本發(fā)明涉及采樣部件領(lǐng)域，具體地，涉及一種能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

自從飛機(jī)發(fā)明以后，飛機(jī)日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的交通工具，它深刻的改變和影響了人們的生活，開啟了人們征服藍(lán)天歷史。但由于飛機(jī)是在空中飛行，因此對安全性有著非常高的要求。而飛機(jī)的部件和飛行情況都受著外界環(huán)境的影響，因此時刻監(jiān)測外界環(huán)境的狀況變得非常重要。目前設(shè)置于艙外的進(jìn)氣口多為T型管，如圖1所示，然而在進(jìn)氣口采樣的過程中，由于受到溫度和壓力的影響，空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成水汽并在T型管內(nèi)的交界處聚集，從而影響進(jìn)氣口的采樣。特別是在飛機(jī)高速飛行的情況下，艙外的空氣進(jìn)入進(jìn)氣口時，更容易出現(xiàn)水蒸氣凝結(jié)的現(xiàn)象。當(dāng)采樣儀器將這些水蒸氣吸入時，會對測試結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。此外，目前用于飛機(jī)內(nèi)部的采樣裝置由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積較大，還存在著在空間狹小的飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)不易安裝或拆卸，以及取樣麻煩等問題。

因此，需要一種能夠避免水蒸氣在管壁上凝結(jié)、減少測量誤差并且成本低廉且結(jié)構(gòu)簡單的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中由于受到溫度和壓力的影響，空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成水汽在進(jìn)氣口聚集，從而影響進(jìn)氣口的采樣以及內(nèi)部采樣裝置在空間狹小的飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)不易安裝或拆卸的缺陷，提供一種能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種自動化采樣系統(tǒng)，所述自動化采樣系統(tǒng)包括采樣頭、計算機(jī)、限流閥與若干組并聯(lián)的電磁閥和采樣罐，所述采樣頭包括T型管，其中，所述T型管中兩側(cè)橫向管口和徑向管口的端部均為開口結(jié)構(gòu)，所述橫向管口中一側(cè)管口的內(nèi)徑小于另一側(cè)管口的內(nèi)徑，同時在所述另一側(cè)管口內(nèi)的靠近徑向管口位置設(shè)有突起，所述采樣頭的徑向管口和限流閥分別與各組的電磁閥依次相連，所述限流閥和各組的電磁閥均與計算機(jī)相連。

優(yōu)選地，所述一側(cè)管口靠近管內(nèi)端的內(nèi)徑小于靠近管外端的內(nèi)徑。

優(yōu)選地，所述另一側(cè)管口靠近管內(nèi)端的內(nèi)徑小于靠近管外端的內(nèi)徑。

優(yōu)選地，所述采樣頭還包括進(jìn)氣嘴，其中，所述進(jìn)氣嘴固定于所述一側(cè)管口的管內(nèi)端。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣嘴遠(yuǎn)離所述管內(nèi)端的一端的位置超過T型管徑向管口的豎直位置。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣嘴靠近所述管內(nèi)端的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離所述管內(nèi)端的內(nèi)徑。

優(yōu)選地，所述自動化采樣裝置包括1-5組并聯(lián)的電磁閥和采樣罐。

優(yōu)選地，所述限流閥上設(shè)置有壓力傳感器。

優(yōu)選地，所述采樣罐為蘇瑪罐。

另一方面，本發(fā)明還提供了前述的自動化采樣系統(tǒng)在收集飛機(jī)艙外空氣中的應(yīng)用。

使用本發(fā)明的自動化采樣系統(tǒng)，可以有效地防止水蒸氣凝結(jié)成的水汽在進(jìn)氣口聚集，從而提高了采集樣品的效率和質(zhì)量，而且本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間較小，特別適用于飛機(jī)機(jī)艙空間狹小的情況，且通過本發(fā)明的裝置采樣，可以自動記錄所有相關(guān)信息，需人工操作步驟少，保證了樣品質(zhì)量。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的采樣頭；

圖2為本發(fā)明的一種采樣頭；

圖3為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的采樣頭；

圖4為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)。

附圖標(biāo)記說明

1T型管 2進(jìn)氣嘴

3突起 4計算機(jī)

5限流閥 6電磁閥

7采樣罐 8壓力傳感器

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點(diǎn)值之間、各個范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。在本文中，當(dāng)比較各管口或單個管口內(nèi)各端的內(nèi)徑大小關(guān)系時，應(yīng)當(dāng)理解該二者為同軸的或基本上同軸的，此外，當(dāng)比較的各管口中某一管口的內(nèi)徑為非均一的，以該管口的最小內(nèi)徑作為該管口的內(nèi)徑。

本發(fā)明提供了一種能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)，所述能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)包括采樣頭、計算機(jī)4、限流閥5與若干組并聯(lián)的電磁閥6和采樣罐7，所述采樣頭包括T型管1，其中，所述T型管1中兩側(cè)橫向管口和徑向管口的端部均為開口結(jié)構(gòu)，所述橫向管口中一側(cè)管口的內(nèi)徑小于另一側(cè)管口的內(nèi)徑，同時在所述另一側(cè)管口內(nèi)的靠近徑向管口位置設(shè)有突起3，所述采樣頭的徑向管口和限流閥5分別與各組的電磁閥6依次相連，所述限流閥5和各組的電磁閥6均與計算機(jī)4相連。

其中，如圖2所示，所述T型管1中兩側(cè)橫向管口和徑向管口的端部均為開口結(jié)構(gòu)，可以使得空氣在T型管的三個端部中進(jìn)入或排出，所述T型管1兩側(cè)橫向管口是指T型管上端兩個相對的管口，所述T型管1徑向管口指的是T型管1中與兩側(cè)橫向管口均垂直的另一個管口。在飛機(jī)飛行時，空氣從所述T型管1的所述一側(cè)管口進(jìn)入采樣頭，在空氣到達(dá)T型管1徑向管口的上方時，可以通過在T型管1徑向管口的端部連接吸氣裝置(如泵)，由于吸力作用，部分到達(dá)徑向管口上方的空氣從T型管1徑向管口引出，從而進(jìn)行后續(xù)的檢測，而其余部分沖過徑向管口從另一側(cè)管口流出，由于環(huán)境溫度較低，會在所述另一側(cè)管口內(nèi)凝結(jié)大量水汽。所述橫向管口中一側(cè)管口的內(nèi)徑小于另一側(cè)管口的內(nèi)徑，即可以理解為一側(cè)管口下端的上表面要高于另一側(cè)管口下端的上表面，如此可以使得氣流能夠更遠(yuǎn)地沖到另一側(cè)管口內(nèi)更遠(yuǎn)離徑向管口的位置，從而使得凝結(jié)的水汽不易落入徑向管口中。同時在所述另一側(cè)管口內(nèi)的靠近徑向管口位置設(shè)有突起3，所述突起3可以阻止所述另一側(cè)管口內(nèi)的水汽流入徑向管口中。所述采樣頭的徑向管口和限流閥5分別與各組的電磁閥6依次相連，即所述采樣頭的徑向管口和限流閥5設(shè)置于主管線上，可以控制主管線上的流量(即采集進(jìn)樣的總流量)，而在各支管線上設(shè)置有相連的電磁閥6和采樣罐7，所述電磁閥可以控制各支管線上的流量(即進(jìn)入各采樣罐的流量)；所述限流閥5和各組的電磁閥6均與計算機(jī)4相連，可以實(shí)現(xiàn)使用計算機(jī)4對限流閥5和各組的電磁閥6的啟停進(jìn)行控制，并自動記錄啟停時刻，即可保證采樣的時長及樣品量。

根據(jù)本發(fā)明，對于各管口內(nèi)各端的內(nèi)徑?jīng)]有特別的限制，只能能夠達(dá)到本發(fā)明的上述目的即可。

優(yōu)選地，所述一側(cè)管口靠近管內(nèi)端的內(nèi)徑小于靠近管外端的內(nèi)徑。如此可以提高所述一側(cè)管口靠近管內(nèi)端處的氣流流速，從而使得水汽在所述管內(nèi)端積累凝聚。

優(yōu)選地，所述另一側(cè)管口靠近管內(nèi)端的內(nèi)徑小于靠近管外端的內(nèi)徑。如此可以使得所述另一側(cè)管口靠近管內(nèi)端處凝聚的水汽順著坡度沿其外端方向流出另一測管口。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述采樣頭還包括進(jìn)氣嘴2，其中，所述進(jìn)氣嘴2固定于所述一側(cè)管口的管內(nèi)端。如此可以使得水汽更容易越過徑向管口，而不會在各管口交界處堆積甚至進(jìn)入徑向管口。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣嘴2遠(yuǎn)離所述管內(nèi)端的一端的位置超過T型管1徑向管口的豎直位置。

更優(yōu)選地，所述進(jìn)氣嘴2靠近所述管內(nèi)端的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離所述管內(nèi)端的內(nèi)徑。也即使進(jìn)氣嘴2出口處的內(nèi)徑更小，以提高所述進(jìn)氣嘴2出口處的氣流流速，同時部分水汽由于坡度可以直接回流至外端，而不會從進(jìn)氣嘴2出口處落下，從而進(jìn)一步提高采樣的效率和質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明，對電磁閥6和采樣罐7的組數(shù)沒有特別的限制，但考慮到本裝置的效率以及方便性，優(yōu)選地，所述自動化采樣裝置包括1-5組相連的電磁閥6和采樣罐7。其中，每組電磁閥6和采樣罐7都可以各自單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)對采樣氣體的采集和存儲。

根據(jù)本發(fā)明，本裝置還可以對管內(nèi)壓力進(jìn)行測定，優(yōu)選地，所述限流閥5上設(shè)置有壓力傳感器8。

根據(jù)本發(fā)明，對采樣罐7的種類沒有特別的限制，只要能夠?qū)Υ杉瘶悠愤M(jìn)行存儲即可，可以為各種常規(guī)的采樣罐。優(yōu)選地，所述采樣罐7為蘇瑪罐。其中，蘇瑪罐為一種特別適用于采集存儲VOC氣體(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的空氣采樣罐。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，如圖3和4所示，本發(fā)明提供了一種能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)，所述能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)包括采樣頭、計算機(jī)4、限流閥5與三組并聯(lián)的電磁閥6和采樣罐7，所述采樣頭包括T型管1，其中，所述T型管1中兩側(cè)橫向管口和徑向管口的端部均為開口結(jié)構(gòu)，所述橫向管口中一側(cè)管口的內(nèi)徑小于另一側(cè)管口的內(nèi)徑，同時在所述另一側(cè)管口內(nèi)的靠近徑向管口位置設(shè)有突起3，所述采樣頭的徑向管口和限流閥5分別與各組的電磁閥6依次相連，所述限流閥5和各組的電磁閥6均與計算機(jī)4相連。所述一側(cè)管口靠近管內(nèi)端的內(nèi)徑小于靠近管外端的內(nèi)徑；所述另一側(cè)管口靠近管內(nèi)端的內(nèi)徑小于靠近管外端的內(nèi)徑；所述采樣頭還包括進(jìn)氣嘴2，其中，所述進(jìn)氣嘴2固定于所述一側(cè)管口的管內(nèi)端；所述進(jìn)氣嘴2遠(yuǎn)離所述管內(nèi)端的一端的位置超過T型管1徑向管口的豎直位置；所述進(jìn)氣嘴2靠近所述管內(nèi)端的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離所述管內(nèi)端的內(nèi)徑；所述限流閥5上設(shè)置有壓力傳感器8；所述采樣罐7為蘇瑪罐。此外，圖3中的箭頭方向表示氣流流動的方向；圖4中虛線框表示采樣頭(具體結(jié)構(gòu)在圖3中示出)，分界虛線左側(cè)表示機(jī)艙外，分界虛線右側(cè)表示機(jī)艙內(nèi)；粗線表示裝置或管線，細(xì)線表示附圖標(biāo)記指示線。

從圖3中可以看出，由于進(jìn)氣嘴2在氣流方向上的延伸超過了徑向管口，因此當(dāng)氣流從進(jìn)氣嘴2流出時，已超過了徑向管口，從而氣流不會直接進(jìn)入到徑向管口中，由此避免了水蒸氣在徑向管口中發(fā)生凝結(jié)。

此外，本發(fā)明還提供了前述的能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)在收集飛機(jī)艙外空氣中的應(yīng)用。

在實(shí)際使用過程中，本發(fā)明的能夠防止水氣凝結(jié)的自動化采樣系統(tǒng)中的采樣頭設(shè)置于飛機(jī)艙外的任意位置，通過采樣頭的徑向管口與設(shè)置于飛機(jī)內(nèi)的其余部件通過前述的連接方式相連，優(yōu)選地，所述進(jìn)氣口的方向與飛機(jī)頭的方向一致，使得空氣更方便地進(jìn)入進(jìn)氣口。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。