[发明专利]一种大气颗粒物采样器及采样方法

权利要求书

1.一种大气颗粒物采样器，其特征在于，包括，

无人机(1)，所述无人机(1)上设置有降落伞包，

箱体(2)，所述箱体(2)设置在所述无人机(1)上，所述箱体(2)具有放置腔(3)，

气流管(4)，所述气流管(4)穿过所述箱体(2)，将所述放置腔(3)分割为上膜腔(5)和取膜腔(6)，所述气流管(4)的侧壁具有条形孔(7)，所述条形孔(7)将所述放置腔(3)和所述气流管(4)连通，所述条形孔(7)为多个，且沿所述气流管(4)的长度方向依次设置，

滤膜(8)，所述滤膜(8)为多个，均移动设置在所述上膜腔(5)内，所述滤膜(8)通过所述条形孔(7)穿过所述气流管(4)进入所述取膜腔(6)内；

还包括吸气组件(9)，所述吸气组件(9)设置在所述气流管(4)内，包括，

支杆(10)，所述支杆(10)设置在所述气流管(4)内，且所述支杆(10)为多个，多个所述支杆(10)交叉设置，

驱动马达(11)，所述驱动马达(11)设置在所述支杆(10)上，

轴流叶轮(12)，所述轴流叶轮(12)设置在所述驱动马达(11)的输出轴上；

多个所述滤膜(8)由所述气流管(4)进气端至出气端的滤膜(8)膜孔依次变小，

还包括，

卷辊(13)，所述卷辊(13)转动设置在所述取膜腔(6)内，所述滤膜(8)绕设在所述卷辊(13)上，所述卷辊(13)用于拉动所述滤膜(8)并将所述滤膜(8)收集；

所述气流管(4)还包括，

覆膜辊子(14)，所述覆膜辊子(14)为多个，多个所述覆膜辊子(14)均设置在所述气流管(4)的管壁上，且所述覆膜辊子(14)沿气流管(4)的长度方向依次设置，

隔离膜(15)，所述隔离膜(15)移动设置在所述取膜腔(6)内，且绕过所述覆膜辊子(14)与所述滤膜(8)接触。

2.根据权利要求1所述的一种大气颗粒物采样器，其特征在于，还包括驱动组件(16)，所述驱动组件(16)包括，

驱动齿轮(17)，所述驱动齿轮(17)设置在所述覆膜辊子(14)上，

辊子电机(18)，所述辊子电机(18)设置在所述取膜腔(6)的腔壁上，用于为所述驱动齿轮(17)提供动力，所述辊子电机(18)的驱动轴上设置有输出齿轮(19)，

齿形带(20)，所述齿形带(20)将多个所述驱动齿轮(17)和所述输出齿轮(19)连接，所述齿形带(20)分别与所述输出齿轮(19)和所述驱动齿轮(17)啮合，

辅助压辊(21)，所述辅助压辊(21)为多个，均设置在所述气流管(4)上，所述辅助压辊(21)设置在所述驱动齿轮(17)端面方向的一侧，用于将所述齿形带(20)贴紧所述驱动齿轮(17)。

3.根据权利要求2所述的一种大气颗粒物采样器，其特征在于，还包括，

滑槽(22)，所述滑槽(22)设置在所述气流管(4)上，

驱动轮(23)，所述驱动轮(23)辊动设置在所述滑槽(22)内，

喷码器(24)，所述喷码器(24)一端设置在所述驱动轮(23)上，另一端与所述隔离膜(15)紧贴，所述喷码器(24)用于为所述隔离膜(15)打码。

4.根据权利要求3所述的一种大气颗粒物采样器，其特征在于，还包括卷辊驱动电机(29)，所述卷辊驱动电机(29)设置在所述取膜腔(6)内，用于为所述卷辊(13)提供动力，所述卷辊驱动电机(29)对所述滤膜(8)拉动的线速度与所述覆膜辊子(14)转动的线速度一致。

5.根据权利要求4所述的一种大气颗粒物采样器，其特征在于，还包括，

信息处理模块(25)，所述信息处理模块(25)设置在所述上膜腔(5)内，

定位块(26)，所述定位块(26)设置在所述上膜腔(5)内，用于向所述信息处理模块(25)发送高度信号，

计时器(27)，所述计时器(27)设置在所述上膜腔(5)内，用于向所述信息处理模块(25)发送时间信号，

流速测试器(28)，所述流速测试器(28)设置在所述气流管(4)出口端，用于向所述信息处理模块(25)发射气体流速信息。

6.一种大气颗粒物采样方法，应用权利要求1～5任意一项所述的一种大气颗粒物采样器，包括以下步骤，

S1、所述无人机带动所述箱体(2)推升到高于需要测定大气的高度，并停止驱动，打开降落伞，箱体(2)降落，

S2、定位块(26)检测高度信息，当箱体(2)落到需要测定大气高度位置时，向信息处理模块(25)发射信号，信息处理模块(25)接收到高度信号之后向吸气组件(9)、卷辊(13)、辊子电机(18)、计时器(27)和流速测试器(28)发送启动信号，

S3、所述卷辊驱动电机(29)和辊子电机(18)间歇转动，将覆盖气流管(4)的滤膜(8)卷出，并拉动后续没接触过高空大气的滤膜(8)覆盖气流管(4)，

S4、定位块(26)、计时器(27)和流速测试器(28)向信息处理模块(25)分别发射高度信息、时间信息和气流流速信息，信息处理模块(25)向喷码器(24)发射喷码信号，

S5、喷码器(24)向隔离膜(15)打码，标记高度、时间信息和流速信息，

S6、当箱体(2)每下降一定高度，定位块(26)、计时器(27)和流速测试器(28)均会向信息处理模块(25)发射信息，信息处理模块(25)向卷辊驱动电机(29)、辊子电机(18)和喷码器(24)发射信号，其中喷码器(24)先执行操作，待喷码完成后，卷辊驱动电机(29)和辊子电机(18)延时启动，将上一高度段的滤膜(8)回卷，并拉出后续没接触过高空大气的滤膜(8)覆盖气流管(4)，

S7、重复步骤S5的操作，直至箱体(2)下降至设定高度，除定位块(26)以外各部分零部件停止驱动。