通过侧缝进入送风管10中，并与送风管10中的空气混合，再一起进入染毒箱1 中。侧缝共设有两条，对称设置在污染物输送管2的输出端侧面上，并且侧缝与送风管10 气流速度方向垂直。安装孔与气源输入控制机构之间还设有活性炭过滤器13,该活性炭过 滤器13对从室内空气引进的送风中的尘埃杂质进行处理，防止其影响染毒箱1中污染物的 浓度控制，活性炭通过管子上下部的进料口和排料口装填更换。
[0040] 在实际应用时，染毒箱1为动式吸入染毒箱，内部安置有受试动物，待测试污染物 为常温条件下为液态的毒物，如苯、甲苯等。
[0041] 在进行试验时，在电控器的控制下，空气经污染物输送风机4进入污染物输送管2 中，经加热器5加热，温度升高至设定值，待测试污染物经微量注射栗6以恒定注射速度注 射到污染物输送管2中，并与加热后的空气混合，充分气化，再输送至污染物输送管2的输 出端，经侧缝进入送风管10中，与此同时，通过标尺丝杆12调节锥形调节阀11的开合度， 使外界空气以恒定的速度进入送风管10中，经活性炭过滤器13过滤后，在送风管10的安 装孔处与待测试污染物充分混合，并一起进入染毒箱1中，后经染毒箱1进入排风管3,而设 置在排风管3上的喷嘴流量计7测量排出的含有待测试污染物的空气流量，并将流量信息 反馈至电控器，电控器根据反馈的流量信息控制变频排风机8的工作频率，进而调节排风 管3的风量大小，使得染毒箱1始终处于负压状态，防止待测试污染物泄漏，同时，排出的含 有待测试污染物的空气经尾气净化器9处理后，排入大气。
[0042] 以下定义几个物理量：
[0043]Q1:排风风量，m3/min;
[0044] Q2 :污染物输送风机4风量，m3/min;
[0045] C:染毒箱1中污染物浓度，ug/m3;
[0046] V:微量注射栗6污染物注射速度，ul/min;
[0047] P :液态污染物密度，ug/ul ;
[0048] T1 :送风温度，°C;
[0049] T2 :污染物输送风机4经过加热器5之后的送风温度，°C;
[0050] T:染毒箱1中送风温度，°C。
[0051] α:实验测试的有效风量系数
[0052] 关键控制参数及要求：
[0053] Q2 =kXQl，k为Q2与Q1的比值，k< 0. 01，确保污染物输送风量对总风量的影 响很小；
[0054]T=T1+(T2-T1)Xk，由于k< 0. 01，所以T2对T1的影响很小，可以忽略不计，即 T~T1，由此保证了实验箱中温度、相对湿度不会因为加热器而受到影响；
[0055]
，α为实验测试的有效风量系数，由此公式通过实验需设定的控制浓度， 反算微量注射栗6注射速度的选择和排风风量的选择。
[0056] 染毒试验装置工作原理主要可分为以下四个部分：
[0057] 1)污染物发生部分：由污染物输送风机4将干净的空气通过污染物输送管2输送 至加热器5,经过加热器5加热到一定温度，使温度足以将由微量注射栗6注射入恒定流量 的液态污染物得以气化，随后将气化后的污染物输送到安装孔，这一过程主要实现液态污 染物能够以恒定流量气化，并输送至送风管10内；
[0058] 2)污染物混合输送部分：室内空气通过锥形调节阀11以一定流量进入送风管10 内，经活性炭过滤器13过滤，去除原本室内空气中可能影响实验结果的有机化学物质，而 经过处理的空气再与安装孔送出的含有污染物的空气在送风管10内充分混合，最终送至 染毒箱1中，以满足染毒箱1对实验污染物浓度的要求；
[0059] 3)尾气处理及排放部分：借由变频排风机8和排风管3将染毒箱1内的污染空气 排出，经尾气净化器9处理，达到安全排风要求后，再排入大气。
[0060] 4)风量控制部分：整个装置的风量由变频排风机8和锥形调节阀11控制，由于风 量是靠变频排风机8来提供，故整个系统处于负压状态，待测试的有毒污染物不会泄漏到 室内空气中，而排风量的测量由安装在排风管3上的喷嘴流量计7来监控，以保证风量调节 的精确性。
[0061] 在装置的结构设计过程中，待测试污染物（毒物）的释放采用微量注射栗6注射， 通过吹入干燥加热的空气，使液态污染物由微量注射栗6注射出后直接气化，再混入所要 求的温度和相对湿度的干净空气中，一起送入染毒箱1。污染物的释放由于是依靠机械式注 射的微量注射栗6,染毒箱1的污染物浓度的精确性和稳定性都比以往的方法要更加准确 可靠，保证了实验对动式吸入染毒箱内污染物浓度的要求。
[0062] 以上所述仅仅是本发明的优选实施方式，对所公开的实施例的上述说明，使本领 域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人 员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情 况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要 符合与本文所公开的原理、特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置，该染毒试验装置包括染 毒箱（1)、与染毒箱（1) 一侧连接的输送混合控制单元以及与染毒箱（1)另一侧连接的排 气净化控制单元，其特征在于，所述的输送混合控制单元包括与染毒箱（1)连通的送风管 (10)、与送风管（10)连通的污染物输送管（2)、沿污染物输送方向依次设置在污染物输送 管（2)上的污染物输送风机（4)、加热器（5)以及微量注射栗（6)，所述的排气净化控制单 元包括与染毒箱（1)连通的排风管（3)、沿污染物排送方向依次设置在排风管（3)上的喷嘴 流量计（7)、变频排风机（8)以及尾气净化器（9)。2. 根据权利要求1所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的染毒试验装置还包括电控器，该电控器通过电路分别与污染物输送风 机（4)、加热器（5)、微量注射栗（6)、喷嘴流量计（7)以及变频排风机（8)电连接。3. 根据权利要求2所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的送风管（10) -端与染毒箱（1)连通，另一端设有气源输入控制机构，并 通过气源输入控制机构与外界空气源连通。4. 根据权利要求3所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的气源输入控制机构包括设置在送风管（10)上的调节阀以及用于控制 调节阀开合度的标尺丝杆（12)。5. 根据权利要求4所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的调节阀为锥形调节阀（11)。6. 根据权利要求3所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的送风管（10)的管壁上还开设有安装孔，所述的污染物输送管（2)的输 出端穿过安装孔，并插设在送风管（10)中，将污染物输送管（2)与送风管（10)连通。7. 根据权利要求6所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的污染物输送管（2)的输出端顶部密封，侧面开设有至少一条侧缝，所述 的污染物输送管（2)中的污染物通过侧缝进入送风管（10)中，并与送风管（10)中的空气 混合，再一起进入染毒箱（1)中。8. 根据权利要求7所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的侧缝共设有两条，对称设置在污染物输送管（2)的输出端侧面上，并且 所述的侧缝与送风管（10)气流速度方向垂直。9. 根据权利要求6所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置， 其特征在于，所述的安装孔与气源输入控制机构之间还设有活性炭过滤器（13)。10. 根据权利要求1至9任意一项所述的一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的 染毒试验装置，其特征在于，在进行试验时，在电控器的控制下，空气经污染物输送风机（4) 进入污染物输送管（2)中，经加热器（5)加热，温度升高至设定值，待测试污染物经微量注 射栗（6)以恒定注射速度注射到污染物输送管（2)中，并与加热后的空气混合，充分气化， 再输送至污染物输送管（2)的输出端，经侧缝进入送风管（10)中，与此同时，通过标尺丝杆 (12)调节锥形调节阀（11)的开合度，使外界空气以恒定的速度进入送风管（10)中，经活 性炭过滤器（13)过滤后，在送风管（10)的安装孔处与待测试污染物充分混合，并一起进入 染毒箱⑴中，后经染毒箱⑴进入排风管（3)，而设置在排风管⑶上的喷嘴流量计（7) 测量排出的含有待测试污染物的空气流量，并将流量信息反馈至电控器，电控器根据反馈
【专利摘要】本发明涉及一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置，该染毒试验装置包括染毒箱、与染毒箱一侧连接的输送混合控制单元以及与染毒箱另一侧连接的排气净化控制单元，所述的输送混合控制单元包括与染毒箱连通的送风管、与送风管连通的污染物输送管、沿污染物输送方向依次设置在污染物输送管上的污染物输送风机、加热器以及微量注射泵，所述的排气净化控制单元包括与染毒箱连通的排风管、沿污染物排送方向依次设置在排风管上的喷嘴流量计、变频排风机以及尾气净化器。与现有技术相比，本发明结构简单、紧凑，操作方便，安全可靠，能够实现自动化控制，有效提高了染毒箱中污染物浓度控制的精确性及稳定性，制作成本低，实用性好。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN105242008
【申请号】CN201510612422
【发明人】李振海, 刘冰清, 王非, 张虹, 秦郭骏, 易峻吉
【申请人】同济大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月23日