时控恒流量采样器的研制.pdf

维普资讯 第 17卷 第 1期 文物保护与考古科学 Vo1．17．No．1 2005年 2月 SCIENCESOFC0NSERVAT10N AND ARCHAEOLOGY Feb，2005 文章编号：1005—1538(2005)01—0045—04 时控恒流量采样器的研制 罗曦芸 (上海博物馆文物保护与考古科学实验室，上海200237) 陈元勋 (上海广电数字音像电子有限公司，上海200233) 摘要：针对 目前国产小型采样器 24小时采样 ，因连续在博物馆陈列室等处用电存在的不安全性、采样位置受电源 位置限制以及流量控制不稳的缺陷，根据博物馆实际检测采样 的特殊需要 ，自行研制了小型时控恒流量采样器。 采样器主要有定时控制、电机控制、电源检测、模式开关和气泵等部分组成。通过电路的特殊设计，采取间隙式采 样模式以保证连续采样无需外接电源，解决电池供电随着使用时间的增加电压下降可能引起采样流量变化的问 题。通过电路中稳速系统设计，使采样器工作在一确定的电压之上 ，保证电机转速稳定，使采样流量不受采样管 阻力影响，从而保证采样精度。采样器经半年多实际应用最大相对误差为 2．5％。能满足博物馆实际检测采样要 求。 关键词：恒流量 ；小型采样器 中图分类号： X132；X510．2 文献标识码 ：A 失去后不可能再获得，因此对采样器的安全要求特 1 引 言 别高，绝对不容许有任何不安全因素。选择采样器 环境污染对文物的保存已构成严重威胁。对 供电系统时，我们选择了用电池供电。放弃了用交 博物馆陈列和库房环境的及时检测，建立博物馆常 流电整流后供电。电池是属于消耗性电源 ，随着放 年环境检测监控工作 ，全面调查博物馆环境中超标 电电流的增大，电源将很快消耗完。因此即使采样 污染物的来源已是当务之急，大气采样器与吸收液 器发生故障使电源短路 ，也不至于燃烧，保证安全 或吸收管连用可按需要采集各种污染物，但 目前国 上绝对可靠性。当然用电池供点也有局限性 ，其一 产小型采样器用于24小时连续采样时通常需外接 是随着使用时间的增加电压会下降，可能使采样气 电源，这给采样带来许多不便 (受电源位置限制)， 体的流量发生变化 ，从而影响采样精度。其二是电 同时也存在不安全的因素 (连续用电)。流量控制 池的容量有限，目前市场上可能购买的五号镍氢电 采用以旋纽调节采气孔大小的方式，随着采样时间 池的最大容量是 1．5A·h，如果用电量是 lOOmA，那 的延长 ，因受气流作用采气孔直径将发生变化从而 么也只能用 15h。这两方面的不足，通过在电路中 引起流量变化，针对现有采样器存在的一些不足， 采取措施后加 以克服，以保证采样精度和采样时 我们在研究二氧化氮检测方法时对采样器也进行 间。 了优化。研制出对文物无危险，噪音低，体积小，恒 2．2 流速稳定性 流量间隙式采样器，以满足博物馆环境检测的特殊 采样精度直接关系到后续分析结果的可靠性， 性要求。 通常为了保证采集样品具有代表性，采样时间都比 较长，因此采样器流速稳定性是影响采样精度的重 2 采样器的设计考虑 要因素。本采样器使用五号电池，在使用中，随着电 2．1 安全性