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原文传递一种便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置

专利名称：	一种便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置
摘要：	本实用新型公布一种便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，包括：大气颗粒物测量与样品收集单元和远程操作与系统控制单元；大气颗粒物测量与样品收集单元包括颗粒物数浓度谱分布测量模块、颗粒物多粒径光学计数测量模块、撞击式颗粒物收集模块、气象温湿度测量模块和GPS定位模块；远程操作与系统控制单元包括远程连接模块和系统控制模块；本实用新型为便携式模块化设计，体积小、重量轻、可用锂电池供电，可搭载在无人机、探空气球、小型飞艇、高塔、自行车、背包等移动端进行测量和采样，可应用于道路移动监测和垂直探空监测等，获得高粒径、高时间、高空间分辨率的大气颗粒物数浓度谱分布数据及单颗粒样品。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京大学
发明人：	吴志军;陈景川
专利状态：	有效
申请日期：	2021-09-16T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-22T00:00:00+0800
申请号：	CN202122245085.8
公开号：	CN216117228U
代理机构：	北京万象新悦知识产权代理有限公司
代理人：	黄凤茹
分类号：	G01N15/06;G01W1/02;G01S19/42;G;G01;G01N;G01W;G01S;G01N15;G01W1;G01S19;G01N15/06;G01W1/02;G01S19/42
申请人地址：	100871 北京市海淀区颐和园路5号
主权项：	1.一种便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征是，包括：大气颗粒物测量与样品收集单元和远程操作与系统控制单元；其中：所述大气颗粒物测量与样品收集单元为模块化集成的多功能便携式测量装置，用于测量颗粒物数浓度谱分布与气象要素、收集颗粒物样品和获取位置信息；所述大气颗粒物测量与样品收集单元包括颗粒物数浓度谱分布测量模块、颗粒物多粒径光学计数测量模块、撞击式颗粒物收集模块、气象温湿度测量模块和GPS定位模块中的一个或多个，分别与所述远程操作与系统控制单元的系统控制模块相连接；所述颗粒物数浓度谱分布测量模块采用定制的微型化仪器，用于测量大气颗粒物的数浓度谱分布；所述颗粒物多粒径光学计数测量模块用于测量多个粒径段的大气颗粒物的数浓度；所述撞击式颗粒物收集模块用于收集多个粒径段的大气颗粒物样品；所述气象温湿度测量模块用于测量环境空气的温度和相对湿度；所述GPS定位模块用于获取精准的地理位置信息和系统授时；所述远程操作与系统控制单元包括远程连接模块和系统控制模块，用于设置所述大气颗粒物测量与样品收集单元的仪器状态，并且实现采集、记录、存储、处理和显示测量数据的功能，使其稳定有效运行；所述系统控制模块包括控制系统和供电系统；控制系统用于分别操作所述大气颗粒物测量与样品收集单元的颗粒物数浓度谱分布测量模块、颗粒物多粒径光学计数测量模块、撞击式颗粒物收集模块、气象温湿度测量模块和GPS定位模块，获取、存储、处理、可视化展示监测得到的颗粒物、温湿度和GPS数据，收集颗粒物样品；供电系统用于提供电能；所述远程连接模块与所述系统控制模块相连接，用于接收无线远程控制指令，发送所述大气颗粒物测量与样品收集单元各模块的仪器状态和测量数据集，使所述便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置具备云端远程操控和无人值守的工作能力。 2.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征是，所述大气颗粒物测量与样品收集单元中，颗粒物数浓度谱分布测量模块包括小型X射线气溶胶中和器、定制化微型差分电迁移率分析仪、定制化微型凝聚核粒子计数器、流量控制器和微型抽气泵，用于测量8-250nm粒径范围的颗粒物数浓度谱分布，可使用锂电池供电，并搭载在无人机、探空气球、飞艇、高塔、自行车、背包移动端，用于测量大气颗粒物数浓度谱分布。 3.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征是，所述大气颗粒物测量与样品收集单元中，颗粒物多粒径光学计数测量模块包括小型光学粒子计数器和流量控制器和微型抽气泵，用于测量0.3-10μm粒径范围内多个粒径段的颗粒物数浓度。 4.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征在于，所述大气颗粒物测量与样品收集单元中，撞击式颗粒物收集模块包括三级单颗粒撞击式采样头、流量传感器和微型抽气泵，用于收集中值切割粒径为1、2.5和10μm的大气颗粒物样品。 5.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征在于，所述气象温湿度测量模块采用集成化温湿度传感器，测温元件为直接暴露在环境空气中的温湿度一体式的探头。 6.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征在于，所述GPS定位模块获取的高精度的地理位置包括全球经纬度、海拔高度信息。 7.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征在于，所述大气颗粒物测量与样品收集单元为模块化设置，所包括的颗粒物数浓度谱分布测量模块、颗粒物多粒径光学计数测量模块、撞击式颗粒物收集模块、气象温湿度测量模块和GPS定位模块均可独立使用，互不影响。 8.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征在于，所述颗粒物数浓度谱分布测量模块、颗粒物多粒径光学计数测量模块、撞击式颗粒物收集模块分别设置有环境空气进样口，与外界大气相通，所有气路的接口处均密闭连接。 9.根据权利要求1所述的便携式大气颗粒物数浓度谱分布测量及样品收集装置，其特征在于，所述远程连接模块通过互联网连接实现远程访问，接收操作指令，发送测量数据；数据包括时间、颗粒物数浓度谱分布、颗粒物多粒径数浓度、气象温湿度数据、GPS定位信息和仪器参数。
所属类别：	实用新型