[发明专利]用于大气气溶胶测量的全样气采集装置

说明书

本发明公开了用于大气气溶胶测量的全样气采集装置，包括采样容器和控制部件，所述采样容器搭载于能够升空至设定高度的升空平台，所述控制部件能够控制所述采样容器由折叠状态切换为展开状态；所述采样容器的底部具有进气口，所述采样容器还设有与所述控制部件通信连接的闭合部件，所述控制部件能够控制所述闭合部件动作以关闭所述进气口。该全样气采集装置能够采集高空的大气气溶胶并将其带回地面，以方便用相关设备对采样的大气气溶胶测量，由于将高空大气气溶胶采样后带回地面进行测量，所以测量不受限制，方便对亚微米尺度大气气溶胶的各项物理化学参数特性进行测量研究。

技术领域

本发明涉及大气环境探测技术领域，特别是涉及一种用于大气气溶胶测量的全样气采集装置。

背景技术

大气气溶胶为液态或固态微粒在空气中的悬浮体系，能够直接或间接影响大气辐射平衡和气候，也能够造成空气质量下降和能见度降低，并影响人体健康；目前已知气溶胶具有明显的垂直分布，即在不同高度(比如在边界层及自由对流层的不同高度上)存在物理化学特性的差别。因此，为研究气溶胶对环境和气候的影响，需要分析气溶胶的性质，特别是气溶胶物理和化学特性在垂直方向上的变化。

目前，尚缺乏有效的探测仪器或探测方法以获取研究所需的高空气溶胶的特性，特别是测量比较耗时的吸湿性和分档活化特性。采用系留气艇平台进行垂直探测是一种广泛使用的测量大气气溶胶廓线的方法，由于受限于载重量，一般艇载仪器只能获得总质量浓度和0.25μm以上的气溶胶尺度谱信息。但是，对于大气气溶胶，一般在0.1～0.2μm附近有一个尺度谱的峰值，必须将测量下限延展至0.1μm以下才能很好地描述气溶胶的尺度谱；而对于气溶胶的化学成分、吸湿性以及活化特性等，则由于没有适合搭载的仪器无法实现测量。

有鉴于此，如何设计一种全样气采集装置，能够采集高空中的大气气溶胶样气，并将其带回地面以便观测亚微米尺度(0.01～1μm)大气气溶胶的各项物理化学参数，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于大气气溶胶测量的全样气采集装置，包括采样容器和控制部件，所述采样容器搭载于能够升空至设定高度的升空平台，所述控制部件能够控制所述采样容器由折叠状态切换至展开状态；所述采样容器的底部具有进气口，所述采样容器还设有与所述控制部件通信连接的闭合部件，所述控制部件能够控制所述闭合部件动作以关闭所述进气口。

本发明提供的全样气采集装置能够采集高空的大气气溶胶并将其带回地面，以方便用相关设备对采样的大气气溶胶测量；该全样气采集装置包括采样容器和控制部件，其中，采样容器搭载于升空平台，可由升空平台携带升空至指定高度；控制部件能够控制采样容器由折叠状态切换至展开状态，并控制部件还能够控制闭合部件关闭采样容器底部的进气口；升空采样前，将采样容器折叠，使其处于扁平化状态，排出内部的空气，减小体积，并方便升空，同时因为采样容器折叠，其进气口可以处于非关闭状态，减少操作；升空平台携带采样容器升高至指定高度后，可通过控制部件远程控制采样容器使其由折叠状态切换至展开状态，因进气口位于采样容器的底部，在采样容器展开后，可以自然进气，待样气充满采集容器后，通过控制部件控制闭合部件动作以关闭进气口，使采样容器处于封闭状态，避免返回地面时采集的样气泄漏；闭合部件关闭进气口后，采气完成，升空平台可携带采样容器返回地面，利用地面测量仪器对采样的大气气溶胶进行各项参数的观测，以实现对大气气溶胶特性的分析。

另外，该全样气采集装置中，采样容器可折叠，进气口设于底部，将其升空后再展开，如此可实现自然进气，避免采用泵等结构将样气泵至采样容器中，一方面可简化结构，另一方面可避免因样气经泵或流速过大导致气溶胶损失，有助于确保后续检测结果的准确性和有效性。