[发明专利]一种恒温快速的空气采样装置及其使用方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种空气采样装置，具体涉及一种恒温快速的空气采样装置及其使用方法。

背景技术

 近些年，大气环境质量受到越来越高的重视。对大气环境进行采集的采样仪器也越来越普遍、便携和精细。大气中的污染物质浓度一般都比较低（ppm—ppb数量级），直接采样法往往不能满足分析方法检测限的要求。故需要用富集采样法对大气中的污染物进行浓缩。但是，空气中一些特殊采样环境，空气状态只能维持较短时间，对富集采样法的吸附剂（或吸收夜）而言，往往要求低流量长时间的采样方式，流量过大可能导致吸附剂（或吸收夜）不能充分和污染物接触，无法反映出空气的真实情况，采样时间过短，则达不到富集的目的。对于这个问题，现有的技术条件和仪器设备没有较好的解决办法。通常选择另一个采样点或去掉这个采样点，这样便不能准确的反映出真实情况。因此，对于不能满足其采样时间的空气污染物进行有效的采样成为目前的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提供一种恒温快速的空气采样装置及使用方法。

为达到上述技术要求，本发明所采取的方案是：

本发明提出的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，其中：

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和连接流量计12，所述第二阀门开关1-2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。

本发明中，所述金属箱与集气袋的体积比为5：4，集气袋的集气口的管径通过旋转可控范围在0—2cm之间,长度为2-4cm。

本发明中，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。

本发明提出的一种恒温快速的空气采样装置的使用方法，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，达到设定的时间后，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。

本发明中，所述的一种恒温快速的空气采样装置，压力计，温度感应器，电热丝，流量计，采样泵都是自动化控制。