[发明专利]一种恒温快速的空气采样装置及其使用方法

权利要求书

1.一种恒温快速的空气采样装置，包括空气缓冲系统、高效采样系统和自动化控制系统，其特征在于：

空气缓冲系统由颗粒物过滤器(1)、第一阀门开关(2-1)、第二阀门开关(2-2)、第三阀门开关(2-3)、第五阀门开关(2-5)、绝热外壳(3)、集气袋(7)和金属箱(8)构成；高效采样系统由第四阀门开关(2-4)、可伸缩柔性接管(11)、上采样管接口(10-1)、下采样管接口(10-2)、柔性软管(9)和采样泵(13)构成；自动化控制系统由压力计(4)、温度传感器(5)、电热丝(6)、流量计(12)和参数设定表(14)构成；集气袋(7)位于金属箱(8)内，金属箱(8)外壁上均匀缠绕有电热丝(6)，所述电热丝(6)外设有绝热外壳(3)，金属箱(8)设有压力计(4)和温度传感器(5)；集气袋(7)的集气口通过第一阀门开关(2-1)连接颗粒物过滤器(1)，集气袋(7)的出气口通过柔性软管(9)分别连接第三阀门开关(2-3)和第四阀门开关(2-4)；第四阀门开关(2-4)连接上采样管接口(10-1)，第三阀门开关(2-3)连接流量计(12)，金属箱(8)通过管道连接第二阀门开关(2-2)和流量计(12)，所述第二阀门开关(2-2)和流量计(12)连接的管道支路上接有第五阀门开关(2-5)，所述第五阀门开关(2-5)通过可伸缩柔性接管(11)连接下采样管接口(10-2)，所述流量计(12)连接采样泵(13)，所述、压力计(4)、温度传感器(5)、电热丝(6)、流量计(12)和采样泵(13)分别连接参数设定表(14)。

2.如权利要求1所述的一种恒温快速的空气采样装置，其特征在于所述金属箱与集气袋的体积比为5：4，颗粒物过滤器上端的集气口管径通过旋转可控范围在0—2cm之间,长度为(2-4)cm。

3.如权利要求1所述的一种恒温快速的空气采样装置，其特征在于上采样管接口(10-1)和下采样管接口(10-2)处的管道为可伸缩和固定的，管径为2.5cm，且均采用嵌入式采样管，上采样管接口和下采样管接口直径通过旋转可控范围在0-5mm之间，接口长度为2cm。

4.一种如权利要求1所述的一种恒温快速的空气采样装置的使用方法，其特征在于所述使用方法运行有放空模式、快速集气模式和恒温采样模式； 

(1)放空模式：在开始采样前，关闭第一阀门开关,第二阀门开关,第四阀门开关和第五阀门开关，打开第三阀门开关，打开采样泵，观察流量计进行流量调节，使流量控制在300-500 mL/min；将集气袋里的气体抽空，流量为零时关闭第三阀门开关，关闭采样泵；

（2）快速集气模式：打开第二阀门开关，关闭第一阀门开关、第三阀门开关、第四阀门开关和第五阀门开关，打开采样泵，观察流量计控制流量到达设定值，所述设定值为1500-2000 mL/min；对金属箱进行抽气，观察压力计示数变化，当达到设定值时，关闭第二阀门开关，关闭采样泵，打开第一阀门开关，对采样方案中设计的采样点进行集气，空气经过颗粒物过滤器进入集气袋，达到设定时间后，关闭第一阀门开关； 

（3）恒温采样模式：关闭第一阀门开关，第二阀门开关，第三阀门开关和第四阀门开关，打开第五阀门开关，打开采样泵，观察流量计调节至所要求的流量，控制流量为200-300 mL/min，关闭第五阀门开关，将采样管与上下采样管接口连接，打开第四阀门开关，第五阀门开关，进行恒温模拟采样，结束后，关闭采样泵，关闭第四阀门开关，第五阀门开关，取下采样管，放进采样袋密封保存，在这三种模式运行时，通过电热丝提供热量，一直保持着恒温条件。