CN107588994B - 一种路面扬尘捕集器、扬尘检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种路面扬尘捕集器、扬尘检测装置及检测方法，包括扬尘捕集器，所述扬尘捕集器设置在抽气动力吸尘器内，抽气动力吸尘器连接车载电源用于为其供电，所述扬尘捕集器通过采样导管连接到扬尘采样罩，抽气动力吸尘器吸气使得扬尘采样罩内的路面扬尘通过采样导管进入到扬尘捕集器中，扬尘量计重准确度高，用扬尘捕集器替代吸尘器自带收集袋时，滤膜捕尘相对增重明显，相对误差小；采集效率高，捕集器内滤膜捕集0.3μm颗粒物捕集率可达99％以上，捕集器体积小，重量轻，结构简单，成本低廉，置于吸尘器内替代收集袋，安装简便，便于携带，更换滤膜方便，采用重量法进行检测，测量准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及路面扬尘采集技术领域，具体为一种路面扬尘捕集器、扬尘检测装置及检测方法。
背景技术
随着经济的发展和城市化进程的不断加快，以城市为中心的大气污染问题日趋严重。大气污染对人体健康产生的影响越来越大，其主要的进入途径是透过人体呼吸，而呼吸***则成为大气污染直接作用的靶器官。大气污染物通过呼吸***，引起呼吸***病变，影响肺部功能及人体免疫功能从而影响总死亡率。大气污染对人体健康的影响，对于我们来讲最直接的感受便是呼吸困难不畅，大气污染物通过呼吸进入人体呼吸道，肺部甚至进入肺泡，而对人体生命造成威胁。
众所周知，路面扬尘是影响城市空气质量的重要污染源，是大气污染物的重要来源之一，也是形成雾霾的重要因素。所谓扬尘，可以认为源自于自然因素以及各种人类活动，沉降或积存于道路、屋面、建筑工地、堆场和裸地等各类用地表面，在风等自然力和人为的作用下，再次进入环境空气中的一类颗粒物，扬尘影响了大气环境质量和大气能见度，破坏城市景观，损害人类健康，影响人们的生存环境和生活质量，是当前我国城市中危害最严重的环境因子。为保障人民群众身体健康，我国颁布多部法律法规涉及到雾霾污染，这些法律法规主要有：《大气污染防治法》。《大气污染防治法》的立法目的是防治大气污染，保护和改善生态环境、生活环境，促进社会和经济的可持续发展。相关科研机构、企业开始研究对大气污染的监测与治理。
目前国内外，检测扬尘的仪器设备多用的是监测大气污染方面的仪器，如总悬浮颗粒物采样器、PM2.5、PM10采样监测仪、大气污染在线监测***，这些仪器设备都只能得到大气中总的污染数据(mg/m3)，不能反映各个污染源的情况，扬尘是污染的其中一个来源，在城市中扬尘的形成又主要可归结为五个来源：由于交通运输引起的铺设道路或未铺设道路扬尘；在裸露地表上产生的风蚀扬尘；散装物资的装卸与搬运引起的堆场扬尘；由建筑施工操作引起的在建工地扬尘；以及工业生产活动中的无组织排放。
为了做好大气污染防治工作，必须从污染源源头抓起，有必要掌握每一个污染源对总的大气污染所占比例份额，控制治理好每一个污染源源头。但是，市面上还未出现专门用于城市路面扬尘检测的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种路面扬尘捕集器、扬尘检测装置及检测方法，采样选择性较好，采集效率高，能够准确的评价城市道路路面洁净度，为城市道路管理部门治理路面扬尘和监督路面清扫、冲洗提供管理依据。
本发明的技术方案：一种路面扬尘捕集器，包括用于连接采样导管的连接弯头，所述连接弯头的下端***到捕集器座内，捕集器座的下端设置有密封圈，密封圈的下方设置滤膜夹座，滤膜夹座的下方设置有滤膜托，滤膜夹座和滤膜托将滤膜夹紧固定在两者之间，滤膜托的下方设置有滤膜夹压紧盖，所述滤膜夹压紧盖与捕集器座固定连接并托住滤膜托。
所述连接弯头的上部内侧壁设置有连接衬套。
所述捕集器座的上端为便于连接弯头下端***的连通孔，捕集器座下端的外侧壁上设置有与滤膜夹压紧盖螺纹连接的外螺纹，所述捕集器座的下端开设有便于放置密封圈的密封圈放置腔以及放置滤膜夹座的滤膜夹座放置腔，密封圈放置腔比滤膜夹座放置腔的直径小使得密封圈放置腔和滤膜夹座放置腔形成支撑台阶。
所述密封圈为硅橡胶密封圈，密封圈的外沿设置有与捕集器座上支撑台阶相配合的凸台，支撑台阶和凸台相配合形成密封，防止漏气。
所述滤膜夹座的下端开设有便于放置滤膜托的滤膜腔，所述滤膜托中间均匀的开设有透气孔，滤膜托放置在滤膜腔内以便于将滤膜托上表面的滤膜压紧。
所述滤膜夹压紧盖的上端开设有与捕集器座连接的连接孔，连接孔的侧壁上开设有与外螺纹相配合的内螺纹，所述滤膜夹压紧盖的内螺纹下方开设有方便进行螺纹加工的退刀槽，退刀槽的下方设置有向内延伸以用于将滤膜夹座和滤膜托托住的承托部，在滤膜夹压紧盖的下端还开设有便于出风的锥形出风口。
一种路面扬尘检测装置，包括扬尘捕集器，所述扬尘捕集器设置在抽气动力吸尘器内，抽气动力吸尘器连接车载电源用于为其供电，所述扬尘捕集器通过采样导管连接到扬尘采样罩，抽气动力吸尘器吸气使得扬尘采样罩内的路面扬尘通过采样导管进入到扬尘捕集器中。
所述抽气动力吸尘器包括提供吸力的吸尘器泵头，吸尘器壳体围绕形成方便放置扬尘捕集器的吸尘器腔体，吸尘器泵头安装在吸尘器腔体的上方，吸尘器壳体上还安装有便于与采样导管连接的吸尘器进气连接管，吸尘器进气连接管一端伸入吸尘器腔体并***到连接弯头的上端，另一端伸出吸尘器腔体与采样导管连接。
一种路面扬尘检测方法，包括以下具体步骤：
准备好扬尘采样罩、采样导管、抽气动力吸尘器、扬尘捕集器；
将扬尘捕集器中的滤膜进行初次称重记录为m1；
将称重后的滤膜安装好并将扬尘捕集器安装到抽气动力吸尘器内；
通过采样导管连接好扬尘采样罩和扬尘捕集器，选采样点布置扬尘采样罩，抽气动力吸尘器连接到车载电源；
启动抽气动力吸尘器对各个选取的采样点进行采样，每个采样点采样1分钟后停止采样；
采样点都采样完成后取出扬尘捕集器中的滤膜进行最终称重记录为m2；
计算选择的采样点路面洁净度。
所述路面洁净度的计算公式为：
式中：
C为洁净度(mg/m2)，m1为滤膜初重(mg)，m2为滤膜终重(mg)，S为采样罩口面积，n为采样点数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
扬尘量计重准确度高，用扬尘捕集器替代吸尘器自带收集袋时，滤膜捕尘相对增重明显，相对误差小；采集效率高，捕集器内滤膜捕集0.3μm颗粒物捕集率可达99％以上，捕集器体积小，重量轻，结构简单，成本低廉，置于吸尘器内替代收集袋，安装简便，便于携带，更换滤膜方便，采用重量法进行检测，测量准确度高。
附图说明
图1为本发明扬尘捕集器整体结构示意图；
图2为本发明捕集器座结构示意图；
图3为本发明密封圈结构示意图；
图4为本发明滤膜夹座结构示意图；
图5为本发明滤膜托剖面结构示意图；
图6为本发明滤膜托俯视结构示意图；
图7为本发明滤膜夹压紧盖结构示意图；
图8为本发明路面扬尘检测装置结构示意图；
图9为本发明扬尘捕集器安装结构示意图；
图10为本发明扬尘采样罩整体结构示意图；
图11为本发明扬尘采样罩底部剖视结构示意图；
图12为本发明图10的A部放大示意图。
图中：1、连接弯头，2、连接衬套，3、捕集器座，4、密封圈，5、滤膜夹座，6、滤膜，7、滤膜托，8、滤膜夹压紧盖，30、连通孔，31、外螺纹，32、密封圈放置腔，33、滤膜夹座放置腔，34、支撑台阶，40、凸台，50、滤膜腔，70、透气孔，80、内螺纹，81、连接孔，82、退刀槽，83、承托部，84、锥形出风口，100、扬尘采样罩，200、采样导管，300、抽气动力吸尘器，400、扬尘捕集器，500、车载电源，301、吸尘器泵头，302、吸尘器壳体，303、吸尘器腔体，304、进气连接管，102、导管连接头，103、O型密封圈，104、滤网组件，105、连接座，106、锥形罩体，107、环形圈，108、环形橡胶圈，109、导气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种路面扬尘捕集器400，包括用于连接采样导管200的连接弯头1，所述连接弯头1的下端***到捕集器座3内，捕集器座3的下端设置有密封圈4，密封圈4的下方设置滤膜夹座5，滤膜夹座5的下方设置有滤膜托7，滤膜夹座5和滤膜托7将滤膜6夹紧固定在两者之间，滤膜托7的下方设置有滤膜夹压紧盖8，所述滤膜夹压紧盖8与捕集器座3固定连接并托住滤膜托7。
所述连接弯头1的上部内侧壁设置有连接衬套2。连接衬套材料为聚甲醛，与连接弯头粘接，不得有漏气现象，与吸尘器进气连接管配合时，应插拔自如。连接衬套用于连接吸尘器进气连接管，连接衬套内孔呈锥形孔，当捕集器组件稍加施力***吸尘器进气连接管，二者材质均有韧性，形成小过盈配合，可防止漏气。连接弯头用于连接捕集器座和连接衬套；其下部外径φ59与捕集器座用PVC胶粘接；上部内径φ50连接衬套用PVC胶粘接。
请参阅图2至图7，所述捕集器座3的上端为便于连接弯头下端***的连通孔30，捕集器座3下端的外侧壁上设置有与滤膜夹压紧盖8螺纹连接的外螺纹31，所述捕集器座3的下端开设有便于放置密封圈4的密封圈放置腔32以及放置滤膜夹座5的滤膜夹座放置腔33，密封圈放置腔32比滤膜夹座放置腔33的直径小使得密封圈放置腔32和滤膜夹座放置腔33形成支撑台阶34。
所述密封圈4为硅橡胶密封圈，密封圈4的外沿设置有与捕集器座上支撑台阶34相配合的凸台40，支撑台阶34和凸台40相配合形成密封，防止漏气。
所述滤膜夹座5的下端开设有便于放置滤膜托7的滤膜腔50，所述滤膜托7中间均匀的开设有透气孔70，滤膜托7放置在滤膜腔50内以便于将滤膜托上表面的滤膜6压紧。滤膜材料位玻璃纤维，规格φ90，0.3μm标准粒子截留效率≥99％；滤膜托7用于将滤膜6压入滤膜夹座5内，托住滤膜6，抵御采样气流冲击，防止滤膜6的破损。
所述滤膜夹压紧盖8的上端开设有与捕集器座3连接的连接孔81，连接孔81的侧壁上开设有与外螺纹31相配合的内螺纹80，所述滤膜夹压紧盖8的内螺纹80下方开设有方便进行螺纹加工的退刀槽82，退刀槽82的下方设置有向内延伸以用于将滤膜夹座5和滤膜托7托住的承托部83，在滤膜夹压紧盖8的下端还开设有便于出风的锥形出风口84。
请参阅图8，一种路面扬尘检测装置，包括扬尘捕集器400，所述扬尘捕集器400设置在抽气动力吸尘器300内，抽气动力吸尘器300连接车载电源500用于为其供电，所述扬尘捕集器400通过采样导管200连接到扬尘采样罩100，抽气动力吸尘器300吸气使得扬尘采样罩100内的路面扬尘通过采样导管200进入到扬尘捕集器400中。
请参阅图9，所述抽气动力吸尘器300包括提供吸力的吸尘器泵头301，吸尘器壳体302围绕形成方便放置扬尘捕集器400的吸尘器腔体303，吸尘器泵头301安装在吸尘器腔体303的上方，吸尘器壳体302上还安装有便于与采样导管200连接的吸尘器进气连接管304，吸尘器进气连接管304一端伸入吸尘器腔体303并***到连接弯头1的上端，另一端伸出吸尘器腔体303与采样导管200连接。
请参阅图10至图12，一种路面扬尘采样罩，包括用于连接采样导管200的导管连接头102，所述导管连接头102的下端***连接座105，在导管连接头102和连接座105之间安装有用于阻止扬尘以外的大颗粒物进入的滤网组件104，滤网组件104与导管连接头102和连接座105接触部位设置有用于防止漏气的O型密封圈103，所述连接座105的下端焊接有锥形罩体106，锥形罩体106的底部焊接有用于提高锥形罩体底部边缘强度和锥形罩体整体刚度的环形圈107，在环形圈107上套有环形橡胶圈108，在锥形罩体106的下端位于环形圈107的上方焊接有导气管109，所述导气管109进气端设置在锥形罩体106外，出气端设置在锥形罩体106内，导气管109设置有三根，三根导气管焊接在锥形罩体106的同一水平面且前一根导气管的出气端与后一根导气管的进气端相交错。
采样罩面积内的扬尘通过抽气动力吸尘器的抽气负压，由管路随气流无旁路、无泄漏的全部通过捕集器滤膜夹内的滤膜，吸附滤膜上，计滤膜增重即可。
一种路面扬尘检测方法，包括以下具体步骤：
准备好扬尘采样罩、采样导管、抽气动力吸尘器、扬尘捕集器；
将扬尘捕集器中的滤膜进行初次称重记录为m1；
将称重后的滤膜安装好并将扬尘捕集器安装到抽气动力吸尘器内；
通过采样导管连接好扬尘采样罩和扬尘捕集器，选采样点布置扬尘采样罩，抽气动力吸尘器连接到车载电源；
启动抽气动力吸尘器对各个选取的采样点进行采样，每个采样点采样1分钟后停止采样；
采样点都采样完成后取出扬尘捕集器中的滤膜进行最终称重记录为m2；
计算选择的采样点路面洁净度。
所述路面洁净度的计算公式为：
式中：
C为洁净度(mg/m2)，m1为滤膜初重(mg)，m2为滤膜终重(mg)，S为采样罩口面积，n为采样点数。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种路面扬尘检测装置，其特征在于：包括扬尘捕集器，路面扬尘捕集器包括用于连接采样导管的连接弯头，所述连接弯头的下端***到捕集器座内，捕集器座的下端设置有密封圈，密封圈的下方设置滤膜夹座，滤膜夹座的下方设置有滤膜托，滤膜夹座和滤膜托将滤膜夹紧固定在两者之间，滤膜托的下方设置有滤膜夹压紧盖，所述滤膜夹压紧盖与捕集器座固定连接并托住滤膜托；
所述连接弯头的上部内侧壁设置有连接衬套；
所述捕集器座的上端为便于连接弯头下端***的连通孔，捕集器座下端的外侧壁上设置有与滤膜夹压紧盖螺纹连接的外螺纹，所述捕集器座的下端开设有便于放置密封圈的密封圈放置腔以及放置滤膜夹座的滤膜夹座放置腔，密封圈放置腔比滤膜夹座放置腔的直径小使得密封圈放置腔和滤膜夹座放置腔形成支撑台阶；
所述密封圈为硅橡胶密封圈，密封圈的外沿设置有与捕集器座上支撑台阶相配合的凸台，支撑台阶和凸台相配合形成密封，防止漏气；
所述滤膜夹座的下端开设有便于放置滤膜托的滤膜腔，所述滤膜托中间均匀的开设有透气孔，滤膜托放置在滤膜腔内以便于将滤膜托上表面的滤膜压紧；
所述滤膜夹压紧盖的上端开设有与捕集器座连接的连接孔，连接孔的侧壁上开设有与外螺纹相配合的内螺纹，所述滤膜夹压紧盖的内螺纹下方开设有方便进行螺纹加工的退刀槽，退刀槽的下方设置有向内延伸以用于将滤膜夹座和滤膜托托住的承托部，在滤膜夹压紧盖的下端还开设有便于出风的锥形出风口；
所述扬尘捕集器设置在抽气动力吸尘器内，抽气动力吸尘器连接车载电源用于为其供电，所述扬尘捕集器通过采样导管连接到扬尘采样罩，抽气动力吸尘器吸气使得扬尘采样罩内的路面扬尘通过采样导管进入到扬尘捕集器中；
路面扬尘采样罩，包括用于连接采样导管的导管连接头，所述导管连接头的下端***连接座，在导管连接头和连接座之间安装有用于阻止扬尘以外的大颗粒物进入的滤网组件，滤网组件与导管连接头和连接座接触部位设置有用于防止漏气的O型密封圈，所述连接座的下端焊接有锥形罩体，锥形罩体的底部焊接有用于提高锥形罩体底部边缘强度和锥形罩体整体刚度的环形圈，在环形圈上套有环形橡胶圈，在锥形罩体的下端位于环形圈的上方焊接有导气管，所述导气管进气端设置在锥形罩体外，出气端设置在锥形罩体内，导气管设置有三根，三根导气管焊接在锥形罩体的同一水平面且前一根导气管的出气端与后一根导气管的进气端相交错。
2.根据权利要求1所述的路面扬尘检测装置，其特征在于：所述抽气动力吸尘器包括提供吸力的吸尘器泵头，吸尘器壳体围绕形成方便放置扬尘捕集器的吸尘器腔体，吸尘器泵头安装在吸尘器腔体的上方，吸尘器壳体上还安装有便于与采样导管连接的吸尘器进气连接管，吸尘器进气连接管一端伸入吸尘器腔体并***到连接弯头的上端，另一端伸出吸尘器腔体与采样导管连接。
3.一种路面扬尘检测方法，应用如权利要求1或2所述的路面扬尘检测装置，其特征在于，包括以下具体步骤：
准备好扬尘采样罩、采样导管、抽气动力吸尘器、扬尘捕集器；
将扬尘捕集器中的滤膜进行初次称重记录为m1；
将称重后的滤膜安装好并将扬尘捕集器安装到抽气动力吸尘器内；
通过采样导管连接好扬尘采样罩和扬尘捕集器，选采样点布置扬尘采样罩，抽气动力吸尘器连接到车载电源；
启动抽气动力吸尘器对各个选取的采样点进行采样，每个采样点采样1分钟后停止采样；
采样点都采样完成后取出扬尘捕集器中的滤膜进行最终称重记录为m2；
计算选择的采样点路面洁净度。
4.根据权利要求3所述的路面扬尘检测方法，其特征在于，所述路面洁净度的计算公式为：
，
式中：C为洁净度(mg/m2)，m1为滤膜初重(mg)，m2为滤膜终重(mg)，S为采样罩口面积，n为采样点数。
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