[发明专利]大气采样装置及大气采样的监测方法

权利要求书

1.一种大气采样装置，其特征在于，包括：

架设机构，用于将所述大气采样装置架设在移动运载设备上进行运动采样；

采样机构，其转动连接于所述架设机构上，所述采样机构包括气流罩和进气控制组件，所述气流罩具有进气口、出气口、及由所述进气口流向所述出气口的采样空间，所述进气控制组件用于根据环境空气信息和位置信息对所述进气口进行打开和关闭；

样品处理机构，包括设置于所述采样空间内的切割器。

2.根据权利要求1所述的大气采样装置，其特征在于，所述架设机构包括架设座、固定于所述架设座上的控制模块、及与所述控制模块通信连接的第一电机，所述第一电机固定于所述架设座上，所述第一电机的输出轴与所述采样机构固定连接；所述进气控制组件包括风速传感器和风量传感器，所述风速传感器和所述风量传感器均与所述控制模块通信连接；所述控制模块根据所述风速传感器的风速信息和所述风量传感器检测的风量信息以对所述第一电机发出第一控制指令、以驱动所述采样机构转动至最适采样方向。

3.根据权利要求2所述的大气采样装置，其特征在于，所述进气控制组件还包括设置于所述进气口的盖合组件，所述盖合组件包括固定于所述气流罩上的第二电机、及与所述第二电机的输出轴传动连接的转罩，所述转罩转动连接于所述进气口上，所述第二电机驱动与所述转罩转动以盖合或敞开所述进气口。

4.根据权利要求3所述的大气采样装置，其特征在于，所述进气控制组件还包括环境监测装置和位置信息监测装置，所述环境监测装置和所述位置信息监测装置均与所述控制模块通信连接，所述控制模块配置为根据所述环境监测装置提供的环境空气信息和位置信息开启或关闭所述进气口。

5.根据权利要求4所述的大气采样装置，其特征在于，所述环境监测装置包括多种空气质量传感器。

6.根据权利要求5所述的大气采样装置，其特征在于，所述位置信息监测装置包括用于获取位置信息的导航芯片、及用于存储和判断所述位置信息的预设位置信息存储芯片。

7.根据权利要求1-6任一项所述的大气采样装置，其特征在于，所述切割器包括延所述进气口至所述出气口依次设置的初滤层、冲击嘴层、第一颗粒物收集层、第二颗粒物收集层、气态POPs收集层及出气层；所述样品处理机构还包括气泵，所述气泵的进气管和所述气泵的出气管均延伸至所述初滤层与所述冲击嘴层之间。

8.根据权利要求7所述的大气采样装置，其特征在于，所述样品处理机构还包括与所述控制模块通信连接、并用于调节所述气泵的工作状态的气泵调节模块。

9.一种大气采样的监测方法，其特征在于，其利用如权利要求1-8所述的大气采样装置实现，所述监测方法包括以下步骤：

S1：所述控制模块根据所述风速信息和所述风量信息，发出第一控制指令至所述第一电机，以驱动所述采样机构转动至所述最适采样方向；

S2：所述空气质量传感器获取所述环境空气信息、并发送所述控制模块，所述导航芯片获取所述位置信息、并发送至所述控制模块；

S3：所述控制模块根据所述位置信息和所述环境空气信息进行判断，当所述位置信息落入预设位置信息、及所述环境空气质量信息落入预设环境空气质量信息时，所述控制模块发出第二控制指令至所述盖合组件以驱动所述第二电机以驱动所述转罩转动以敞开所述进气口，且同时所述控制模块的计时器开始进行采样计时；

S4：所述控制模块接受所述第二电机的反馈信号，所述控制模块根据所述第二电机的反馈信号进行判断，当所述第二电机的反馈信号落入第二预设信息时，所述控制模块对所述气泵调节模块发出第三控制指令，以调节所述气泵的工作状态；

S5：当所述控制模块的计时器获取的采样计时到达预设时间值时，所述控制模块发出第四指令至所述气泵调节模块以控制所述气泵停止工作，同时所述控制模块发出第五指令至所述第二电机以驱动所述转罩转动以盖合所述进气口；

S6：所述第一电机、所述第二电机及所述气泵调节模块反馈信号至所述控制模块，所述控制模块控制整机待机或关机。

10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征在于，所述S1步骤包括：

S11：所述控制模块获取开机信号，所述风速传感器和所述风量传感器接通电源开始工作；

S12：所述风速传感器获取所述风速信息并发送至所述控制模块、所述风量传感器获取所述风量信息并发送至所述控制模块，所述风速传感器和所述风量传感器每发一次信息，所述控制模块记录一次风速信息a和风量信息b后，发出一次第四控制指令至所述第一电机，所述第一电机驱动所述采样机构转动一定角度c后，所述第一电机发送一个角度反馈信号至所述控制模块，所述控制模块记录一次；

S13：如此循环S12步骤n次，所述控制模块判断当nc≧360°时，所述控制模块根据预设比较程序获取最大风速max{a_n}和最大风量max{b_n}，与max{a_n}和max{b_n}对应的所述采样机构所置于的方向即为所述最适采样方向；当max{a_n}和max{b_n}对应的n值不同时，执行a_n×b_n运算，并获取max{a_n×b_n}，与此对应的即为所述最适采样方向；

S14：所述控制模块根据与最大风速和最大风量对应的所述采样机构的转动次数n，发出第五控制指令至所述第一电机12，以驱动所述采样机构转动至所述最适采样方向。