[发明专利]一种采气装置

说明书

本发明提供了一种采气装置，涉及样气采集技术领域，解决了现有技术中存在的缺乏用于无人机挂载的连续采样装置的技术问题。该采气装置包括安装架、采气管、标识气体发生器、第一三通阀、微型泵以及第二三通阀，采气管盘绕设置在安装架上，标识气体发生器、第一三通阀、微型泵以及第二三通阀均设置在安装架内部，采气管的进气口和标识气体发生器分别与第一三通阀的两个阀口连接；采气管的出气口和微型泵分别与第二三通阀的两个阀口连接。本发明通过将各个部件安装到安装架上，可以使采气装置整体结构高度集成缩小体积能够挂载到无人机上，并且采用采气管进行采气，能够实现连续采样。

技术领域

本发明涉及样气采集技术领域，尤其是涉及一种采气装置。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机被逐步用于大气环境的测量。无人机平台可以挂载小型的设备，直接测量特定的大气污染物浓度。常见的利用无人机进行离线采样的方法包括，利用气袋（或气罐）采样、利用吸附柱采样等。气袋（或气罐）采样即无人机飞到一定的高度后将外部气体收集到气袋（或气罐）里，到地面后取下来接仪器进行分析，由于空间和重量有限。该采样方法每次只能获取几个点样品，无法实现空间上的连续采集。吸附柱采样时通过吸附柱将有机物吸附，然后在地面经过加热等方法处理，使得吸附的气体释放从而被检测，同样该方法也无法得到污染物浓度的连续空间数据。

利用管子作为容器采集气体，使得不同时间采集到的气体储存在管内不同位置是一种获取连续浓度数据的新方法。早期的研究主要使用被动采样，即把高真空的管子在高空中打开进气端管口，让大气进入管子；随着管子在大气中缓慢下降，更多的大气气体随大气压力增加而进入管子，一直到到地面。管子落地后，管子中的气体的前端代表着高空气团，而后端代表着近地面气团；对其进行仪器分析而得数据可反推出气体的垂直分布。该采样方法被命名为AirCore方法。近年来，进一步研发在AirCore上连接抽气泵，对气体进行主动采样，并将样品作VOC或温室气体分析。这类型采样器被称为Active AirCore。综合分析这些采样器的报道，可看到Active AirCore技术用于无人机温室气体监测的潜力，但是也存在较大的限制。第一，已有的报道中，Active AirCore的内容积有限，无法支撑较长时间的采样需求。已知的应用中，采样时间在10分钟左右。第二，Active AirCore的时间对标有很大的不确定性，现有方法只有起始时间可确定，即在开始采集样品气体之前先采集一段标气，方便在后续分析中识别开始采样的时间，然后随飞行进程的准确样品采样时间没有一个技术解决方案，比如控制采样流量的限流孔的孔径非常小，约100微米左右，采样过程中容易发生堵塞从而导致流速发生问题，进而导致时间对标不准；第三，现有采样设备并无合适的安装设计，导致采样器体积相对庞大，无人机挂载受限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采气装置，解决了现有技术中存在的缺乏用于无人机挂载的连续采样装置的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种采气装置，包括安装架、采气管、标识气体发生器、第一三通阀、微型泵以及第二三通阀，所述采气管盘绕设置在所述安装架上，所述标识气体发生器、所述第一三通阀、所述微型泵以及所述第二三通阀均设置在所述安装架内部，所述采气管的进气口和所述标识气体发生器分别与所述第一三通阀的两个阀口连接；所述采气管的出气口和所述微型泵分别与所述第二三通阀的连个阀口连接。

优选地，所述安装架包括两个相互平行设置的固定盘以及设置在两个所述固定盘之间的连接杆，所述连接杆垂直于所述固定盘设置，所述连接杆数量为多个，且沿所述固定盘周向呈圆形布设，所述采气管绕设在所述连接杆上。

优选地，其中一个所述固定盘上设置样气进气口与样气出气口，所述样气进气口与所述第一三通阀连接，所述样气出气口与所述第二三通阀连接。

优选地，还包括远程控制组件，所述远程控制组件设置在所述安装架内部，所述第一三通阀、所述微型泵以及所述第二三通阀均与所述远程控制组件连接。