一种烟尘采样器 【技术领域】
本发明涉及一种环保检测设备，特别涉及的是一种能够在采样现场的低功耗烟尘采样器。
背景技术
由于工业锅炉、电厂锅炉及工业窑炉等污染源所造成的环境污染是相当严重的，世界各国都对此进行了深入研究并加以控制，这就需要对其排放的颗粒状烟尘浓度进行监测，为对污染物进行总量控制和污染治理提供决策依据。目前常用的监测方法有采样称重法、不透明度法、光透射法、激光后向散射法、电荷法、β射线吸收法(烟道内测试)等。
其中，采样称重法是现在使用最为广泛的，其基本原理是一定体积的含尘烟气，通过已知重量的干净滤筒后，烟气中的尘粒被阻留，根据采样前后滤筒的重量差和采样体积，算出含尘浓度。因烟道中的气体具有变化的流速和压力，较高的温度和湿度，且包含成分复杂的腐蚀性气体，所以必须采用等速采样的方法，要求仪器耐腐蚀，可靠性高，体积小，重量轻。由于采样称重法准确度高、精密度好，国外许多国家将此方法定为标准方法，我国也将此方法作为鉴定其它分析方法的标准。现有技术的等速跟踪烟尘浓度采样器包括烟尘收集单元和等速采样控制单元，其中的烟尘收集单元为一体化烟尘采样管，该一体化烟尘采样管包括：烟尘采样管、温度传感器、皮托管以及护套管；由所述的烟尘收集单元获得烟尘检测样本，并最终根据采集的烟尘重量和采样体积计算烟尘浓度。
现有技术的烟尘采样器都是使用直流或者交流干式旋片泵作为抽气动力，为了获得较高的负压和抽气量，干式旋片泵的偏心做得较大，使得旋片转子和气缸套之间的间隙很小，加上高温、高湿污染源气体的腐蚀性，干式旋片泵容易卡死、不工作，可靠性低，可以说，干式旋片泵的故障是烟尘采样器最主要的故障。
现有技术的干式旋片泵工作时功率大于100W(流量50L/min)，只能使用交流电源或者外置大功率直流电源工作，重量重，携带、使用极不方便。要在几米到几十米高、狭窄的烟道采样平台上用接线盘从工作间接来交流电源，存在人身安全隐患，且在交流电源无法到达的烟道，烟尘检测根本无法进行。
另外，现有技术的烟尘采样器的烟尘采样管和烟气采样管为单独两根，携带、使用极不方便。
现有技术的烟尘采样器的烟气流量显示装置、过滤装置安装在烟尘采样器主机上，烟气中的水汽和粉尘会在连接采样管和流量显示装置、过滤装置的软管中冷凝、积聚，从而吸附烟气中的气态污染物，导致气态污染物测量失准。
现有技术的烟尘采样器体积大，重量重，附件多，不方便携带和使用。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种烟尘采样器，其抽气泵的功率低，可以通过内置的电池供电，从而使其使用方便，成本低。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种烟尘采样器，包括采样管和抽气泵，所述抽气泵为隔膜泵，所述隔膜泵包括泵体，泵体内腔中通过隔膜隔离出工作腔，泵的进、出气口分别与工作腔相通，进、出气口上分别设有单向阀；所述隔膜上设有连杆，连杆通过偏心装置与电动机的输出轴连接，把电动机输出轴的转动转变成隔膜的往复运动。
进一步地，所述偏心装置为曲轴。
进一步地，所述偏心装置为偏心套，所述偏心套套接在所述电动机的输出轴上并固定，偏心套外侧通过轴承与连杆连接。
进一步地，所述连杆与隔膜连接的一端为椎体，椎体有平面的一侧设有隔膜压板，所述隔膜被夹持在所述椎体平面与隔膜压板之间，从而与连杆连接。
进一步地，还包括内置蓄电池，所述蓄电池通过控制电路与所述电动机电连接，为所述电动机提供电能。
进一步地，所述采样管包括手柄，手柄前端设有烟温探头、皮托管和烟尘采样管，烟尘采样管通过滤筒套连接有采样嘴弯头；所述手柄前端还设有烟气采样管，所述烟气采样管一端连到设置在手柄上的汽水分离器，所述汽水分离器还与流量计连接。
进一步地，所述烟气采样管设置在所述烟尘采样管一侧。
进一步地，还包括等速采样控制单元，所述等速采样控制单元包括MCU微处理模块，与所述MCU微处理模块相连的烟道参数测量模块、流量测量模块和流量控制模块，所述烟道参数测量模块与所述采样管连接，用于测量烟道参数；所述流量测量模块与差压流量计相连，用于测量烟气流量；所述流量控制模块与所述电动机相连，用于控制电动机转速，进一步控制烟气抽气流量。
进一步地，所述等速采样控制单元还包括与所述MCU微处理模块相连的显示模块、存储模块、打印模块和内置直流电池。
本发明的烟尘采样器，由于采用了功率低、可以通过内置电池供电的隔膜泵，所以其体积小、使用方便；可靠性高，没有卡死的隐患；并具有强耐腐蚀性，可抵抗烟气的腐蚀，不损坏。本发明的烟尘采样器还可以节能，并采用一体化的采样管，可以同时对烟尘和烟气进行检测。
【附图说明】
图1是本发明的烟尘采样器中隔膜泵的一实施例地结构示意图；
图2是本发明的隔膜泵安装于烟尘采样器中的结构示意图；
图3是本发明的烟尘采样器中采样管的一实施例的结构示意图；
图4是图3所示采样管实施例的仰视图；
图5是图4中A-A处的剖视图。
图中：1.电动机，2.输出轴，3.偏心套，4.轴承，5.连杆，6.椎体，7.隔膜压板，8.隔膜，9.进气口，10.工作腔，11.泵体，12.隔膜泵，13.电源，14.风机，15.手柄，16.烟温控头，17.皮托管，18.采样管弯头，19.滤筒套，20.烟尘采样管，21.烟气采样管，22.汽水分离器，23.流量计。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明的烟尘采样器所使用到的隔膜泵，包括泵体11，泵体11内腔中通过隔膜8隔离出工作腔10，泵的进、出气口分别与工作腔相通10，进、出气口上分别设有单向阀；隔膜8上设有连杆5，连杆5通过偏心装置与电动机1的输出轴2连接，把电动机1输出轴2的转动转变成隔膜8的往复运动。在本实施例中，偏心装置为一偏心套3，该偏心套3套接在电动机1的输出轴2上并固定，偏心套3外侧通过轴承4与连杆5连接；偏心装置还可以是曲轴。连杆5与隔膜8连接的一端为椎体6，椎体6有平面的一侧设有隔膜压板7，隔膜8被夹持在椎体6平面与隔膜压板7之间，从而与连杆5连接在一起，这种结构使得隔膜8与连杆5之间的接触面积增加大，使隔膜8不易损坏。其中，电动机1为可调速的直流有刷或无刷电动机，其功耗低于20W(电压12V，流量50L/min)，可以使用直流电池供电，其重量可以低于0.6kg。本发明的隔膜泵体积小，只有现有烟尘采样器使用的最小干式旋片抽气泵的体积的二分之一，可以节约烟尘采样器的内部空间，以尽量减小烟尘采样器的整体体积。
本发明的隔膜泵，由于其工作腔10与传动部分是分离的，因此烟尘或烟气中的颗粒物不会对传动部分造成影响，也就不会发生卡死现象，大大提高了泵的可靠性。
如图2所示，将上述隔膜泵12装入烟尘采样器后，通过装在烟尘采样器内的蓄电池或其它内置电源13供电，增加了烟尘采样器的便携性，并扩大了应用范围。在烟尘采样器内隔膜泵12的一侧还设置有风机14，隔膜泵12的进气口9与烟尘采样器的采样气路相连通。
如图3～5所示，本发明的烟尘采样器的采样管，包括了手柄15，手柄15的前端设有烟温探头16、皮托管17和烟尘采样管20，烟尘采样管20通过滤筒套19连接有采样嘴弯头18；手柄15前端还设有烟气采样管21，所述烟气采样管21一端连到设置在手柄15上的汽水分离器22，所述汽水分离器22还与流量计23连接。优选地，烟气采样管21设置在所述烟尘采样管20一侧。本发明的采样管将烟尘、烟气采样管一体化设计，避免了采样时要同时携带一根烟尘采样管和一根烟气采样管的不方便，一体化烟尘、烟气采样管实现相同的功能时，重量更轻。
本发明的烟尘采样器还包括等速采样控制单元，该等速采样控制单元包括MCU(Micro Control Unit，微控制单元)微处理模块，与MCU微处理模块相连的烟道参数测量模块、流量测量模块和流量控制模块。其中，烟道参数测量模块与采样管连接，用于测量烟道参数；流量测量模块与差压流量计相连，用于测量烟气/烟尘流量；流量控制模块与电动机相连。MCU微处理模接收烟道参数测量模块输出的烟道参数信号以及流量测量模块输出的烟气/烟尘流量信号，根据这些信号通过流量控制模块控制电动机转速，从而进一步控制烟尘/气的抽气流量。
等速采样控制单元还可以包括与MCU微处理模块相连的显示模块、存储模块、打印模块和内置直流电池，分别用于显示相关参数、存储相关参数及打印相关参数，直流电池用于为等速采样控制单元提供电能。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。