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　　1.一种小流量气体采样泵，其特征在于：包括依次相连的电驱动单元(100)、活塞单元

　　(200)、阀组(300)，所述电驱动单元(100)，用于向活塞单元(200)的输入端输出直线往复运

　　动；所述活塞单元(200)，通过其输出端设置的第一气口(230)向外抽排气体；所述阀组

　　(300)包括第二气口(330)、第一单向单元(310)、第二单向单元(320)，所述第二气口(330)

　　与所述第一气口(230)相连，所述第一单向单元(310)和第二单向单元(320)并联在第二气

　　口(330)上，气体只能从第一单向单元(310)单向流入第二气口(330)，从第二气口(330)向

　　第二单向单元(320)单向流出，所述电驱动单元(100)和活塞单元(200)固定连接在基座

　　2.根据权利要求1所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述电驱动单元(100)包

　　括驱动电机(110)、换向模块(120)，所述驱动电机(110)的输出端通过曲柄滑块机构连接所

　　述换向模块(120)的输入端，所述换向模块(120)的输出端传动连接所述活塞单元(200)。

　　3.根据权利要求2所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述曲柄滑块机构包括第

　　一连杆(121)、第二连杆(122)，所述第一连杆(121)的一端偏心铰接在所述驱动电机(110)

　　的输出端上，另一端铰接所述第二连杆(122)，第二连杆(122)传动连接所述换向模块

　　4.根据权利要求1所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述活塞单元(200)包括

　　缸筒(210)、活塞组件(220)，所述缸筒(210)通过快装夹具连接在所述基座(400)上，所述活

　　塞组件(220)包括活塞主体(221)和活塞杆(222)，所述活塞杆(222)的一端与所述电驱动单

　　元(100)传动连接，另一端同轴连接所述活塞主体(221)，活塞主体(221)能够在活塞杆

　　5.根据权利要求4所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述活塞杆(222)包括螺

　　(2225)、后锁紧螺母(2226)和螺纹套筒(2227)依次从前往后同轴连接在所述螺杆(2221)

　　上，所述活塞主体(221)的开口端设置有环形翻沿，所述环形翻沿嵌设在所述前固定片

　　(2222)和后固定片(2224)之间，所述电驱动单元(100)的输出端连接在螺纹套筒(2227)上。

　　6.根据权利要求4所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述快装夹具包括U型卡

　　座(510)、锁紧螺栓(520)，所述U型卡座(510)固定连接在所述基座(400)上，所述锁紧螺栓

　　7.根据权利要求2所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述换向模块(120)、活塞

　　单元(200)、阀组(300)均设置有两组，所述换向模块(120)均通过曲柄连杆机构连接于所述

　　驱动电机(110)输出端的惯性轮(500)上，且连接位置在所述惯性轮(500)上呈中心对称分

　　布，所述第二单向单元(320)连接双向三通阀(600)的进口，第三单向单元(700)连接所述双

　　8.根据权利要求1所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述电驱动单元(100)包

　　括电推杆(111)，所述电推杆(111)传动连接所述活塞单元(200)。

　　9.根据权利要求8所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述电推杆(111)通过卡

　　10.根据权利要求1所述一种小流量气体采样泵，其特征在于：所述电驱动单元(100)依

　　次电连接电机控制器(900)和电源，所述电源为交流电源(800)或低压直流电源(1000)。

　　1L/min以上，且设备体积较大、成本较高，对于小流量采样要求的特定使用场景，这种气体

　　采样泵并不适用。为此，现有技术中出现了一些适用于小流量采样需求的手动采样仪器，但

　　这种手动采样仪器的使用较为不便，而且受操作经验限制，采样精度也会受到影响。

　　一种小流量气体采样泵，其特征在于：包括依次相连的电驱动单元、活塞单元、阀

　　组，所述电驱动单元，用于向活塞单元的输入端输出直线往复运动；所述活塞单元，通过其

　　输出端设置的第一气口向外抽排气体；所述阀组包括第二气口、第一单向单元、第二单向单

　　元，所述第二气口与所述第一气口相连，所述第一单向单元和第二单向单元并联在第二气

　　口上，气体只能从第一单向单元单向流入第二气口，从第二气口向第二单向单元单向流出，

　　进一步的，所述电驱动单元包括驱动电机、换向模块，所述驱动电机的输出端通过

　　曲柄滑块机构连接所述换向模块的输入端，所述换向模块的输出端传动连接所述活塞单

　　进一步的，所述曲柄滑块机构包括第一连杆、第二连杆，所述第一连杆的一端偏心

　　铰接在所述驱动电机的输出端上，另一端铰接所述第二连杆，第二连杆传动连接所述换向

　　进一步的，所述活塞单元包括缸筒、活塞组件，所述缸筒通过快装夹具连接在所述

　　基座上，所述活塞组件包括活塞主体和活塞杆，所述活塞杆的一端与所述电驱动单元传动

　　连接，另一端同轴连接所述活塞主体，活塞主体能够在活塞杆的带动下沿着所述缸筒内部

　　进一步的，所述活塞杆包括螺杆、前固定片、垫片、后固定片、前锁紧螺母、后锁紧

　　螺母、螺纹套筒，所述前固定片、垫片、后固定片、前锁紧螺母、后锁紧螺母和螺纹套筒依次

　　从前往后同轴连接在所述螺杆上，所述活塞主体的开口端设置有环形翻沿，所述环形翻沿

　　嵌设在所述前固定片和后固定片之间，所述电驱动单元的输出端连接在螺纹套筒上。

　　进一步的，所述快装夹具包括U型卡座、锁紧螺栓，所述U型卡座固定连接在所述基

　　座上，所述锁紧螺栓螺纹连接在U型卡座上，所述缸筒固定在锁紧螺栓和U型卡座之间。

　　进一步的，所述换向模块、活塞单元、阀组均设置有两组，所述换向模块均通过曲

　　柄连杆机构连接于所述驱动电机输出端的惯性轮上，且连接位置在所述惯性轮上呈中心对

　　称分布，所述第二单向单元连接双向三通阀的进口，第三单向单元连接所述双向三通阀的

　　力，以活塞抽吸的方式，配合相互反向的第一单向单元和第二单向单元，实现间歇式的压力

　　抽排动作，也实现自动的气体采样，以简单的结构，实现自动化的气体采样需求，从而解决

　　了现有技术中小流量采样器械使用不便的问题，实现了小流量和结构简单的技术效果。

　　其中：100‑电驱动单元，110‑驱动电机，111‑电推杆，120‑换向模块，121‑第一连

　　杆，122‑第二连杆，200‑活塞单元，210‑缸筒，220‑活塞组件，221‑活塞主体，222‑活塞杆，

　　母，2227‑螺纹套筒，230‑第一气口，300‑阀组，310‑第一单向单元，320‑第二单向单元，330‑

　　第二气口，400‑基座，500‑惯性轮，510‑U型卡座，520‑锁紧螺栓，530‑支撑块，540‑卡箍，

　　550‑紧固螺栓，600‑双向三通阀，700‑第三单向单元，800‑交流电源，900‑电机控制器，

　　图1、2示出了一种小流量气体采样泵的实施例一，包括电驱动单元100、活塞单元

　　单元100的输出端传动连接，活塞单元200的输出端形成用以抽排气体的第一气口230。阀组

　　300包括：与第一气口230连接的第二气口330、用以控制气体单向流入第二气口330的第一

　　单向单元310、用以控制气体单向从第二气口330向外排出的第二单向单元320，其中第一单

　　在使用时，电驱动单元100在一个行程中，拉动活塞单元200做退回动作，使得阀组

　　300的第一单向单元310打开、第二单向单元320关闭，以使得外接气体经第一单向单元310

　　进入活塞单元200，被暂时储存在活塞单元200的无杆腔中，也使得该无杆腔的容量也就是

　　间歇抽排气的流量决定因素，因而可定义该行程为吸气行程；在电驱动单元100反向而进入

　　另一运动行程后，推动活塞单元200做推出动作，使得阀组300单元的第一单向单元310关

　　闭、第二单向单元320打开，以使得活塞单元200的无杆腔内储存的气体被压出，一般会被排

　　本实用新型以电驱动单元100作为源动力，以活塞抽吸的方式，配合相互反向的第

　　一单向单元310和第二单向单元320，实现间歇式的压力抽排动作，也实现自动的气体采样，

　　以简单的结构，实现自动化的气体采样需求，从而解决了现有技术中小流量采样器械使用

　　电驱动单元100包括驱动电机110和换向模块120。其中，驱动电机110配置呈输出

　　旋转运动，换向模块120的输入端通过曲柄滑块机构与驱动电机110的输出端传动连接。优

　　选地，驱动电机110为提高小流量取样的精度，可以选择伺服电机，也可选择步进电机，而因

　　小流量气体采样需求所需动力不大，所以该电机可以选择小功率电机，以更好的降低整机

　　成本。而选择曲柄滑块机构作为传动机构的目的，也是考虑到机构运行的可靠性和市售价

　　格，进一步降低整机成本；优选的，曲柄滑块机构包括偏心铰接在驱动电机110输出端上的

　　上，而从整个动力总成而言，其属于斯特林电驱动单元。优选的，驱动电机110还连接有交流

　　小流量气体采样泵还包括基座400，电驱动单元100安装在基座400上，基座400上

　　还连接有与活塞单元200可拆连接的快装夹具。一般而言，为适应小流量气体采样的需求，

　　该活塞单元200可以选用1mL、5mL、50mL、250mL等规格，以提高小流量气体采样泵的适用范

　　围，也方便在不同流量需求的采样环境之间进行切换。优选的，活塞单元200的一端形成有

　　环形或矩形的外翻沿，快装夹具包括固定在基座400上的U形卡座510，外翻沿的一端抵靠在

　　U形卡座510一侧内壁上，U形卡座510上还连接有锁紧螺栓520，锁紧螺栓520将活塞单元200

　　活塞单元200包括缸筒210和活塞组件220。缸筒210可拆连接在快装夹具上。如图2

　　所示，活塞组件220包括滑动密封连接在缸筒210内的活塞主体221，活塞主体221的一端同

　　轴可拆连接有活塞杆222，活塞杆222的另一端可拆连接在电驱动单元100的输出端上。在进

　　行活塞单元200的拆装时，活塞单元200和基座400之间有两处需要拆装的接口，一处为缸筒

　　210和快装夹具之间，另一处为活塞组件220和电驱动单元100的输出端之间。优选的，活塞

　　杆222包括螺杆2221，螺杆2221上从头部开始依次连接前固定片2222、垫片2223、后固定片

　　2224、前锁紧螺母2225、后锁紧螺母2226和螺纹套筒2227。活塞主体221为橡胶材质且呈帽

　　状，活塞主体221的开口端形成有内翻的环形翻沿；环形翻沿夹设在前固定片2222和后固定

　　优选的，活塞组件220和电驱动单元100之间也可以采用不可二次拆装的固定连接

　　方式，如焊接、一体成型等；也就是在需要更换活塞单元200时，仅需更换缸筒210即可，以减

　　优选的，还包括控制模块，控制模块连接电驱动单元100和压力传感器，压力传感

　　制电驱动单元100的输出端开始输出反向运动，其中第二压力阈值大于第一压力阈值；

　　响应于压力传感器测得的实测压力不低于第二压力阈值，控制电驱动单元100的

　　从而通过压力传感器测定压力的方式，在不调节活塞杆222长度的情况下，以控制

　　使用实施例一的小流量气体采样泵对空气中的二氧化氮和甲醛进行24小时采样，

　　测量其日均浓度，并与参考浓度进行对比，验证实施例一小流量气体采样泵的准确性，结果

　　从上述表1及图6、7可以看出，使用实施例一小流量气体采样泵采样，分析得到的

　　的浓度，而国家监测站点与本实用新型的采样泵采样地点相隔一定的距离；对于甲醛，部分

　　实验参考浓度较低，这可能造成误差的增大。同时，大气采样受到风速等诸多因素的干扰。

　　实用新型小流量气体采样泵使用一年后，再次使用同样的方法测量其流量，对比前后两次

　　出前后两次测量结果的相对偏差在±7％以内，本实施例小流量气体采样泵具有很好的流

　　如图3所示，换向模块120、活塞单元200、阀组300均设置有两组，活塞单元200与换

　　向模块120一一对应设置；驱动电机110的输出端连接有惯性轮500，两个换向模块120的输

　　入端连接在惯性轮500的轮缘上并且连接位置相对于惯性轮500的中心对称，以形成共用同

　　一驱动电机110的两个曲柄滑块机构。阀组300和活塞单元200一一对应设置，两个阀组300

　　的第二单向单元320的出口各自连接在同一双向三通阀600的两个进口上，双向三通阀600

　　的出口连接用以向外出气的第三单向单元700。双向三通阀600的工作过程是：当一进口的

　　压力大于另一进口的压力时，则一进口和出口相通，另一进口处于关闭状态；反之亦然。通

　　过在两个阀组300排气交汇位置设置双向三通阀600，避免排气反流到另一阀组300的排气

　　管路中，避免了不同时间段的采样气体混杂，保证了采样的准确性。其余结构均同实施例一

　　在工作时，当一个活塞单元200处于吸气行程时，另一活塞单元200则处于排气行

　　程；反之亦然，从而实现了连续供气，避免了间歇供气所带来的采样不连贯的问题。

　　优选的，换向模块120、活塞单元200、阀组300均可扩展至三组以上，每组活塞单元

　　200与换向模块120一一对应设置；驱动电机110的输出端连接有曲轴，各换向模块120的输

　　入端连接在曲轴的连杆轴颈上。通过曲轴控制各活塞单元200在同一时间处于不同行程阶

　　段，以提高行程间衔接的紧密型，更好的改善取样的连贯性。在各阀组300的排气管路交汇

　　如图4所示，电驱动单元100包括电推杆111，电推杆111可以是电机和丝杠丝母机

　　构组合而成，也可以是电磁推杆机构，或者其他类型的以电能输出直线往复动力的推杆机

　　构。电动推杆111通过内螺纹杆与活塞组件220同轴连接。活塞组件220与内螺纹杆通过螺纹

　　连接，卡箍540用于固定缸筒210，再通过紧固螺栓550固定在基座400上，电推杆111通过卡

　　箍540和支撑快530固定在基座400上。其余结构与实施例一相同。电推杆111可间歇性地做

　　直线伸缩运动，带动活塞组件220伸缩，实现间歇性地抽气排气。电推杆111的电源输入端通

　　频率进而调节抽气流量，该供电方案可使得本实施例中电推杆111适应于市电的直流或交

　　图5所示，电推杆111通过导线可通过USB插头、type‑c插头、Lightning插头、单柱插头等连

　　接升压装置1100，低压直流电源1000可以是移动电源、车载插座等，并通过升压装置1100的

　　悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本实用新型的保护范围，凡是

　　依据本实用新型的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围