一种走航式多孔径大气微塑料采集装置

技术领域

本发明涉及一种走航式多孔径大气微塑料采集装置，具体为一种走航式多孔径大气微塑料采集装置，属于多孔径大气微塑料采集技术领域。

背景技术

微塑料是指直径小于5毫米的塑料碎片或颗粒，粒径可从几微米至几毫米，分布范围广泛。微塑料形态各异，可为球形、条状、纤维状或不规则碎片状等多种形状，肉眼不易分辨。微塑料本身对于环境的污染已引起全球的广泛关注，更为特殊的是由于微塑料比表面积大，疏水性强，易于富集环境中的疏水性污染物，而大多数的高危污染物都是疏水性的，如多氯联苯、双酚A等。微塑料成为携带污染物的载体在自然界中迁徙，并不断的富集着疏水性的污染物，对生态系统、动植物的健康生长甚至人类的食物链造成危害。目前，全球的科研工作者对于环境中的微塑料开展了广泛的调查，对于水体、土壤中的微塑料开展了较多的工作，而对于大气中漂浮的微塑料，研究较少。

根据专利号CN 214334388 U的实用新型公开了一种大气中微塑料的采集装置，包括依次可拆卸连接的进气单元、微塑料富集单元和出气单元，所述进气单元包括进气通道、超声波发生器、储水箱及防误入筛网，所述进气通道一端与微塑料富集单元连接，另一端设有进气口，所述进气通道上、进气口后依次设有防误入筛网、超声波发生器；应用该装置采集到的微塑料丰度与采集大气的采样体积有对应关系，更能直观的反应出采集地区的真实水平，将大气中的微塑料、灰尘等微粒黏附在采样装置的螺旋管前端，方法简单，采集过程不会对微塑料造成二次破坏，也不会因堵塞塞板而造成结果偏离。采用仿生技术，模拟人类的鼻腔结构，结构简单，应用方便。

根据以上对比文件中在对大气中微塑料进行采集的时候存在以下问题：

利用不同孔径通道滤网薄膜在对大气中的微塑料进行收集的时候，由于不同孔径通道滤网薄膜是直接固定安装在微塑料收集盒内部，因此当需要对不同孔径通道滤网薄膜进行取下的时候较为繁琐，若根据采集的需要，仅仅需要对其中几种微塑料进行定向的收集时，无法便捷的根据采集的需要来任意更换不同孔径通道滤网薄膜。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种走航式多孔径大气微塑料采集装置，以解决现有技术中利用不同孔径通道滤网薄膜在对大气中的微塑料进行收集的时候，由于不同孔径通道滤网薄膜是直接固定安装在微塑料收集盒内部，因此当需要对不同孔径通道滤网薄膜进行取下的时候较为繁琐，若根据采集的需要，仅仅需要对其中几种微塑料进行定向的收集时，无法便捷的根据采集的需要来任意更换不同孔径通道滤网薄膜的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种走航式多孔径大气微塑料采集装置，包括飞行设备本体，所述飞行设备本体顶部设置有两个转动杆，所述转动杆外侧固定连接有多个第一锥齿轮，所述第一锥齿轮一侧啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮一侧固定连接有圆形套筒，所述圆形套筒内部滑动连接有螺纹杆，所述螺纹杆外侧固定连接有移动滑块，所述圆形套筒内部开设有条形槽，所述移动滑块与圆形套筒之间通过条形槽滑动连接，所述飞行设备本体顶部设置有多个用于单次区分采集大气中不同粒径微塑料样品滤网薄膜，所述滤网薄膜一侧开设有固定孔，所述螺纹杆与滤网薄膜之间通过固定孔卡接，所述滤网薄膜一侧固定连接有两个支撑凸块，所述飞行设备本体顶部设置有采集框，所述滤网薄膜滑动连接于采集框内部，所述采集框顶部固定连接有多个第一弹簧，所述第一弹簧一端设置有支撑横板，所述支撑横板顶部开设有多个方形槽，所述滤网薄膜与支撑横板之间通过方形槽滑动连接，所述支撑凸块设置于支撑横板顶部，所述转动杆外侧固定连接有传动组件，所述滤网薄膜外侧设置有密封组件，所述采集框底部固定连接有固定组件。

优选地，所述传动组件包括两个带轮，所述带轮固定连接于转动杆外侧，所述带轮外侧设置有传送带，通过设置带轮和传送带，进而可以带动另外一个转动杆转动，通过转动杆转动来带动多个螺纹杆向一侧运动，进而解除多个滤网薄膜的固定。

优选地，所述密封组件包括多个第四弹簧，其中多个所述第四弹簧一端固定连接有第一磁铁，另外多个所述第四弹簧一端固定连接有第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁一侧均设置为弧面，所述第一磁铁与第二磁铁之间通过磁性连接，所述采集框内部顶端开设有多个方形腔，所述采集框与第一磁铁之间通过方形腔滑动连接，所述采集框与第二磁铁之间通过方形腔滑动连接，通过设置第四弹簧，可以给第一磁铁和第二磁铁的移动提供一个活动空间，以此来方便对滤网薄膜和采集框之间进行密封。

优选地，所述固定组件包括四个第一凸块，所述第一凸块固定连接于采集框底部，所述第一凸块底部固定连接有第三弹簧，所述第一凸块一侧固定连接有第二凸块，所述第一凸块一侧卡接有第三凸块，所述第二凸块和第三凸块一侧均设置为弧面，通过把第二凸块和第三凸块一侧设置为弧面，进而可以通过第二凸块向下运动时挤压第三凸块向一侧运动，再通过第二弹簧的回弹力带动第三凸块卡入卡槽内部，以此来对大气微塑料采集装置进行固定。

优选地，所述固定组件还包括伸缩杆和第二弹簧，所述伸缩杆和第二弹簧固定连接于第三凸块一侧，所述第一凸块两侧均开设有卡槽，所述第一凸块与第三凸块之间通过卡槽卡接。

优选地，所述飞行设备本体顶部固定连接有四个固定块，所述固定块两侧均开设有限位槽，所述第二凸块与固定块之间通过限位槽滑动连接，通过设置限位槽，以此可以给第二凸块一个移动的空间。

优选地，所述固定块两侧均固定连接有第一支板，所述第一支板固定连接于伸缩杆和第二弹簧一端，通过设置第一支板，进而可以对伸缩杆和第二弹簧进行支撑，便于伸缩杆和第二弹簧运行的更加稳定。

优选地，所述飞行设备本体外侧固定连接有飞行设备滑翔翼，所述采集框一侧固定连接有大气抽滤动力系统，所述采集框另一侧固定连接有大气抽滤体积计数器，通过设置大气抽滤动力系统用于提高大气过滤体积和微塑料降置速度，而在另一侧设置有的大气抽滤体积计数器可记录大气抽滤体积。

优选地，所述采集框两侧均固定连接有第二支板，所述转动杆转动连接于第二支板内部，通过设置第二支板，进而来对转动杆进行支撑，便于转动杆运行的更加稳定。

优选地，所述采集框顶部固定连接有第三支板，所述螺纹杆螺纹连接于第三支板内部，所述圆形套筒转动连接于第三支板一侧，通过设置第三支板，进而来对圆形套筒和螺纹杆进行支撑，便于圆形套筒和螺纹杆运行的更加稳定。

本发明提供了一种走航式多孔径大气微塑料采集装置，其具备的有益效果如下：

1、该走航式多孔径大气微塑料采集装置，转动杆转动带动带轮转动，通过带轮和传送带的配合，进而带动另外一个转动杆转动，以此使所有的螺纹杆都可以从滤网薄膜一侧的固定孔旋出，以此可以快速的解除对滤网薄膜的固定，结构简单，操作方便，若需要取出全部的滤网薄膜时，此时可以直接拉动支撑横板向上运动，而在滤网薄膜一侧固定连接有支撑凸块，此时支撑横板可以带动支撑凸块向上运动，支撑凸块向上运动带动滤网薄膜向上运动，此时可以快速取出多个滤网薄膜，同时如果需要采集大气中某一种或者某一形状的微塑料，此时可以根据采集需要，来对采集框内部的滤网薄膜的孔径进行调节，当滤网薄膜全部失去固定之后，此时可以随意抽取其中一个滤网薄膜进行更换，而通过第一弹簧对支撑横板进行支撑，此时支撑横板不会直接掉落在采集框顶部，通过此种结构可以对其中任何一个滤网薄膜进行更换，节省时间，操作更加简便。

2、该走航式多孔径大气微塑料采集装置，滤网薄膜向下运动可以挤压第一磁铁和第二磁铁向两侧运动，当第一磁铁和第二磁铁分别朝着两侧运动的时候均可以压缩第四弹簧收缩，直到使滤网薄膜底部到达采集框内部的底端之后，此时第一磁铁和第二磁铁之间磁性相吸，并且通过第四弹簧的回弹力作用，以此可以紧紧的抵住滤网薄膜的两侧，以此来对滤网薄膜和采集框之间进行密封。

3、该走航式多孔径大气微塑料采集装置，采集框向下运动带动第一凸块向下运动，第一凸块向下运动带动第二凸块向下运动，由于第二凸块和第三凸块一侧均设置为弧面，进而第二凸块向下运动挤压第三凸块向一侧运动，第三凸块向一侧运动压缩伸缩杆和第二弹簧收缩，直到使第三凸块对准卡槽时，此时第三凸块受到第二弹簧的弹力作用，带动第三凸块卡进卡槽内部，以此对其他采集装置进行快速的固定，此时固定的结构，不仅简单，方便拆卸和安装，而且可以利用防锈蚀的材质来对采集装置进行固定，无需使用螺栓进行固定，避免大气中水汽过多，造成螺栓发生锈蚀，不易拆卸。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明图1的A部结构放大图；

图3为本发明滤网薄膜的结构示意图；

图4为本发明图3的B部结构放大图；

图5为本发明固定块的结构示意图；

图6为本发明图5的C部结构放大图；

图7为本发明第三凸块的结构示意图；

图8为本发明支撑凸块的结构示意图；

图9为本发明支撑横板的结构示意图；

图10为本发明圆形套筒的结构示意图；

图11为本发明固定孔的结构示意图；

图12为本发明转动杆的结构示意图；

图13为本发明第二锥齿轮的结构示意图；

图14为本发明第四弹簧的结构示意图；

图15为本发明第一磁铁的结构示意图。

图中：1、飞行设备本体；2、转动杆；3、第一锥齿轮；4、第二锥齿轮；5、圆形套筒；6、螺纹杆；7、条形槽；8、移动滑块；9、滤网薄膜；10、支撑横板；11、支撑凸块；12、固定孔；13、第一弹簧；14、方形槽；15、带轮；16、传送带；17、第一凸块；18、第二凸块；19、第三凸块；20、伸缩杆；21、第二弹簧；22、卡槽；23、第三弹簧；24、固定块；25、限位槽；26、第一支板；27、大气抽滤动力系统；28、采集框；29、大气抽滤体积计数器；30、第二支板；31、第三支板；32、飞行设备滑翔翼；33、方形腔；34、第四弹簧；35、第一磁铁；36、第二磁铁。

具体实施方式

本发明实施例提供一种走航式多孔径大气微塑料采集装置。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14，包括飞行设备本体1，飞行设备本体1顶部设置有两个转动杆2，转动杆2外侧固定连接有多个第一锥齿轮3，第一锥齿轮3一侧啮合连接有第二锥齿轮4，第二锥齿轮4一侧固定连接有圆形套筒5，圆形套筒5内部滑动连接有螺纹杆6，螺纹杆6外侧固定连接有移动滑块8，圆形套筒5内部开设有条形槽7，移动滑块8与圆形套筒5之间通过条形槽7滑动连接，飞行设备本体1顶部设置有多个用于单次区分采集大气中不同粒径微塑料样品滤网薄膜9，滤网薄膜9一侧开设有固定孔12，螺纹杆6与滤网薄膜9之间通过固定孔12卡接，滤网薄膜9一侧固定连接有两个支撑凸块11，飞行设备本体1顶部设置有采集框28，滤网薄膜9滑动连接于采集框28内部，采集框28顶部固定连接有多个第一弹簧13，第一弹簧13一端设置有支撑横板10，支撑横板10顶部开设有多个方形槽14，滤网薄膜9与支撑横板10之间通过方形槽14滑动连接，支撑凸块11设置于支撑横板10顶部，转动杆2外侧固定连接有传动组件，滤网薄膜9外侧设置有密封组件，采集框28底部固定连接有固定组件，传动组件包括两个带轮15，带轮15固定连接于转动杆2外侧，带轮15外侧设置有传送带16，通过设置带轮15和传送带16，进而可以带动另外一个转动杆2转动，通过转动杆2转动来带动多个螺纹杆6向一侧运动，进而解除多个滤网薄膜9的固定，采集框28两侧均固定连接有第二支板30，转动杆2转动连接于第二支板30内部，通过设置第二支板30，进而来对转动杆2进行支撑，便于转动杆2运行的更加稳定，采集框28顶部固定连接有第三支板31，螺纹杆6螺纹连接于第三支板31内部，圆形套筒5转动连接于第三支板31一侧，通过设置第三支板31，进而来对圆形套筒5和螺纹杆6进行支撑，便于圆形套筒5和螺纹杆6运行的更加稳定。

具体的，首先控制飞行设备本体1大气层中进行微塑采集时，由于多个滤网薄膜9是不同孔径的，以此可以单次区分采集大气中不同粒径微塑料样品，当采集完毕之后，需要把滤网薄膜9全部取出，此时可以通过转动转动杆2，转动杆2转动带动第一锥齿轮3转动，第一锥齿轮3转动带动第二锥齿轮4转动，第二锥齿轮4转动带动圆形套筒5转动，由于移动滑块8与圆形套筒5之间通过条形槽7滑动连接，进而圆形套筒5转动带动螺纹杆6转动，由于螺纹杆6螺纹连接于第三支板31内部，进而圆形套筒5转动带动螺纹杆6边转动边向一侧运动，以此使螺纹杆6可以快速的从滤网薄膜9一侧的固定孔12中旋出，与此同时，转动杆2转动带动带轮15转动，通过带轮15和传送带16的配合，进而带动另外一个转动杆2转动，以此使所有的螺纹杆6都可以从滤网薄膜9一侧的固定孔12旋出，以此可以快速的解除对滤网薄膜9的固定，结构简单，操作方便，若需要取出全部的滤网薄膜9时，此时可以直接拉动支撑横板10向上运动，而在滤网薄膜9一侧固定连接有支撑凸块11，此时支撑横板10可以带动支撑凸块11向上运动，支撑凸块11向上运动带动滤网薄膜9向上运动，此时可以快速取出多个滤网薄膜9，同时如果需要采集大气中某一种或者某一形状的微塑料，此时可以根据采集需要，来对采集框28内部的滤网薄膜9的孔径进行调节，当滤网薄膜9全部失去固定之后，此时可以随意抽取其中一个滤网薄膜9进行更换，而通过第一弹簧13对支撑横板10进行支撑，此时支撑横板10不会直接掉落在采集框28顶部，通过此种结构可以对其中任何一个滤网薄膜9进行更换，节省时间，操作更加简便。

请再次参阅图1、图2、图3、图5、图8、图11、图14和图15，密封组件包括多个第四弹簧34，其中多个第四弹簧34一端固定连接有第一磁铁35，另外多个第四弹簧34一端固定连接有第二磁铁36，第一磁铁35和第二磁铁36一侧均设置为弧面，第一磁铁35与第二磁铁36之间通过磁性连接，采集框28内部顶端开设有多个方形腔33，采集框28与第一磁铁35之间通过方形腔33滑动连接，采集框28与第二磁铁36之间通过方形腔33滑动连接，通过设置第四弹簧34，可以给第一磁铁35和第二磁铁36的移动提供一个活动空间，以此来方便对滤网薄膜9和采集框28之间进行密封。

具体的，由于在采集框28内部顶端开设有方形腔33，对每一个滤网薄膜9进行安装的时候，每次滤网薄膜9沿着采集框28顶部的滑槽运动向下运动的时候，此时由于第一磁铁35和第二磁铁36一侧均设置为弧面，此时滤网薄膜9向下运动可以挤压第一磁铁35和第二磁铁36向两侧运动，当第一磁铁35和第二磁铁36分别朝着两侧运动的时候均可以压缩第四弹簧34收缩，直到使滤网薄膜9底部到达采集框28内部的底端之后，此时第一磁铁35和第二磁铁36之间磁性相吸，并且通过第四弹簧34的回弹力作用，以此可以紧紧的抵住滤网薄膜9的两侧，以此来对滤网薄膜9和采集框28之间进行密封。

请再次参阅图1、图2、图3、图5和图14，飞行设备本体1外侧固定连接有飞行设备滑翔翼32，采集框28一侧固定连接有大气抽滤动力系统27，采集框28另一侧固定连接有大气抽滤体积计数器29，通过设置大气抽滤动力系统27用于提高大气过滤体积和微塑料降置速度，而在另一侧设置有的大气抽滤体积计数器29可记录大气抽滤体积。

具体的，而在采集框28一侧设置的大气抽滤动力系统27用于提高大气过滤体积和微塑料降置速度，而在另一侧设置有的大气抽滤体积计数器29可记录大气抽滤体积。

请再次参阅图1、图2、图3、图5、图6、图7和图14，固定组件包括四个第一凸块17，第一凸块17固定连接于采集框28底部，第一凸块17底部固定连接有第三弹簧23，第一凸块17一侧固定连接有第二凸块18，第一凸块17一侧卡接有第三凸块19，第二凸块18和第三凸块19一侧均设置为弧面，通过把第二凸块18和第三凸块19一侧设置为弧面，进而可以通过第二凸块18向下运动时挤压第三凸块19向一侧运动，再通过第二弹簧21的回弹力带动第三凸块19卡入卡槽22内部，以此来对大气微塑料采集装置进行固定，固定组件还包括伸缩杆20和第二弹簧21，伸缩杆20和第二弹簧21固定连接于第三凸块19一侧，第一凸块17两侧均开设有卡槽22，第一凸块17与第三凸块19之间通过卡槽22卡接，飞行设备本体1顶部固定连接有四个固定块24，固定块24两侧均开设有限位槽25，第二凸块18与固定块24之间通过限位槽25滑动连接，通过设置限位槽25，以此可以给第二凸块18一个移动的空间，固定块24两侧均固定连接有第一支板26，第一支板26固定连接于伸缩杆20和第二弹簧21一端，通过设置第一支板26，进而可以对伸缩杆20和第二弹簧21进行支撑，便于伸缩杆20和第二弹簧21运行的更加稳定。

具体的，而在采集框28底部设置的固定组件，以此可以整体对大气微塑料采集装置进行拆卸，以此更换为其他用于采集大气中其他含量的装置，以此使飞行设备本体1可以一机多用，当需要对大气微塑料采集装置进行更换的时候，此时可以拉动第三凸块19向一侧运动，第三凸块19向一侧运动压缩伸缩杆20和第二弹簧21收缩，此时第三凸块19可以从卡槽22内部取出，此时第一凸块17失去固定，以此可以快速的取出大气微塑料采集装置，若需要更换为其他采集装置时，其他采集装置底部设置有和大气微塑料采集装置底部相同的结构，此时可以按压采集框28向下运动，采集框28向下运动带动第一凸块17向下运动，第一凸块17向下运动带动第二凸块18向下运动，由于第二凸块18和第三凸块19一侧均设置为弧面，进而第二凸块18向下运动挤压第三凸块19向一侧运动，第三凸块19向一侧运动压缩伸缩杆20和第二弹簧21收缩，直到使第三凸块19对准卡槽22时，此时第三凸块19受到第二弹簧21的弹力作用，带动第三凸块19卡进卡槽22内部，以此对其他采集装置进行快速的固定，此时固定的结构，不仅简单，方便拆卸和安装，而且可以利用防锈蚀的材质来对采集装置进行固定，无需使用螺栓进行固定，避免大气中水汽过多，造成螺栓发生锈蚀，不易拆卸。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。