排液閥和控制多級(jí)過(guò)濾器的抽濾 栗；
[0007] 樣品分樣器為具有一個(gè)入口和多個(gè)出口的分液閥組；
[0008] 監(jiān)測(cè)儀器組為PH/電導(dǎo)率模塊、樣品收集桶和離子色譜儀中的一個(gè)或幾個(gè)。
[0009] 進(jìn)一步設(shè)計(jì)，干沉降物采樣桶的底部出口與干沉降樣品閥之間和濕沉降物采樣桶 的底部出口與濕沉降樣品閥之間分別安裝有粗過(guò)濾器。
[0010] 作為對(duì)上述方案的完善，所述噴頭是旋轉(zhuǎn)噴頭，旋轉(zhuǎn)噴頭的進(jìn)水口連接去離子水 高壓密封罐，去離子水制備機(jī)的出水口和空氣壓縮機(jī)的高壓空氣出口分別連接去離子水高 壓密封罐；去離子水高壓密封罐內(nèi)有連接控制系統(tǒng)的液位傳感器；去離子水制備機(jī)和空氣 壓縮機(jī)連接控制系統(tǒng)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)裝置安裝在房頂上，還包括安裝在機(jī)架上的氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀 器組，所述氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器組為攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)向傳感器和風(fēng)速傳 感器的一種或幾種。
[0012] 優(yōu)選地，所述樣品收集桶連接主機(jī)控制柜。
[0013] 所述密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為鉸接四桿機(jī)構(gòu)。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 1)適用于對(duì)大氣干沉降水溶物8種陰離子和6種陽(yáng)離子的在線全自動(dòng)分析。
[0016] 2)適用于對(duì)大氣濕沉降（雨雪）中8種陰離子和6種陽(yáng)離子的在線全自動(dòng)分析。
[0017] 3)適用于對(duì)大氣干沉降水溶物和濕沉降（雨雪）不溶物粒徑的在線全自動(dòng)分級(jí)收 集；
[0018] 4)適用于對(duì)大氣干沉降水溶物PH和電導(dǎo)率的在線自動(dòng)分析；
[0019] 5)適用于對(duì)大氣濕沉降（雨雪）中PH和電導(dǎo)率的在線自動(dòng)分析；
[0020] 6)適用于對(duì)大氣干沉降顆粒原始樣品的在線自動(dòng)采集；
[0021] 7)可在線自動(dòng)完成對(duì)大氣干、濕沉降采樣缸體的沖洗；
[0022] 8)根據(jù)設(shè)定可自動(dòng)完成對(duì)沙塵暴降塵原始樣品的采集；
[0023] 9)根據(jù)設(shè)定可自動(dòng)完成對(duì)沙塵暴降塵質(zhì)量濃度的分析；
[0024] 10)根據(jù)設(shè)定可完成對(duì)沙塵暴降塵水溶物PH和電導(dǎo)率的在線自動(dòng)分析；
[0025] 11)根據(jù)設(shè)定可完成對(duì)沙塵暴降塵水溶物8種陰離子和6種陽(yáng)離子的在線自動(dòng)分 析。
[0026] 12)根據(jù)設(shè)定可完成對(duì)沙塵暴降塵不溶物粒徑的在線自動(dòng)分級(jí)；
[0027] 13)對(duì)前1)、2)、11)項(xiàng)所取得的樣品分析結(jié)果，可得到元素的沉降量和沉降通量；
[0028] 14)對(duì)前1)、2)、3)、6)、8)、11)項(xiàng)所取得的樣品，使用ICP/MS、原子熒光或原子吸 收方法可完成重金屬元素的定量分析；
[0029] 15)本發(fā)明樣品分樣器的多個(gè)輸出口，在接入其它輔助分析儀器后，可完成對(duì)重金 屬多元素在線的定性自動(dòng)分析，得到重金屬的沉降量和沉降通量。
[0030] 16)同時(shí)安裝氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器組，在線監(jiān)測(cè)風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、溫度和能見度等氣 象參數(shù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖中：1.濕沉降物采樣桶；2.干沉降物采樣桶；3.密封蓋；4.噴頭；5.密封蓋驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)；6.粗過(guò)濾器；7.干沉降樣品閥；8.濕沉降樣品閥；9.超聲波提取裝置；10.超聲波 震子；11.排液閥；12.多級(jí)過(guò)濾器；13.分液閥組；14. PH/電導(dǎo)率模塊；15.抽濾泵；16.樣 品收集桶；17.去離子水制備機(jī)；18.空氣壓縮機(jī)；19.液位傳感器；20.主機(jī)控制柜；21.離 子色譜儀；22.溫度傳感器；23.濕度傳感器；24.風(fēng)速傳感器；25.攝像頭；26.風(fēng)向傳感 器；27.房頂；28.感雨傳感器；30.去離子水高壓密封罐。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 參見附圖1，本發(fā)明的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，包括位于監(jiān)測(cè)位 置的干沉降物采樣桶2和濕沉降物采樣桶1、位于監(jiān)測(cè)位置的感雨傳感器28、感雨傳感器28 連接控制系統(tǒng)；干沉降物采樣桶2上連通有去離子水供應(yīng)源的噴頭4,控制系統(tǒng)控制噴頭4 工作；控制系統(tǒng)控制密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5,密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)采樣桶密封蓋3與干沉降物 采樣桶2的上口或濕沉降物采樣桶1的上口配合密封；干沉降物采樣桶2和濕沉降物采樣 桶1的底部出口分別連通干沉降樣品閥7和濕沉降樣品閥8,控制系統(tǒng)連接干沉降樣品閥7 和濕沉降樣品閥8 ;干沉降樣品閥7和濕沉降樣品閥8的出口連通在線樣品提取裝置的入 口，在線樣品提取裝置的出口連通樣品分樣器，控制器控制樣品分樣器將樣品輸往由控制 系統(tǒng)控制的監(jiān)測(cè)儀器組；
[0036] 在線樣品提取裝置包括超聲波提取裝置9、置于超聲波提取裝置9內(nèi)部的超聲波 震子10、多級(jí)過(guò)濾器12、連通超聲波提取裝置9與多級(jí)過(guò)濾器12的排液閥11和控制多級(jí) 過(guò)濾器12的抽濾泵15 ;
[0037] 樣品分樣器為具有一個(gè)入口和多個(gè)出口的分液閥組13 ;
[0038] 監(jiān)測(cè)儀器組為PH/電導(dǎo)率模塊14、樣品收集桶16和離子色譜儀21中的一個(gè)或幾 個(gè)。
[0039] 干沉降物采樣桶2的底部出口與干沉降樣品閥7之間和濕沉降物采樣桶1的底部 出口與濕沉降樣品閥8之間分別安裝有粗過(guò)濾器6。
[0040] 所述噴頭4是旋轉(zhuǎn)噴頭，旋轉(zhuǎn)噴頭的進(jìn)水口連接去離子水高壓密封罐30,去離子 水制備機(jī)17的出水口和空氣壓縮機(jī)18的高壓空氣出口分別連接去離子水高壓密封罐30 ; 去離子水高壓密封罐30內(nèi)有連接控制系統(tǒng)的液位傳感器19 ;去離子水制備機(jī)17和空氣壓 縮機(jī)18連接控制系統(tǒng)。
[0041] 所述監(jiān)測(cè)裝置安裝在房頂27上，還包括安裝在機(jī)架上的氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器組，所 述氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器組為攝像頭25、溫度傳感器22、濕度傳感器23、風(fēng)向傳感器26和風(fēng)速 傳感器24的一種或幾種。
[0042] 所述樣品收集桶16連接主機(jī)控制柜20。
[0043] 所述密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5為鉸接四桿機(jī)構(gòu)。
[0044] 感雨傳感器28輸出的電信號(hào)傳遞到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)判斷是干沉積物或濕沉 降物，進(jìn)而控制密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5,驅(qū)動(dòng)采樣桶密封蓋3密封覆蓋干沉降物采樣桶2上口或 者濕沉降物采樣桶1上口，有效的在線收集大氣中干沉降物或濕沉降物。干沉降物采樣完 成后，控制系統(tǒng)控制噴頭4向干沉降物采樣桶的桶壁噴灑去離子水-，沖刷凈收集到的干沉 降物樣品。控制系統(tǒng)控制干沉降樣品閥7和濕沉降樣品閥8工作，使干沉降物與去離子水 的混合物或濕沉降物分別進(jìn)入在線樣品提取裝置，提取后的干沉降物的溶液或濕沉降物進(jìn) 入樣品分樣器，將干沉降物的溶液或濕沉降物送入相應(yīng)的監(jiān)測(cè)儀器，在控制系統(tǒng)的控制下 完成在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
[0045] 使用本發(fā)明的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀可進(jìn)行如下數(shù)據(jù)處理分 析：
[0046] 1)適用于對(duì)大氣干沉降水溶物8種陰離子和6種陽(yáng)離子的在線全自動(dòng)分析。
[0047] 2)適用于對(duì)大氣濕沉降（雨雪）中8種陰離子和6種陽(yáng)離子的在線全自動(dòng)分析。
[0048] 3)適用于對(duì)大氣干沉降水溶物和濕沉降（雨雪）不溶物粒徑的在線全自動(dòng)分級(jí)收 集；
[0049] 4)適用于對(duì)大氣干沉降水溶物PH和電導(dǎo)率的在線自動(dòng)分析；
[0050] 5)適用于對(duì)大氣濕沉降（雨雪）中PH和電導(dǎo)率的在線自動(dòng)分析；
[0051] 6)適用于對(duì)大氣干沉降顆粒原始樣品的在線自動(dòng)采集；
[0052] 7)可在線自動(dòng)完成對(duì)大氣干、濕沉降采樣缸體的沖洗；
[0053] 8)根據(jù)設(shè)定可自動(dòng)完成對(duì)沙塵暴降塵原始樣品的采集；
[0054] 9)根據(jù)設(shè)定可自動(dòng)完成對(duì)沙塵暴降塵質(zhì)量濃度的分析；
[0055] 10)根據(jù)設(shè)定可完成對(duì)沙塵暴降塵水溶物PH和電導(dǎo)率的在線自動(dòng)分析；
[0056] 11)根據(jù)設(shè)定可完成對(duì)沙塵暴降塵水溶物8種陰離子和6種陽(yáng)離子的在線自動(dòng)分 析。
[0057] 12)根據(jù)設(shè)定可完成對(duì)沙塵暴降塵不溶物粒徑的在線自動(dòng)分級(jí)；
[0058] 13)對(duì)1、2、11所取得的樣品分析結(jié)果，可得到元素的沉降量和沉降通量；
[0059] 14)對(duì)1、2、3、6、8、11所取得的樣品，使用ICP/MS、原子熒光或原子吸收方法可完 成重金屬元素的定量分析；
[0060] 15)本發(fā)明樣品分樣器的多個(gè)輸出口，在接入其它輔助分析儀器后，可完成對(duì)重金 屬多元素在線的定性自動(dòng)分析，得到重金屬的沉降量和沉降通量。
[0061] 本發(fā)明的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀同時(shí)安裝氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器 組，在線監(jiān)測(cè)風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、溫度和能見度等氣象參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：包括位于監(jiān)測(cè)位置的 干沉降物采樣桶和濕沉降物采樣桶、位于監(jiān)測(cè)位置的感雨傳感器、感雨傳感器連接控制系 統(tǒng)；干沉降物采樣桶上連通有去離子水供應(yīng)源的噴頭，控制系統(tǒng)控制噴頭工作；控制系統(tǒng) 控制密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)采樣桶密封蓋與干沉降物采樣桶的上口或濕沉 降物采樣桶的上口配合密封；干沉降物采樣桶和濕沉降物采樣桶的底部出口分別連通干沉 降樣品閥和濕沉降樣品閥，控制系統(tǒng)連接干沉降樣品閥和濕沉降樣品閥；干沉降樣品閥和 濕沉降樣品閥的出口連通在線樣品提取裝置的入口，在線樣品提取裝置的出口連通樣品分 樣器，控制器控制樣品分樣器將樣品輸往由控制系統(tǒng)控制的監(jiān)測(cè)儀器組； 在線樣品提取裝置包括超聲波提取裝置、置于超聲波提取裝置內(nèi)部的超聲波震子、多 級(jí)過(guò)濾器、連通超聲波提取裝置與多級(jí)過(guò)濾器的排液閥和控制多級(jí)過(guò)濾器的抽濾泵； 樣品分樣器為具有一個(gè)入口和多個(gè)輸出口的分液閥組； 監(jiān)測(cè)儀器組為PH/電導(dǎo)率模塊、樣品收集桶和離子色譜儀中的一個(gè)或幾個(gè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：干 沉降物采樣桶的底部出口與干沉降樣品閥之間和濕沉降物采樣桶的底部出口與濕沉降樣 品閥之間分別安裝有粗過(guò)濾器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：所 述噴頭是旋轉(zhuǎn)噴頭，旋轉(zhuǎn)噴頭的進(jìn)水口連接去離子水高壓密封罐，去離子水制備機(jī)的出水 口和空氣壓縮機(jī)的高壓空氣出口分別連接去離子水高壓密封罐；去離子水高壓密封罐內(nèi)有 連接控制系統(tǒng)的液位傳感器；去離子水制備機(jī)和空氣壓縮機(jī)連接控制系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：所 述監(jiān)測(cè)裝置安裝在房頂上，還包括安裝在機(jī)架上的氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器組，所述氣象參數(shù)監(jiān) 測(cè)儀器組為攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)向傳感器和風(fēng)速傳感器的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：所 述樣品收集桶連接主機(jī)控制柜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣干濕沉降多參數(shù)在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：所 述密封蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為鉸接四桿機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01N35/00GK104062453SQ201410320648
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】張寧, 于維森, 李文明, 宮洪濤, 徐衛(wèi)兵, 趙玉敏, 李文俠 申請(qǐng)人:青島魯海光電科技有限公司