大氣浮塵物相實時分析系統的製作方法

2023-05-31 16:25:11

專利名稱：大氣浮塵物相實時分析系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於大氣浮塵監測領域，具體地說是一種大氣浮塵物相實時分析系統。該系統適用於各種固定地點安裝和搭載各種移動平臺，易於多點布防，便於遠程多點數據匯總，從而對不同區域、不同時段大氣浮塵中的有機和無機浮塵微粒實現實時分析監測。
背景技術：
目前，對大氣浮塵樣品不能進行遠程採集製備和實時的物相分析。陳波等在《巖礦測試》2009年05期《空氣濾膜採集大氣浮塵樣品中多元素的測 定》中公開了用氫氟酸-鹽酸-硝酸-高氯酸體系對空氣濾膜上附著的浮塵樣品進行分解，再電感耦合等離子體發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法同時測定大氣浮塵的方法，但仍存在上述缺點。

發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種大氣浮塵物相實時分析系統，其是由自動抽濾採樣系統、X射線衍射分析系統和數據通信系統聯合完成大氣浮塵物相分析的自動分析檢測系統，屬於集成技術創新。為實現上述目的，本發明採用下述技術方案
一種大氣浮塵物相實時分析系統，它包括抽濾窗口、抽濾裝置，抽濾窗口和抽濾裝置之間設有濾膜帶，濾膜帶由傳送裝置帶動，傳送裝置由電控系統控制；濾膜帶還由該傳送裝置傳送至X射線衍射分析裝置的探測器窗口前，對浮塵樣品進行實時分析。所述抽濾窗口與抽濾裝置之間設有濾膜帶電磁固位基座I，該濾膜帶電磁固位基座I包括壓環I和與其相對應的壓環基座I，該壓環I與抽濾窗口軟連接或滑動連接，濾膜帶在開離的壓環I和壓環基座I之間穿行，壓環I與壓環基座I閉合時將濾膜帶固位，同時也使抽濾窗口和抽濾裝置進氣口閉合形成抽濾氣道，壓環I的開離或閉合移動由濾膜帶電磁固位基座I的電磁裝置控制。所述X射線衍射分析裝置的分析結果由數據通信裝置傳輸。所述探測器窗口處設有濾膜帶電磁固位基座II，該濾膜帶電磁固位基座II包括壓環II和與其相對應的壓環基座II，該壓環II與探測器窗口軟連接或滑動連接，濾膜帶在開離的壓環II和壓環基座II之間穿行，壓環II與壓環基座II閉合時將濾膜帶固位，壓環II的開離或閉合移動由濾膜帶電磁固位基座II的電磁裝置控制。所述傳送裝置包括若干傳送輪和電機，傳送輪固定在外殼或內置支架上。所述傳送輪上設有棘爪，濾膜帶的兩邊帶有與棘爪相配合的棘輪孔。「軟連接」指的是在壓環I與抽濾窗口之間起到撓性連接作用，並且能夠使二者相對移動並保持一種密閉通道。比如可以用軟質材料(如矽膠布)連接或帶皺褶的導管連接。在壓環II與探測器窗口之間的軟連接可以不形成密閉通道。壓環I和壓環II結構形狀可以相同。壓環基座I和壓環基座II不同，壓環基座I中空，以形成抽濾通道；壓環基座II則可以為非中空的基座，因為此處不需要形成抽濾通道。本發明，大氣浮塵物相實時分析系統，是由濾膜帶傳送裝置和抽濾裝置相配合使空氣中的浮塵抽濾到濾膜上並形成適合X射線衍射分析的濾膜樣品，再由濾膜傳送裝置將濾膜樣品送入X射線衍射分析的探測位置進行物相定性定量分析，其分析結果自動儲存或遠程傳送。本發明所採用的(遠程)數據通信技術和X射線衍射分析系統均是成熟可靠的技術，保證了該分析系統的穩定性和可靠性。系統關鍵點是樣品採集、分析和數據傳輸的銜接等集成技術，將大氣採集製備傳送系統、遠程通信系統和X射線衍射分析系統融合為一體，從而實現大氣浮塵的實時物相分析。迄今為止尚未查閱到與本發明相關信息資料。

本發明的有益效果是
大氣浮塵物相實時分析系統，是由大氣浮塵採集製備系統、X射線衍射分析系統和數據通信技術組成，對大氣浮塵採用不同的採集和富集方式，從而豐富了分析檢測方法，具備了對樣品進行分時段累積分層次的分析功能，也提高了該系統的檢出能力，減少了樣品傳遞環節和汙染，採用的X射線衍射分析技術可實現對大氣浮塵進行無機物和有機物的物相分析，遠程通信網絡使該系統便於分析數據的採集匯總及其遠程控制，因此該方法具備了現代分析方法的通用性、時效性和實用性的要求。相信該系統在對大氣浮塵的分析監測、大氣環境的調查和治理中將發揮積極的作用，有著廣泛的應用和推廣價值。


圖I是大氣浮塵物相實時分析系統示意圖。其中I.採樣口，2.採樣管，3.濾膜帶電磁固位基座I，4.濾膜帶，5.傳送輪，6.抽濾泵，7.濾膜帶電磁固位基座II，8.探測器窗口，9.探測器，10.遠程數據通信裝置。
具體實施例方式下面通過具體實例對本發明進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，並不對其內容進行限定。如圖I所示，一種大氣浮塵物相實時分析系統，它包括採樣口 I、採樣管2和抽濾泵6 (抽濾泵6即抽濾裝置)，採樣口 I連接採樣管2，採樣口 I和採樣管2共同形成抽濾窗口，採樣管2和抽濾泵6之間設有濾膜帶4。所述採樣管2與抽濾泵6之間還設有濾膜帶電磁固位基座I 3，該濾膜帶電磁固位基座I 3包括壓環I和與其相對應的壓環基座I (圖中未顯示)，該壓環I與採樣管2的下端軟連接(帶皺褶的導管連接)，壓環I的下方為濾膜帶3，濾膜帶3下方為所述壓環基座I。在常態下，濾膜帶4可以在開離的壓環I和壓環基座I之間的空隙中穿行。當需要抽濾時，壓環I與壓環基座I閉合將濾膜帶4固位，同時也使採樣口 I、採樣管2和抽濾泵6的進氣口三者閉合形成抽濾氣道，壓環I的開離或閉合移動由濾膜帶電磁固位基座I 3的電磁裝置控制。濾膜帶4由傳送裝置帶動，傳送裝置由電控系統控制。傳送裝置包括若干傳送輪5和電機以及傳感器等部件，傳送輪5固定在外殼上，傳送輪5上設有棘爪，濾膜帶4的兩邊帶有與棘爪相配合的棘輪孔，便於被傳送和固位。濾膜帶4還由該傳送裝置傳送至X射線衍射分析裝置探測器9的探測器窗口 8前，對浮塵樣品進行實時分析。探測器窗口 8處設有濾膜帶電磁固位基座II 7，該濾膜帶電磁固位基座II 7包括壓環II和與其相對應的壓環基座II (圖中未顯示)，該壓環II與探測器窗口 8軟連接，濾膜帶4在開離的壓環II和壓環基座II之間穿行，壓環II與壓環基座II閉合時將濾膜帶4固位，壓環II的開離或閉合移動由濾膜帶 電磁固位基座II 7的電磁裝置控制。濾膜帶電磁固位基座II 7與濾膜帶電磁固位基座I 3的工作原理和結構基本相同，其中壓環I和壓環II結構形狀相同，壓環基座I和壓環基座II不同，壓環基座I中空，以形成抽濾通道；壓環基座II則具有平實的基座面。X射線衍射分析裝置的分析結果由遠程數據通信裝置10傳輸。濾膜帶電磁固位基座II 7與濾膜帶電磁固位基座I 3均固定在外殼上。所述抽濾泵6也由電控系統控制。濾膜帶4的材料採用非晶的有機或無機材料，濾膜帶4由傳送輪5和濾膜帶電磁固位基座II 7(見附圖)完成濾膜帶4的傳送和定位，傳送機構固定在外殼上，其運行由電控系統控制。X射線衍射分析裝置採用具有高靈敏度、高穩定性和高抗幹擾性的中小型X射線衍射分析系統，其探測器窗口 8和濾膜帶傳送裝置的濾膜樣品座通過固位器(濾膜帶電磁固位基座II 7)連接，保證在樣品分析時的穩定性和與測量條件的一致性。遠程數據通信系統10採用網際網路遠程通信技術(或獨立的無線電傳輸技術)，這樣可使系統運行穩定數據傳送可靠，保證終端設備多樣性和兼容性。濾膜帶4的材質中含有介孔材料。介孔材料的濾膜帶主要是用來對大氣中有機成分的(吸附)採集。大氣浮塵物相實時分析系統，是由樣品採集及製備、樣品分析和數據傳送等系統構成。整個系統運行是由該系統的主控程序控制，按照一定的指令和時序完成分析檢測等各項操作。
權利要求
1.一種大氣浮塵物相實時分析系統，其特徵是，它包括抽濾窗口、抽濾裝置，抽濾窗口和抽濾裝置之間設有濾膜帶，濾膜帶由傳送裝置帶動，傳送裝置由電控系統控制；濾膜帶還由該傳送裝置傳送至X射線衍射分析裝置的探測器窗口前，對浮塵樣品進行實時分析。
2.如權利要求I所述的大氣浮塵物相實時分析系統，其特徵是，所述抽濾窗口與抽濾裝置之間設有濾膜帶電磁固位基座I，該濾膜帶電磁固位基座I包括壓環I和與其相對應的壓環基座I，該壓環I與抽濾窗口軟連接或滑動連接，濾膜帶在開離的壓環I和壓環基座I之間穿行，壓環I與壓環基座I閉合時將濾膜帶固位，同時也使抽濾窗口和抽濾裝置進氣口閉合形成抽濾氣道，壓環I的開離或閉合移動由濾膜帶電磁固位基座I的電磁裝置控制。
3.如權利要求I所述的大氣浮塵物相實時分析系統，其特徵是，所述X射線衍射分析裝置的分析結果由數據通信裝置傳輸。
4.如權利要求I所述的大氣浮塵物相實時分析系統，其特徵是，所述探測器窗口處設有濾膜帶電磁固位基座II，該濾膜帶電磁固位基座II包括壓環II和與其相對應的壓環基座II，該壓環II與探測器窗口軟連接或滑動連接，濾膜帶在開離的壓環II和壓環基座II之間穿行，壓環II與壓環基座II閉合時將濾膜帶固位，壓環II的開離或閉合移動由濾膜帶電磁固位基座II的電磁裝置控制。
5.如權利要求I所述的大氣浮塵物相實時分析系統，其特徵是，所述傳送裝置包括若干傳送輪和電機，傳送輪固定在外殼或內置支架上。
6.如權利要求5所述的大氣浮塵物相實時分析系統，其特徵是，所述傳送輪上設有棘爪，濾膜帶的兩邊帶有與棘爪相配合的棘輪孔。
全文摘要
本發明公開了一種大氣浮塵物相實時分析系統，它包括抽濾窗口、抽濾裝置，抽濾窗口和抽濾裝置之間設有濾膜帶，濾膜帶由傳送裝置帶動，傳送裝置由電控系統控制；濾膜帶還由該傳送裝置傳送至X射線衍射分析裝置的探測器窗口前，對浮塵樣品進行實時分析。本發明對大氣浮塵採用不同的採集方式和富集，豐富了分析檢測方法，具備了對樣品的分層分析功能，提高了該系統的檢出限，實現對大氣浮塵進行無機成分和有機成分的物相分析，且便於分析數據的採集匯總及其遠程控制。該系統在對大氣浮塵的分析監測、大氣環境的調查和治理中將發揮積極的作用，有著廣泛的應用和推廣價值。
文檔編號G01N23/20GK102735508SQ20121023895
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月11日 優先權日2012年7月11日
發明者吳曉峰, 徐娜, 時軍波, 陳立宗 申請人:山東省分析測試中心