便攜式恒流空氣采樣泵的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著環(huán)境污染的加劇，世界各國(guó)越來(lái)越重視環(huán)保問(wèn)題。對(duì)環(huán)境檢測(cè)儀器的需求量也不斷增加。在空氣質(zhì)量檢測(cè)方面需要具有恒流性能的空氣采樣泵，而國(guó)內(nèi)此種采樣儀器尚未形成產(chǎn)品。在對(duì)恒流采樣器的研究中主要有電控恒流和機(jī)械恒流兩種方式。使用傳感器檢測(cè)氣壓的電控恒流方式，可以對(duì)空氣中的粉塵進(jìn)行采樣，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的自動(dòng)化。對(duì)機(jī)械恒流的方法研究較少，機(jī)械恒流對(duì)儀器的密封性要求較高。但機(jī)械式恒流具有控制簡(jiǎn)單，精度高，成本低等特點(diǎn)。本文針對(duì)機(jī)械恒流方式做了研究。
    恒流空氣采樣泵主要應(yīng)用于大氣采樣。為了方便，通常在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下空載調(diào)節(jié)好流量，然后在室外采用帶阻尼管的方式對(duì)大氣進(jìn)行采樣。要求采樣泵系統(tǒng)對(duì)于不同的阻尼能夠輸出相同的氣體流量，這樣只要計(jì)算出采樣時(shí)間，就可以得出被采樣氣體的體積了。本系統(tǒng)提出的性能指標(biāo)是：流量范圍50～600m/min，4h采樣時(shí)間內(nèi)恒流精度±5%，驅(qū)動(dòng)電壓12V，功率2.4w。
    采樣泵通過(guò)一個(gè)機(jī)械溢流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出流量恒定。動(dòng)力泵提供充足、恒定的動(dòng)力，在正常狀態(tài)下，溢流閥都是部分開(kāi)啟的。當(dāng)氣路前端的采樣管阻尼增大時(shí)，動(dòng)力泵入口1處的氣壓降低，動(dòng)力泵吸人氣體流量減小，動(dòng)力泵排氣口2處的壓強(qiáng)會(huì)隨之降低，于是溢流閥出口4處放氣量減小，恒流系統(tǒng)正是通過(guò)使動(dòng)力泵排出流量減少量與溢流閥溢流流量減少量相抵消，來(lái)使整個(gè)氣路流量恒定的。即：采樣管阻尼增大時(shí)，2處減少的流量與4處減少的流量相等，以保證3處氣體流量恒定。流量的大小由節(jié)流閥旋鈕位置決定：當(dāng)采樣管阻尼不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥旋鈕，使放氣口口徑減小時(shí)，節(jié)流閥兩側(cè)壓差增大，即3處壓強(qiáng)增大，這樣會(huì)使溢流閥放氣量增大，于是整個(gè)氣路輸出的氣體流量就會(huì)減小。同樣道理，節(jié)流閥放氣口口徑增大時(shí)，整個(gè)氣路輸出氣體流量增大。