[发明专利]一种球载集成式大气污染监测采集系统

说明书

技术领域

本发明属于大气环境监测技术领域，具体讲就是涉及一种球载集成式大气污染监测采集系统，能够用于系留气球浮空平台的大气环境监测系统。

背景技术

当前，大气环境问题已经呈现出区域性、复合型污染特征。为满足大气复合污染问题的监测研究，各种垂直监测技术不断发展。系留气球作为一种稳定可靠的大载荷(几百公斤左右)浮空平台，逐步发展为大气污染垂直监测的重要技术平台。但是当前的大气环境监测仪器大多是基于地面站房而设计，一般安装在标准机架/机柜或者标准实验台上，需要的空间、供电以及防止相互干扰等条件较为严格。因此，设计一种适用于系留气球特性的集成式大气污染监测采集系统成为利用系留气球平台开展大气污染垂直监测亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的大气污染监测采集系统都是基于地面站房设计，不适用于搭载在系留气球平台上的技术难题，提供一种球载集成式大气污染监测采集系统，能够在动态垂直廓线监测和静态滞空监测中稳定运行，能够有效消除仪器废气排放对监测产生的影响，满足利用系留气球平台开展大气污染垂直监测的技术需求。

技术方案

为了实现上述技术目的，本发明设计的一种球载集成式大气污染监测采集系统，其特征在于：它包括挂架，所述挂架内设有若干安装槽，挂架上装有自适应稳定构件，挂架的左侧安装槽内位于上方位置上下叠放有O₃监测仪和浊度仪，左侧中部装有等速采样控制装置，左侧底部上下叠放有PM_2.5采样器和PM_2.5监测仪，挂架正下方上下叠放SO₂监测仪和NO_X监测仪，右侧底部上下叠放PM₁₀监测仪和黑碳监测仪，右侧上方安装槽安装扫描电迁移粒径谱仪，并在扫描电迁移粒径谱仪上并排安装粒子计数器和空气动力学粒径谱仪，挂架正上方安装槽内装有电源控制箱及废弃净化器。

进一步，所述自适应稳定构件设置在挂架的中间位置。

进一步，所述挂架采用航空铝材制作。

进一步，所述PM₁₀监测仪和PM_2.5监测仪是小型光散射法监测仪。

进一步，所述黑碳监测仪选择了便携式监测仪。

进一步，所述PM_2.5采样器为微型小流量采样器。

有益效果

本发明提供的一种球载集成式大气污染监测采集系统，能够在动态垂直廓线监测和静态滞空监测中稳定运行，能够有效消除仪器废气排放对监测产生的影响，满足利用系留气球平台开展大气污染垂直监测的技术需求。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

实施例

如附图1所示，一种球载集成式大气污染监测采集系统，其特征在于：它包括挂架1，所述挂架1内设有若干安装槽101，挂架1上装有自适应稳定构件2，挂架1的左侧安装槽内位于上方位置上下叠放有O₃监测仪3和浊度仪4，左侧中部装有等速采样控制装置5，左侧底部上下叠放有PM_2.5采样器6和PM_2.5监测仪7，挂架1正下方上下叠放SO₂监测仪8和NO_X监测仪9，右侧底部上下叠放PM₁₀监测仪10和黑碳监测仪11，右侧上方安装槽安装扫描电迁移粒径谱仪12，并在扫描电迁移粒径谱仪12上并排安装粒子计数器13和空气动力学粒径谱仪14，挂架1正上方安装槽内装有电源控制箱及废弃净化器15。

所述自适应稳定构件2设置在挂架1的中间位置。

所述挂架1采用航空铝材制作。

所述PM₁₀监测仪10和PM_2.5监测仪7是小型光散射法监测仪。

所述黑碳监测仪11为便携式监测仪。

所述PM_2.5采样器6为微型小流量采样器。

任务挂架1采用航空铝材质，在减轻自重的同时确保了任务挂架的机械强度。监测仪器设备考虑到高空大气污染监测研究的实际需求和仪器自身工作原理，部分仪器选择了小型化仪器，如PM₁₀监测仪10和PM_2.5监测仪7是小型光散射法监测仪，黑碳监测仪11选择了便携式监测仪，PM_2.5采样器6为微型小流量采样器。其余仪器设备基本采用常规通用型号。

为保证集成式监测系统在高空运行的平稳性，任务挂架结构设计中对仪器重量进行了平衡分配。另外，系留气球在空中遇到较强阵风时，可能会出现球体姿态变化，为了保证集成式监测系统能够处于平稳的工作状态，在集成式监测系统和系留气球球体结合部设计有自适应稳定构件2，以保证集成式监测系统始终处于水平状态。为消除仪器废气排放对监测结果的影响，所有仪器废气均经过废气净化器15颗粒物过滤及活性碳吸附处理后排放。