[发明专利]一种人造板VOC释放测定装置

权利要求书

1.一种人造板VOC释放测定装置，其特征在于，包括挥发条件控制系统、空气预处理系统和采样系统；

所述挥发条件控制系统用于对待检测的人造板粉碎，并对粉碎后的人造板进行光照、酸碱液体混合与加热处理，使人造板中的VOC挥发，同时将经过空气预处理系统净化后的环境空气通入挥发条件控制系统，净化后的环境空气和人造板中挥发的VOC在挥发条件控制系统中混合均匀后，送入采样系统进行采样，得到人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量；

所述挥发条件控制系统包括挥发条件控制箱体、研磨装置、模拟光照装置、酸碱液体加入装置和温度控制装置；

所述研磨装置、模拟光照装置、酸碱液体加入装置与温度控制装置均设置于挥发条件控制箱体内；

所述研磨装置用于粉碎待检测的人造板；

所述酸碱液体加入装置用于向挥发条件控制箱体内的待检测的人造板喷洒酸性液体与碱性液体；

所述模拟光照装置用于模拟自然光照；

所述酸碱液体加入装置与挥发条件控制箱体连接，所述酸碱液体加入装置用于向挥发条件控制箱体内的待检测的人造板喷洒酸性液体与碱性液体；

所述温度控制装置用于控制挥发条件控制箱体内的温度；

所述研磨装置包括研磨仓、遥控开关、研磨仓顶盖、研磨刀片、转动轴和研磨仓底座，所述研磨仓安置于研磨仓底座上方，研磨仓内设有研磨刀片，研磨刀片通过转动轴与研磨仓底座相连，研磨仓顶部安装有遥控开关，通过遥控开关能够关闭研磨仓顶板盖住研磨仓或打开研磨仓顶板露出研磨仓；

所述酸碱液体加入装置包括酸性液体储存罐、酸性液体吸收管、碱性液体储存罐、碱性液体吸收管、酸性液体泵、酸性液体阀门、碱性液体泵、碱性液体阀门和分散喷淋管；

酸性液体储存罐中存有酸性液体，酸性液体吸收管一端置于酸性液体储存罐中，另一端通过酸性液体输送管道与分散喷淋管相连接，在酸性液体吸收管与分散喷淋管之间的酸性液体输送管道上依次设置有酸性液体泵和酸性液体阀门；

碱性液体储存罐中存有碱性液体，碱性液体吸收管一端置于碱性液体储存罐中，另一端通过碱性液体输送管道与分散喷淋管相连接，在碱性液体吸收管与分散喷淋管之间的碱性液体输送管道上依次设置有碱性液体泵和碱性液体阀门；

利用酸性液体泵、酸性液体阀门、碱性液体泵和碱性液体阀门能够将酸性液体和碱性液体通入分散喷淋管，与研磨仓中粉碎后的人造板混合；

分散喷淋管安装于挥发条件控制箱体的顶部，并伸入挥发条件控制箱体的内部；

所述模拟光照装置包括卤素灯，用于模拟自然光照，卤素灯安装于挥发条件控制箱体顶部；

所述温度控制装置包括加热片、温度控制器、温度感应装置和耐热循环风扇，

所述加热片为两个以上，安装于挥发条件控制箱体内部侧面上，并与温度控制器连接；

温度感应装置包括温度传感器，温度传感器安装于挥发条件控制箱体内部靠近研磨仓处，并与温度控制器相连；

所述温度控制器用于设定加热片的加热温度，利用加热片加热挥发条件控制箱体内的气体；

耐热循环风扇安装于挥发条件控制箱体顶部，用于混合挥发条件控制箱体内的空气；

所述空气预处理系统包括气体净化装置和气体加热装置；

所述气体净化装置包括进气口、气泵、硅胶吸附管、硅胶层、活性炭吸附管、活性炭层、颗粒物过滤器、过滤棉和第一阀门、第二阀门、第三阀门和气体通道；

环境空气通过进气口进入，首先通过气泵通入硅胶吸附管，硅胶吸附管中的硅胶层吸附环境空气中的水分后，空气进一步通入活性炭吸附管，活性炭吸附管中的活性炭层吸附空气中的VOC后，空气进一步通入颗粒物过滤器，颗粒物过滤器中的过滤棉将空气中的颗粒物过滤，过滤后的空气通过第一阀门后，部分空气通过第二阀门进入气体加热装置，部分空气通过气体通道与第三阀门之后进入采样系统；

所述气体加热装置用于对气体加热，然后将加热后的气体送入挥发条件控制箱体内部，送入的气体与挥发条件控制箱内的气体混合均匀后，送入采样系统中；

所述气体加热装置包括气体加热装置本体、加热电阻丝、温度调节器、热风管道和保温层；

所述气体加热装置本体表面缠绕加热电阻丝，加热电阻丝与温度调节器相连，加热装置本体内部是中空结构，热风管道一端与气体加热装置本体相连，另一端伸入挥发条件控制箱体内靠近研磨仓的位置，热风管道外壁上设置有温度传感器，温度传感器与温度调节器相连接，根据温度传感器测定的温度，能够利用温度调节器实时调整热风管道内气体温度；

热风管道的表面覆盖保温层，用于保持气体温度；

所述采样系统包括稀释装置和多通道采样装置；

所述稀释装置用于对挥发条件控制箱排出的气体进行稀释，再送入多通道采样装置；

所述多通道采样装置用于对气体进行分析，获取人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量；

所述挥发条件控制箱还包括石英膜和排气管，挥发条件控制箱中的气体通过石英膜过滤人造板碎屑后，进入排气管，排气管表面包覆有保温层；稀释装置的进口有两个，两个进口分别与排气管和气体通道相连接，稀释装置的出口与多通道采样装置相连接；

通过第三阀门能够控制气体通道中的气体流量，使得稀释装置中的气体混合与稀释，并进一步送入多通道采样装置；

所述多通道采样装置包括第四阀门(50)、采气袋、第五阀门(52)、第六阀门(53)、第七阀门(57)、第八阀门(60)、第九阀门(63)、第十阀门(66)、第十一阀门(68)、气罐、Tenax吸附管、吸收器、DNPH管、气体排出通道(54)、过量气体通道、第一气泵、第二气泵、第三气泵、第四气泵、VOC在线分析仪；

所述多通道采样装置包括6条通道，其中第一条通道中，包括第四阀门、采气袋、第五阀门、第六阀门、气体排出通道和气罐，采气袋一端与第四阀门相连接，另一端与第五阀门相连接，第五阀门分别与第六阀门和气罐相连接，第六阀门与气体排出通道相连接；采样气体通过第四阀门之后进入采气袋，此时关闭第五阀门，当气体采集完毕，等待采气袋中的气体混合均匀后，打开第五阀门，关闭第六阀门，利用气罐收集气体，等待气罐收集完毕后，打开第六阀门将剩余气体从气体排出通道排出；

第二条通道中，包括Tenax吸附管、第七阀门和第一气泵，第七阀门一端与Tenax吸附管相连接，另一端与第一气泵相连接，采样气体首先通入Tenax吸附管，经吸附后的气体通过第七阀门和第一气泵之后排出；

第三条通道中，包括吸收器、第八阀门和第二气泵，第八阀门一端与吸收器相连接，另一端与第二气泵相连接；采样气体通入装有蒸馏水的吸收器中，经吸附后的气体通过第八阀门和第二气泵之后排出；

第四条通道中，包括DNPH管、第九阀门和第三气泵，第九阀门一端与DNPH管相连接，另一端与第三气泵相连接；采样气体通入DNPH管中，经吸附后气体通过第九阀门和第三气泵后排出；

第五条通道中，包括VOC在线分析仪、第十阀门和第四气泵、第十阀门一端与VOC在线分析仪相连接，另一端与第四气泵相连接，采样气体通入VOC在线分析仪中，测试后气体通过第十阀门和第四气泵后排出；

第六条通道中，包括第十一阀门和过量气体通道，过量的采样气体进入第六条通道，通过第十一阀门从过量气体通道排出；

所述多通道采样装置在对气体进行分析时，通过调节各阀门使各通道的气体流量比例始终保持不变，从挥发气体产生开始即采用VOC在线分析仪进行分析，直至VOC浓度降低至净化后环境空气的水平，确保人造板中的VOC已挥发完全；同时，利用气质联机、乙酰丙酮法和高效液相色谱对稀释装置送入的气体进行分析，减去净化后空气中的甲醛和其他VOC的本底值，即能够获取人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量；

所述多通道采样装置在对气体进行分析时，包括测试过程和多通道同步采样过程，具体过程包括：记录稀释装置送入的气体流速为V，在测试过程中，首先仅采用第五条通道和第六条通道，关闭其他通道，从挥发气体产生开始即采用VOC在线分析仪进行分析，直至VOC浓度降低至净化后环境空气的水平，记录整个采样时间为t，则稀释后总的气体流量Q＝V*t，在多通道同步采样过程中，根据第一条通道采集气体体积Q1、第二条通道采集气体体积Q2、第三条通道采集气体体积Q3、第四条通道采集气体体积Q4和第五条通道采集气体体积Q5，得到过量气体通道流量Q6＝Q-Q1-Q2-Q3-Q4-Q5，根据所需采样气体体积和采样时间设置各条通道的阀门，保持每条通道从挥发气体产生开始直至结束，采集的样品量占总样品量的比例保持一致；

气体样品利用气质联机、乙酰丙酮法和高效液相色谱进行分析，获得VOC中某物种浓度为M_i,j，其中i代表第i个物种，j代表第j条通道，则第i个物种在总样品中的质量为M_i,a＝M_i,j*Q/Q_j，Q_j表示第j条通道的流量，测试净化后空气中的VOC物种浓度为C_i,0，其中i代表第i个物种，0代表净化后空气的本底值，则净化后空气中的VOC物种在总样品重质量为M_i,0＝C_i,0*λ/(λ+1)，其中λ为稀释比，人造板挥发的VOC物种质量M_i根据M_i＝M_i,a-M_i,0计算得到；

所述挥发条件控制箱体为不锈钢制，表面附有玻璃纤维保温层；

所述温度控制器控制加热片的温度在200摄氏度。