便携式多用途半挥发性有机物采样器的制作方法

本实用新型属于环保检测仪器技术领域，具体为一种便携式多用途半挥发性有机物采样器。

背景技术：

由于半挥发性有机物种类繁多，包括二噁英、多环芳烃、多氯联苯等，各种有机物的采样方法也不相同，因而在采集环境空气中的半挥发性有机物样品时，一般来说，不同样品所使用的的采样器也各不相同。比如，采集二噁英样品，采样器需大流量采样，一般采样流量为700/min左右；采集多环芳烃样品时，一般采样流量为100/min，采样仪器都是专用的，至今为止未见一种能同时胜任采集二噁英样品和多环芳烃样品的采样器。

现有的采样器存在以下不足：

1、国内外现有的大流量采样器，按世界卫生组织的相关标准，一般都做成固定式的，其外形主体为方形，顶部带一个屋脊状防雨帽，进气口朝下，形状为“回”字形，位于主机的上方，进气通道截面为方形，采样器的固定支架与主机是一体的，其特点是体积大，采样口高度不能调节，一般需二人以上才能搬运，一辆普通轿车装不下一台仪器，不便运输和携带，野外采样使用不便。

2、现有大流量采样器的滤膜形状一般为方形，国产仪器其滤膜尺寸为250*230mm，进口仪器其滤膜尺寸为10英寸*8英寸，取出、安装滤膜都很费事；安装吸附罐时，需要保证气路的密封性，装配工序很繁琐。

3、采集二噁英样品，采样流量为700/min左右；采集多环芳烃样品时，采样流量为100/min，因而需要2台采样仪器才能完成对二噁英样品、多环芳烃样品的采集，采样成本高。

4、采样用的吸附材料puf,在采样前后要用锡纸包裹，用以防止环境对样品造成污染，且每次采样均需使用一张锡纸，增加了采样成本。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种便携式多用途半挥发性有机物采样器，便于运输和携带，尤其采样前后其吸附材料puf无需锡纸包裹，并且能够一机多用，对多种样品进行采样。

为解决所述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种便携式多用途半挥发性有机物采样器，其包括采样器主机、采样头、采样头接口、弹性密封套管和支架；所述的采样头与采样头接口密封连接，所述采样器主机的进气口、采样头接口均插入弹性密封套管中，并通过弹性密封套管实现二者之间密封连接；所述采样器主机与支架之间可拆卸连接。

优化的，所述采样头由膜采样装置与吸附罐密封连接组合而成。

所述膜采样装置，其由防雨帽、螺母、压紧环、滤膜、滤膜托、滤膜托架、连接体组成；所述防雨帽与螺母固定连接，所述螺母与连接体螺旋连接；所述螺母与连接体之间置有相互适配的压紧环和滤膜托架，滤膜托架置于连接体之上，压紧环置于螺母之下；压紧环和滤膜托架之间置有滤膜和滤膜托，滤膜托置于滤膜托架之上，滤膜置于压紧环和滤膜托之间。

所述滤膜托架其截面形状为外高内低的台阶状，所述压紧环其截面形状为外低内高的台阶状。

优化的，在压紧环与螺母之间置有密封圈ⅰ，在压紧环和滤膜托架之间置有密封圈ⅱ，在滤膜托架与连接体之间置有密封圈ⅲ。

所述防雨帽与螺母之间置有支柱，所述支柱固定连接螺母，并通过螺钉与防雨帽固定连接。

所述吸附罐，其由下护罩、下密封垫、吸收杯、上护罩、上密封垫及紧固搭扣组成；下护罩与上护罩之间通过紧固搭扣可拆卸连接；吸收杯置于由下护罩、上护罩围成的腔体内，吸收杯上端与上护罩之间置有上密封垫，吸收杯下端与下护罩之间置有下密封垫。所述吸附罐装配时，吸收杯放入上、下护罩之间，将紧固搭扣紧扣后，吸收杯两端面通过上下密封垫与上、下护罩之间密封连接。

优化的，在下护罩下端外圆表面上置一弹性密封环ⅱ，在上护罩上端的外圆表面上置一弹性密封环ⅰ。

所述的采样头插入采样头接口，通过弹性密封环ⅱ密封连接。

所述弹性密封环，其形状为管状，其外表面上置有n条封闭的外环密封线，1≤n≤20。

所述外环密封线其横截面的形状为三角形、方形或圆形，其材料为橡胶等弹性材料。依靠吸附罐的上护罩上端外表面上的弹性密封环ⅰ与膜采样装置上的连接体端部的内表面之间的配合，实现二者之间的密封连接；装配组合时，将吸附罐插入膜采样装置的连接体内，即可实现膜采样装置与吸附罐密封连接，装卸快捷省事。

优化的，所述弹性密封套管其内表面置有封闭的外环密封线。所述外环密封线其横截面的形状为三角形、方形或圆形。

优化的，所述吸附罐上下两端各设置一密封适配的端盖，盖上端盖的吸附罐形成puf存储仓；其上端盖与上护罩通过弹性密封环ⅰ密封连接，其下端盖与下护罩通过弹性密封环ⅱ密封连接。采样前，将处理好的puf放入吸附罐中，在吸附罐两端各盖上一个端盖，组成puf存储仓；采样时，将两端盖取下后，将吸附罐装入膜采样装置与采样头接口之间；采样结束后，将吸附罐取下，两端盖上端盖密封，既便于使用，又可节省锡纸并防止环境污染样品。

优化的，所述支架为高度可调支架；具体为可调节支架高度的三脚支架，采样器主机可自锁的连接在三脚支架上。便携式多用途半挥发性有机物采样器其采样口的高度通过高度可调支架进行调节，并可实现采样器主机与三脚支架之间便捷分离。

本实用新型的便携式多用途半挥发性有机物采样器，其电路系统，包括单片机，由与单片机电连接的环境温度传感器、大气压力传感器、计前压力传感器、计前温度传感器、流量传感器、抽气动力、键盘、显示器组成。其采样气路，由采样头、采样头接口、弹性密封套管、采样器主机进气口、流量传感器、抽气动力及其连接管路顺序连接组成。与现有技术相比，其有益效果是：

1、采样器体积小，便于携带，运输方便，适于野外使用。

2、采样口的高度方便调节。

3、一机多用；可用于大流量二噁英采样，还可用于中流量多环芳烃采样，更换不同的采样头后，还可用于氟化物及大、中流量的颗粒物样品的采集，节省仪器采购、仓储、运输成本，具有显著的经济效益。

4、该采样器的采样头接口与主机之间、吸附罐与采样头接口之间、膜采样装置与吸附罐之间的组装、拆卸，其密封连接简单可靠、省时省力，工作效率高。

5、使用puf存储仓，能减少污染，可重复使用，避免锡纸资源浪费，节约成本，还具有使用方便的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的采样头剖面结构示意图。

图3是本实用新型实施例的膜采样装置剖面结构示意图。

图4是本实用新型实施例的吸附罐剖面结构示意图。

图5是本实用新型实施例的弹性密封环剖面结构示意图。

图6是本实用新型实施例的弹性密封套管剖面结构示意图。

图7是本实用新型实施例的工作原理示意图。

图8是本实用新型实施例的puf存储仓剖面结构示意图。

图中：1、采样器主机；2、采样头；3、弹性密封套管；4、支架；5、膜采样装置；6、吸附罐；7、采样头接口；8、滤膜；9、螺钉；10、支柱；11、防雨帽；12、螺母；13、压紧环；14、滤膜托架；15、滤膜托；16、连接体；18、下护罩；19、下密封垫；20、吸收杯；21、上密封垫；22、上护罩；23、紧固搭扣；101、计前温度传感器；102、计前压力传感器；103、流量传感器；104、抽气动力；105、键盘；106显示器；107、单片机；108、环境温度传感器；109、大气压力传感器；1701、密封圈ⅰ；1702、密封圈ⅱ；1703、密封圈ⅲ；2401、弹性密封环ⅰ；2402、弹性密封环ⅱ；2403、外环密封线；2501、上端盖；2502、下端盖；301、内环密封线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示，一种便携式多用途半挥发性有机物采样器，其包括采样器主机1、采样头2、采样头接口7、弹性密封套管3和支架4；所述的采样头2与采样头接口7密封连接，所述采样器主机1的进气口、采样头接口7均插入弹性密封套管3中，并通过弹性密封套管3实现二者之间密封连接；所述采样器主机1与支架4之间可拆卸连接。

如图1、2所示，所述采样头2由膜采样装置5与吸附罐6密封连接组合而成。

如图1、2、3、4所示，所述膜采样装置5，其由防雨帽11、螺母12、压紧环13、滤膜8、滤膜托15、滤膜托架14、连接体16组成；所述防雨帽11与螺母12固定连接，所述螺母12与连接体16螺旋连接；所述螺母12与连接体16之间置有相互适配的压紧环13和滤膜托架14，滤膜托架14置于连接体16之上，压紧环13置于螺母12之下；压紧环13和滤膜托架14之间置有滤膜8和滤膜托15，滤膜托15置于滤膜托架14之上，滤膜8置于压紧环13和滤膜托15之间。可以看出，所述滤膜托架14其截面形状为外高内低的台阶状，所述压紧环13其截面形状为外低内高的台阶状。在压紧环13与螺母12之间置有密封圈ⅰ1701，在压紧环13和滤膜托架14之间置有密封圈ⅱ1702，在滤膜托架14与连接体16之间置有密封圈ⅲ1703。

所述防雨帽11与螺母12之间置有支柱10，所述支柱10固定连接螺母12，并通过螺钉9与防雨帽11固定连接。

如图1、2、4、8所示，所述吸附罐6，其由下护罩18、下密封垫19、吸收杯20、上护罩22、上密封垫21及紧固搭扣23组成；下护罩18与上护罩22之间通过紧固搭扣23可拆卸连接；吸收杯20置于由下护罩18、上护罩22围成的腔体内，吸收杯20上端与上护罩22之间置有上密封垫21，吸收杯20下端与下护罩18之间置有下密封垫19。所述吸附罐6装配时，吸收杯20放入上、下护罩之间，将紧固搭扣23紧扣后，吸收杯20两端面通过上、下密封垫与上、下护罩之间分别密封连接。在下护罩18下端外圆表面上置一弹性密封环ⅱ2402，在上护罩22上端的外圆表面上置一弹性密封环ⅰ2401。

所述的采样头2插入采样头接口7，通过弹性密封环ⅱ2402密封连接。

如图5所示，所述弹性密封环，包括弹性密封环ⅰ2401、弹性密封环ⅱ2402，其形状为管状，其外表面上置有4条封闭的外环密封线2403。所述外环密封线2403其横截面的形状为三角形，当然也可以是方形、圆形或其他截面形状，其材料为橡胶等弹性材料。

如图1、2、4、5所示，依靠吸附罐6的上护罩22上端外表面上的弹性密封环ⅰ2401与膜采样装置5上的连接体16端部的内表面之间的配合，实现二者之间的密封连接；装配组合时，将吸附罐6插入膜采样装置5的连接体16内，即可实现膜采样装置5与吸附罐6密封连接，装卸快捷省事。

如图1、6所示，所述弹性密封套管3其内表面置有封闭的外环密封线301。所述外环密封线301其横截面的形状为三角形，当然也可以是方形、圆形或其他截面形状。

如图2、4、8所示，所述吸附罐6上下两端各设置一密封适配的端盖，盖上端盖的吸附罐6形成如图8所示的puf存储仓；其上端盖2501与上护罩22通过弹性密封环ⅰ2401密封连接，其下端盖2502与下护罩18通过弹性密封环ⅱ2402密封连接。采样前，将处理好的puf放入吸附罐6中，在吸附罐6两端各盖上一个端盖，组成如图8所示的puf存储仓；采样时，将两端盖取下后，将吸附罐6装入膜采样装置5与采样头接口7之间；采样结束后，将吸附罐6取下，盖上两个端盖密封，组成如图8所示的puf存储仓。既便于使用，又可节省锡纸并防止环境污染样品。

如图1所示，所述支架4为高度可调支架；本实施例中为可调节支架高度的三脚支架4，采样器主机1可自锁的连接在三脚支架4上。本实施例的便携式多用途半挥发性有机物采样器，其采样口的高度通过高度可调的三脚支架4进行调节，并可实现采样器主机1与三脚支架4之间便捷分离。

如图1、7所示，本实施例的便携式多用途半挥发性有机物采样器的电路系统，包括单片机107，由与单片机107电连接的环境温度传感器108、大气压力传感器109、计前压力传感器102、计前温度传感器101、流量传感器103、抽气动力104、键盘105、显示器106组成。所述采样器的采样气路，由采样头2、采样头接口7、弹性密封套管3、采样器主机1进气口、流量传感器103、抽气动力104及其连接管路顺序连接组成。

本实施例的便携式多用途半挥发性有机物采样器，其流量传感器的流量测量范围为10-1300l/min；因而配氟化物采样头时，也可以用于采样流量为50l/min的氟化物采样；配工作点流量为100l/min或工作点流量为16.7l/min流量的颗粒物切割器时，可用于相应的tsp\pm10\pm2.5等颗粒物样品采集。

采样前，将滤膜8、吸附剂分别安装在膜采样装置5和吸附罐6中，将采样口高度调节至1.5米。采样时，在抽气动力的负压作用下，环境空气进入膜采样装置中，当经过滤膜时，气体中的库里态样品被阻留在滤膜上，气态的样品经过滤膜后，在吸附罐中被吸附剂吸收，其余气体经流量传感器、抽气动力以后被排至大气中。采样结束后，将滤膜从膜采样装置中取出后放入样品盒中，将吸附罐取下，两端面加密封盖组合成puf密封仓后送化验室分析。

本实施例的便携式多用途半挥发性有机物采样器的工作流程，以大流量二噁英采样，流量700l/min为例说明如下：

采样前，按hj77.2-2008《环境空气和废气二噁英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法》方法采样，定量采样1000m³；开机后，单片机根据设定的流量700l/min启动抽气动力开始工作，环境温度传感器、大气压力传感器、计前压力传感器、计前温度传感器、流量传感器测得的数值均传至单片机，单片机将上述数据换算成采样口处的流量值，再与设定的流量值比较并进行调整；当实际采样流量值大于设定值时，单片机控制抽气动力降低转速，使采样流量值与设定值达到一致；反之，单片机控制抽气动力提高转速，使采样流量值与设定值达到一致，实现恒流量采样。当累计采样体积达到采样定量1000m³时，采样器结束采样。

本实用新型的便携式多用途半挥发性有机物采样器，与现有技术相比，其有益效果是：

1、采样器体积小，便于携带，运输方便，适于野外使用。

2、采样口的高度方便调节。

3、一机多用；可用于大流量二噁英采样，还可用于中流量多环芳烃采样，更换不同的采样头后，还可用于氟化物及大、中流量的颗粒物样品的采集，节省仪器采购、仓储、运输成本，具有显著的经济效益。

4、该采样器的采样头接口与主机之间、吸附罐与采样头接口之间、膜采样装置与吸附罐之间的组装、拆卸，其密封连接简单可靠、省时省力，工作效率高。

5、使用puf存储仓，能减少污染，可重复使用，避免锡纸资源浪费，节约成本，还具有使用方便的优点。