气体采样装置

1.本实用新型涉及大气采样技术领域，特别是涉及一种气体采样装置。


背景技术：

2.大气颗粒物是大气中呈固态或者液态的颗粒悬浮物，也称为气溶胶。根据空气动力学当量直径和国标gb3095-2012，可以将大气颗粒物分为tsp(空气动力学直径小等于100μm)、pm10(空气动力学直径小等于100μm)、pm2.5(空气动力学直径小等于2.5μm)和pm1(空气动力学直径小等于1μm)。大气颗粒物的来源非常广泛，包括自然源和人为源都会排放大量的颗粒物。这些排放到地表的大气颗粒物会随着人的呼吸进入呼吸道，甚至进入肺泡，进而对人体健康造成危害。大量的研究已经表明，大气颗粒物除了可以附着各种有毒有害的化学成分以外，还会附着各种真菌、细菌、病毒和细胞碎片等微生物和有机组分，很多病原体就是通过大气颗粒物进入人体的。
3.因此，如何高效、快速和准确的检测分析大气颗粒物中的微生物对于人类环境和健康的研究及评估是非常重要的。
4.目前，微生物的检测分析的过程包括：首先需要人工采集大气颗粒物样品，再将大气颗粒物样品转换成采样溶液，然后进行检测分析。
5.传统的大气颗粒物和微生物采样效率低，易引入污染，增大检测误差。
6.因此，本实用新型提出了一种气体采样装置。


技术实现要素：

7.(1)要解决的技术问题
8.本实用新型实施例提供了一种气体采样装置，解决了现有技术中采样效率低的技术问题。
9.(2)技术方案
10.为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提出了一种气体采样装置包括封闭腔体、过滤器和收集容器；
11.所述封闭腔体内设有封闭的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室上设有进气口、第一进口和第一出口，所述第二腔室上设有出气口；
12.所述过滤器隔设在所述第一腔室和第二腔室之间，所述过滤器能够过滤目标气体中的颗粒物和微生物；
13.所述收集容器通过所述第一出口和所述第一腔室连通。
14.可选地，所述过滤器包括依次叠设的石英膜和特氟龙膜，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述石英膜和所述特氟龙膜隔开，所述特氟龙膜靠近所述进气口的一侧。
15.可选地，所述第二腔室上还设有第二进口和第二出口，所述第一进口和第二进口位于所述封闭腔体的一端，所述第一出口和所述第二出口位于所述封闭腔体相对的另一端；
16.所述收集容器通过所述第二出口和所述第二腔室连通。
17.可选地，所述第一进口连有第一进水管，所述第二进口连有第二进水管，所述第一进水管上设有第一单向阀，所述第二进水管上设有第二单向阀；
18.所述收集容器和所述第一出口之间连有第一出水管，所述收集容器和所述第二出口之间连有第二出水管，所述第一出水管上设有第三单向阀，所述第二出水管上设有第四单向阀。
19.可选地，所述第一进水管延伸至所述第一腔室内，所述第二进水管延伸至所述第二腔室内，所述第一进水管位于所述第一腔室内的一端铰接连有第一喷枪，所述第二进水管位于所述第二腔室内的一端铰接连有第二喷枪。
20.可选地，所述气体采样装置还包括抽气泵，所述进气口连有进气管，所述出气口上连有出气管，所述抽气泵通过所述出气管和所述第二腔室连通。
21.可选地，所述进气管上设有第五单向阀和流量控制器，所述出气管上设有第六单向阀。
22.可选地，所述气体采样装置还包括分析仪和驱动泵，所述分析仪、所述驱动泵和所述收集容器依次连通。
23.可选地，所述气体采样装置还包括排水管，所述排水管连接在所述收集容器上。
24.可选地，所述排水管上设有第七单向阀。
25.(3)有益效果
26.综上，本实用新型的气体采样装置中，目标气体可以为空气等含有颗粒物和微生物的气体。目标气体从进气口通入第一腔室，过滤器能够对目标气体进行过滤，并将目标气体中的颗粒物和微生物收集。过滤器能够将第一腔室和第二腔室隔断，由于过滤器能够透气，所以第一腔室和第二腔室还通过过滤器连通，进气口、第一腔室、第二腔室和出气口能够依次形成气流通道，便于目标气体形成的气流穿过过滤器。
27.当过滤器收集到颗粒物和微生物后，通过在第一进口通入水，水对过滤器进行冲洗，将过滤器上收集的颗粒物和微生物从第一出口冲入收集容器中，形成采样溶液，采样溶液可以用于检测分析。
28.本实用新型的气体采样装置，能够快速的将目标气体中的颗粒物和微生物收集，并形成采样溶液，采样效率高，且采样过程中，没有外界因素干扰，能够减小检测误差。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本实用新型一实施例中气体采样装置的结构示意图。
31.图中：
32.100-气体采样装置；10-封闭腔体；12-第一腔室；122-第一进水管；1222-第一单向阀；124-第一出水管；1242-第三单向阀；126-第一喷枪；128-进气管；1282-第五单向阀；14-第二腔室；142-第二进水管；1422-第二单向阀；144-第二出水管；1442-第四单向阀；146-第
二喷枪；148-出气管；1482-第六单向阀；20-过滤器；22-石英膜；24-特氟龙膜；30-收集容器；40-抽气泵；50-分析仪；60-驱动泵；70-排水管；72-第七单向阀。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例，在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
35.需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本实用新型并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
36.请参照图1，一种气体采样装置100包括封闭腔体10、过滤器20和收集容器30；所述封闭腔体10内设有封闭的第一腔室12和第二腔室14，所述第一腔室12上设有进气口、第一进口和第一出口，所述第二腔室14上设有出气口；所述过滤器20隔设在所述第一腔室12和第二腔室14之间，所述过滤器20能够过滤目标气体中的颗粒物和微生物；所述收集容器30通过所述第一出口和所述第一腔室12连通。
37.本实施例的气体采样装置100中，目标气体可以为空气等含有颗粒物和微生物的气体。目标气体从进气口通入第一腔室12，过滤器20能够对目标气体进行过滤，并将目标气体中的颗粒物和微生物收集。过滤器20能够将第一腔室12和第二腔室14隔断，由于过滤器20能够透气，所以第一腔室12和第二腔室14还通过过滤器20连通，进气口、第一腔室12、第二腔室14和出气口能够依次形成气流通道，便于目标气体形成的气流穿过过滤器20。
38.当过滤器20收集到颗粒物和微生物后，通过在第一进口通入水，水对过滤器20进行冲洗，将过滤器20上收集的颗粒物和微生物从第一出口冲入收集容器30中，形成采样溶液，采样溶液可以用于检测分析。
39.本实施例的气体采样装置100，能够快速的将目标气体中的颗粒物和微生物收集，并形成采样溶液，采样效率高，且采样过程中，没有外界因素干扰，能够减小检测误差。
40.在一实施例中，所述过滤器20包括依次叠设的石英膜22和特氟龙膜24，所述第一腔室12和所述第二腔室14通过所述石英膜22和所述特氟龙膜24隔开，所述特氟龙膜24靠近所述进气口的一侧。目标气体穿过特氟龙膜24时，目标气体中的颗粒物和微生物能够富集到特氟龙膜24表面，石英膜22主要起到过滤的作用，目标气体穿过石英膜22后从出气口排出。
41.可以理解的是，过滤器20还可以采用其他能够代替特氟龙膜24和石英膜22的过滤膜代替，但是特氟龙膜24和石英膜22能够抗酸碱腐蚀，且易于清洗，当一次采样完成后，还可以通过第一进口通入高压水，将过滤器20清洗干净。
42.当一次采样完成后或者下一次采样开始前，为了避免交叉污染，都需要将过滤器20、第一腔室12和第二腔室14清洗干净，由于目标气体中少量的颗粒物和微生物也会穿过
特氟龙膜24富集到石英膜22上，在一实施例中，所述第二腔室14上还设有第二进口和第二出口，所述第一进口和第二进口位于所述封闭腔体10的一端，所述第一出口和所述第二出口位于所述封闭腔体10相对的另一端；所述收集容器30通过所述第二出口和所述第二腔室14连通。当一次采样过程中，目标气体通入结束后，可以分别通过第一进口和第二进口通入高压水，高压水能够将特氟龙膜24和石英膜22上的颗粒物和微生物冲入收集容器30中，形成采样溶液，同时，高压水还能够对特氟龙膜24、石英膜22、第一腔室12和第二腔室14进行充分清洗，避免下一次采样时出现交叉污染。
43.在一实施例中，所述第一进口连有第一进水管122，所述第二进口连有第二进水管142，所述第一进水管122上设有第一单向阀1222，所述第二进水管142上设有第二单向阀1422；所述收集容器30和所述第一出口之间连有第一出水管124，所述收集容器30和所述第二出口之间连有第二出水管144，所述第一出水管124上设有第三单向阀1242，所述第二出水管144上设有第四单向阀1442。高压水源分别从第一进口和第二进口接入。当从进气口通入目标气体时，第一单向阀1222、第二单向阀1422、第三单向阀1242和第四单向阀1442全部关闭，目标气体依次经进气口、第一腔室12、第二腔室14和出气口形成气流通道，当目标气体停止通入时，打开第一单向阀1222、第二单向阀1422、第三单向阀1242和第四单向阀1442，此时，可以采用高压水冲洗特氟龙膜24和石英膜22，控制方便，第一单向阀1222、第二单向阀1422、第三单向阀1242和第四单向阀1442还能够防止倒流，防止第一腔室12和第二腔室14出现交叉污染。
44.在一实施例中，所述第一进水管122延伸至所述第一腔室12内，所述第二进水管142延伸至所述第二腔室14内，所述第一进水管122位于所述第一腔室12内的一端铰接连有第一喷枪126，所述第二进水管142位于所述第二腔室14内的一端铰接连有第二喷枪146。第一喷枪126和第二喷枪146能够调整角度，便于能够对过滤器20进行冲洗，有利于将过滤器20上的颗粒物和微生物全部冲入收集容器30中。第一喷枪126和第二喷枪146可以手动调整角度，还可以采用电机等驱动装置驱动第一喷枪126和第二喷枪146旋转调整角度。
45.在一实施例中，所述气体采样装置100还包括抽气泵40，所述进气口连有进气管128，所述出气口上连有出气管148，所述抽气泵40通过所述出气管148和所述第二腔室14连通。抽气泵40能够提供目标气体流动的驱动力，可以提高颗粒物和微生物的收集效率。
46.在一实施例中，所述进气管128上设有第五单向阀1282和流量控制器1284，所述出气管148上设有第六单向阀1482。当需要通入目标气体时，将第五单向阀1282和第六单向阀1482打开，关闭第一单向阀1222、第二单向阀1422、第三单向阀1242和第四单向阀1442，控制方便，且第五单向阀1282和第六单向阀1482还具有防止目标气体倒流的作用。其中，流量控制器1284可以调节目标气体的流速，将目标气体的流速控制在一定范围之内，便于颗粒物和微生物的收集。具体的，在流量控制器1284的控制下，目标气体的流速为10～100l/min，在该流速下，既可以缩短采样时间，还能够避免损坏特氟龙膜24和石英膜22。
47.在一实施例中，所述气体采样装置100还包括分析仪50和驱动泵60，所述分析仪50、所述驱动泵60和所述收集容器30依次连通。当收集容器30中形成了采样溶液后，通过驱动泵60将采样溶液传送至分析仪50，分析仪50能够对采样溶液进行检测分析，实现了采样、检测自动化，使用方便，结构简单。具体的，驱动泵60为蠕动泵，蠕动泵可以缓速定量的将采样溶液传输到分析仪50。可以理解的是，驱动泵60还可以是计量泵或者移液枪等。
48.在一实施例中，所述气体采样装置100还包括排水管70，所述排水管70连接在所述收集容器30上。当采样溶液被传输至分析仪50后，高压水分别从第一进口和第二进口通入，对特氟龙膜24、石英膜22、第一腔室12和第二腔室14进行清洗，清洗的废液进入收集容器30后，通过排水管70将废液排出。
49.在一实施例中，所述排水管70上设有第七单向阀72，当收集容器30中的液体是采样溶液时，将第一单向阀1222关闭，能够防止采样溶液排出，当需要排出废液时，将第七单向阀72打开，控制方便，还能够防止液体倒流。
50.综上，本实施例的气体采样装置100实现了自动采样和液相转化，无需人工采样富集大气颗粒物样品和前处理采样溶液，提高了采样效率和有效地保存样品，消除了人为误差和污染，极大减少了传统大气颗粒物微生物分析的繁琐和费时耗力等问题，维护简单，更加适用于长期的大气微生物自动分析和监测。同时，本实施例也节省了分析成本。
51.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不限制于本技术。在不脱离本实用新型的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围内。