基于车载系留气球的高空VOCs采样系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921675892.X (22)申请日 2019.10.09 (73)专利权人 华东理工大学 地址 200237 上海市徐汇区梅陇路130号 (72)发明人 修光利卞清根张坤徐家洛 周磊伏晴艳段玉森王东方 闫磊霍俊涛费东年 (74)专利代理机构 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人 郑暄豆欣欣 (51)Int.Cl. G01N 1/22(2006.01) (54)实用新型名称 基于车载系留气球的高空VOCs采样系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种基于车载系留气球的。

2、 高空VOCs采样系统， 所述的高空VOCs采样系统包 括系留气球、 锚车以及地面中央电脑， 所述的系 留气球通过缆绳分别与所述的锚车、 地面中央电 脑相连接， 所述的系留气球集成有采样装置， 所 述的采样装置包括数个苏玛罐以及与所述的苏 玛罐相连接的电磁铁电路， 所述的电磁铁电路与 所述的地面中央电脑电连接， 根据所述的地面中 央电脑的控制指令， 所述的电磁铁电路控制所述 的苏玛罐的开关。 采用本实用新型提供的基于车 载系留气球的高空VOCs采样系统， 可以通过一次 放飞就可实现对指定地点各垂直高度上的VOCs 的采样。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 210741946 U 2。

3、020.06.12 CN 210741946 U 1.一种基于车载系留气球的高空VOCs采样系统， 其特征在于， 所述的高空VOCs采样系 统包括系留气球、 锚车以及地面中央电脑， 所述的系留气球通过缆绳分别与所述的锚车、 地 面中央电脑相连接， 所述的系留气球集成有采样装置， 所述的采样装置包括数个苏玛罐以 及与所述的苏玛罐相连接的电磁铁电路， 所述的电磁铁电路与所述的地面中央电脑电连 接， 根据所述的地面中央电脑的控制指令， 所述的电磁铁电路控制所述的苏玛罐的开关。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210741946 U 2 基于车载系留气球的高空VOCs采样系统 技术领域 0001 本。

4、实用新型涉及大气环境监测技术领域， 具体指一种基于车载系留气球的高空 VOCs采样系统。 背景技术 0002 当前大气环境监测对VOCs的采样一般是基于地面或楼顶的， 高度在325米左右， 分析结果仅能表征近地表附近的VOCs污染情况， 不能反映VOCs物种在垂直高度上的空间分 布与输送特征， 也无法深入研究VOCs所引起的臭氧和二次有机气溶胶污染在垂直高度上的 成因特征。 0003 目前主要的大气环境高空VOCs采样技术有基于塔层、 飞机机载和探空小球等。 各 类高空VOCs采样技术手段中， 塔层采样场地固定， 灵活性受到限制， 而且采样高度较低， 一 般仅在几百米范围内， 无法覆盖整个大气。

5、边界层， 改变采样高度工作量大； 飞机机载的VOCs 采样技术空间尺度较大， 但是运行费用昂贵， 而且难以实现边界层内的精细化采样， 而且飞 机速度过快， 无法满足采样仪器的分辨率， 无法实现某一地点垂直高度上的采样； 探空小球 探测高度高， 成本低， 但无法重复使用， 采样需要搭载小型传感器在线分析传回， 无法重复 使用， 造成浪费。 0004 中国实用新型专利CN 205139117 U公开了一种基于车载系留气球的大气污染垂 直监测系统， 其系留气球搭载的是集成的大气污染物分析仪器， 通过一次放飞分析就可得 到指定地点的各种大气污染物浓度的垂直廓线。 但是由于VOCs(挥发性有机物)成分复。

6、杂， 其分析仪器分辨率(VOCs的捕集与分析)约三分钟， 不同于其他常规污染物的仪器分辨率 (如臭氧、 氮氧化物等)约一分钟， 所以无法满足各污染物在同一高度点实现同步捕集， 而且 由于VOCs分析仪器的分辨率过长无法对整个边界层内实现精细化分析。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的在于针对现有技术的不足， 提供一种基于车载系留气球实现对 整个边界层内任意高度的VOCs采样装置， 场地可以随车任意移动， 灵活方便， 采样高度可通 过放出的缆绳长度任意调节， 实现指定地点指定高度采样， 空间尺度大， 费用较小， 气球放 飞速度可以任意控制， 完全满足采样设备的分辨率， 放飞过程零排放， 对。

7、大气环境VOCs采样 无二次干扰， 通过一次放飞就可实现对指定地点各垂直高度上的VOCs的采样。 0006 为了实现上述目的， 本实用新型提供了一种基于车载系留气球的高空VOCs采样系 统， 所述的高空VOCs采样系统包括系留气球、 锚车以及地面中央电脑， 所述的系留气球通过 缆绳分别与所述的锚车、 地面中央电脑相连接， 所述的系留气球集成有采样装置， 所述的采 样装置包括数个苏玛罐以及与所述的苏玛罐相连接的电磁铁电路， 所述的电磁铁电路与所 述的地面中央电脑电连接， 根据所述的地面中央电脑的控制指令， 所述的电磁铁电路控制 所述的苏玛罐的开关。 0007 采用本实用新型提供的基于车载系留气球。

8、的高空VOCs采样系统， 可以实现指定地 说明书 1/2 页 3 CN 210741946 U 3 点指定高度采样， 空间尺度大， 费用较小， 气球放飞速度可以任意控制， 完全满足采样设备 的分辨率， 放飞过程零排放， 对大气环境VOCs采样无二次干扰， 通过一次放飞就可实现对指 定地点各垂直高度上的VOCs的采样。 附图说明 0008 图1为本实用新型的基于车载系留气球的高空VOCs采样系统的结构示意图。 具体实施方式 0009 为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容， 下面结合具体实施例来做进一步 的描述。 0010 如图1所示， 为本实用新型提供了一种基于车载系留气球的高空VOCs采样。

9、系统实 施例， 所述的高空VOCs采样系统包括系留气球1、 锚车4以及地面中央电脑5， 所述的系留气 球通过缆绳3分别与所述的锚车4、 地面中央电脑5相连接， 所述的系留气球1集成有采样装 置2， 所述的采样装置2包括数个苏玛罐以及与所述的苏玛罐相连接的电磁铁电路， 所述的 缆绳内置电线路和通讯光纤， 所述的电磁铁电路与所述的地面中央电脑电连接， 根据所述 的地面中央电脑的控制指令， 所述的电磁铁电路控制所述的苏玛罐的开关， 通过电磁铁控 制并联电路上的各个开关， 通过开关的开闭将电信号传达到苏玛罐采样口所配置的隔膜泵 上， 由隔膜泵控制进样口的开启与关闭。 0011 在使用本实用新型的高空V。

10、OCs采样系统时， 可以将锚车开到指定地点， 按计划速 度放飞系留气球， 通过内置电路的缆绳将地面中央电脑内预先编制的控制指令下达到集成 VOCs采样装置， 由采样装置内部的电磁铁电路在不同高度控制相对应的苏玛罐的进样口开 启与关闭， 通过一次放飞实现对指定地点各垂直高度上的VOCs的采样。 0012 在本实用新型中， 由于仅利用苏玛罐对VOCs进行采样不需要分析， 可以解决VOCs 分析仪器分辨率时间过长这一问题， 并且苏玛罐采样时长可设计成与其他污染物分析仪器 捕集时长一致， 实现各种污染物在同一高度同步捕集， 得到同步的垂直廓线， 更能厘清发生 大气污染时各污染物之间的关系， 使得分析结。

11、果更具有科学性。 更佳的， 基于苏玛罐采样时 间极短， 可以得到精度更高的VOCs浓度的垂直廓线， 能够更清楚的反映VOCs物种在垂直高 度上的空间分布与输送特征， 深入研究VOCs所引起的臭氧和二次有机气溶胶污染在垂直高 度上的成因特征。 0013 采用本实用新型提供的基于车载系留气球的高空VOCs采样系统， 可以实现指定地 点指定高度采样， 空间尺度大， 费用较小， 气球放飞速度可以任意控制， 完全满足采样设备 的分辨率， 放飞过程零排放， 对大气环境VOCs采样无二次干扰， 通过一次放飞就可实现对指 定地点各垂直高度上的VOCs的采样。 0014 本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。 但是， 很显然仍可以作出各种修改 和变换而不背离本实用新型的精神和范围。 因此， 说明书和附图应被认为是说明性的而非 限制性的。 说明书 2/2 页 4 CN 210741946 U 4 图1 说明书附图 1/1 页 5 CN 210741946 U 5 。