[发明专利]一种被动式气溶胶连续采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及气溶胶采样装置领域，具体是一种被动式气溶胶连续采样装置，适用于核工业放射性气溶胶、碘的采样。

背景技术

气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系，雾、烟、粉尘等都是天然的或人为的原因造成的气溶胶。核技术生产事故、核武器试验以及核能泄露事故等，都可能使长寿命的放射性物质弥散于空气中，形成人工放射性气溶胶，这些微小粒子主要通过吸入的途径对人体产生内照射损伤，为保证公众的健康与事故等级的评定，通常采用的监测手段是使用放射性气溶胶连续监测仪在现场进行连续监测。

放射性气溶胶连续监测仪器广泛应用于核电站、核废物处置场等放射性场所，有些国家（如美国）还制定了相关国标。西方发达国家对连续监测仪发展较早，技术比较成熟，但能够提供商用连续监测仪的仅是德国。

但是，传统气溶胶采样系统并不适合搭载在运动工具上，由于其存在体积较大，操作复杂，采气流量不稳定等现实问题，都无法满足现有车载与机载的气溶胶采样要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种被动式气溶胶连续采样装置，利用运动工具与空气的相对流动对气溶胶进行连续采样，具有体积较小、操作方便、流量大、功耗低、噪音小、流量稳定、免维护的特点。

本发明提供的被动式气溶胶连续采样装置包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道，采气管道上设有滤纸支撑架和流量计，采气管道两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸绕过滤纸支撑架，滤纸在走纸系统控制下沿采气管道的径向方向运动。采样装置通过空气与气溶胶采样器的相对速度使滤纸对空气气溶胶进行被动吸附，利用控制走纸系统对气溶胶进行连续采集并对采气的流量进行测量。

进一步改进，所述的走纸系统包括沿采气管道两侧分布的一对纸辊和一对测量导向轮，滤纸的两端依次绕过纸辊和测量导向轮，滤纸中部绕过滤纸支撑架。纸辊通过电机进行驱动，通过设定不同的转速可对采样器的走纸速率进行调节。

进一步改进，所述的测量导向滚轮中安装有激光断续器，通过激光断续器的开关次数测量滤纸走过的长度。

进一步改进，所述的流量计为插针式流量计，流量计的使用不改变流场的状态。

进一步改进，所述的采气管道前端为广口设计，广口与管道连接处经过平滑处理，保证管道中间无湍流。

本发明有益效果在于：

1、具有流量大、功耗低、噪音小、流量稳定、免维护的特点。

2、采样配置为气溶胶采样，气体流量计精度高，采用定时器进行采样时间的确定，定时器自动累计采样时间，当到达设定时间后定时器发出指令自动停止采样。

3、操作简单，性能稳定可靠，便携灵活方便。

附图说明

图1为本发明平面示意图。

图2为本发明立体示意图。

具体实施方式

本发明工作原理如下：

通过运动工具（如飞机与汽车）与空气的相对运动进行气溶胶采样，利用滤纸与气溶胶颗粒的撞击将气溶胶吸附在滤纸上，通过在控制器上设定吸附采样的时间，当采样时间达到设定值后，由走纸系统将采样后的滤纸卷取，同时将空白滤纸换上从而实现气溶胶的连续采样。

本发明可通过调节运动工具的速度来改变采样速率，若运动工具的速度无法达到要求，则可通过后端接入气泵来辅助增加气溶胶采样率，在滤纸后端安装有滤纸支撑架，因此即使装置中通过的气流速度较大也不会将滤纸损坏。本发明通过热式气体质量流量计进行采样气体体积的测量，通过滤纸后的气体体积为采样的有效体积，经过后端数据处理可计算出气溶胶的浓度。

由于空间中各处的气溶胶浓度具有较大差异，因此本发明通过走纸系统进行滤纸连续替换，可有效对不同位置的气溶胶浓度进行探测，得到不同位置的有害物质浓度。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明结构如图1和图2所示，包括固定于与空气有相对运动的工具上的采气管道3，采气管道3上设有滤纸支撑架4和插针式流量计5，采气管道3前端为广口设计，广口与管道连接处经过平滑处理。采气管道3两侧设有走纸系统，与走纸系统连接的滤纸2绕过滤纸支撑架4，滤纸2在走纸系统控制下沿采气管道3的径向方向运动。走纸系统包括沿采气管道3两侧分布的一对纸辊6和一对测量导向轮1，测量导向滚轮1中安装有激光断续器。滤纸2的两端依次绕过纸辊6和测量导向轮1，滤纸2中部绕过滤纸支撑架4。