用于将取样体暴露在流体中的装置的制造方法

文档序号:9545124阅读:201来源:国知局
用于将取样体暴露在流体中的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将取样体持续地暴露在流体中的装置,所述取样体包括限定测量平面的有效表面部分;所述用于将取样体持续地暴露在流体中的装置具有沿纵向轴线延伸的容器,所述容器包括沿所述纵向轴线延伸的闭合的侧壁并具有以横向于所述纵向轴线的方式延伸的第一端面和第二端面;所述用于将取样体持续地暴露在流体中的装置还具有第一取样体保持器,所述第一取样体保持器以横向于所述纵向轴线的方式延伸,并且所述第一取样体保持器设计成以如下方式对至少一个取样体加以支撑:使取样体的有效表面部分以垂直于所述纵向轴线的方式在第一取样平面中延伸,并且所述有效表面部分远离第一端面;其中所述容器包括入口和出口。
【背景技术】
[0002]在环境分析领域中早已经知道将所谓的被动式取样器(passive samplers)长时间暴露(exposing)在水体的水中的技术,以便与水体中的水质相关的有机污染化合物和无机污染化合物被聚积在所述被动式取样器中。随后,所聚积的量的所述化合物的能够被提取出,并且能够确定溶液中的污染物的时间平均浓度(time-averaged concentrat1n),以便由此做出关于水体污染的判定。从例如GB1566253A中可以获知这种被动式取样器。然而,也存在其它被动式取样器,例如所谓的化学捕收金属取样器或DGT取样器,这些取样器用于聚积无机污染物。
[0003]所述被动式取样器被设计成包括采集相(collect1n phase),所述采集相具有用于目标分析的高的亲和力(affinity),并且所述采集相通常通过薄膜与水相(waterphase)分离,所述薄膜形成有效表面部分。取样器的其它表面不允许要分析的物质穿过。
[0004]原则上,为了实现被动式取样器的暴露,这些被动式取样器可被直接放置到布置于专用厢体(cage)或支撑部中的水体里,从而允许水围绕被动式取样器移动。但是,其问题在于,当取样器被保持在水体中足够长的时间时,植物或其它沉积物积聚在有效表面部分上,这将导致要分析的物质在采集相中向取样器的内部的扩散被减少。当聚积在取样器中的要分析的物质的总量随后被确定以借此做出关于水体污染的判定时,所述沉积物和植物使污染被低估。
[0005]被动式取样器直接位于水体中的布置类型的另一问题在于,缺乏关于平坦有效表面部分处的流动状态的信息。因为确切地说,围绕有效表面部分的流动决定要分析的物质扩散到被动式取样器之内的程度,所以缺乏信息的清晰性进一步降低关于水体污染的判定精度。
[0006]因此从根本上说,被动式取样器以如下方式布置:一方面,它们限定有效表面部分区域中的流动状态,另一方面,防止沉积物或植物积聚在有效表面部分上。
[0007]Gunold 等人的文献《Calibrat1n of the Chemcatcher passive samplerfor monitoring selected polar and sem1-polar pesticides and surface water)),Environmental Pollut1n 155 (2008) 52 - 60中已经描述了并不用于水体中的实际浓度测量而是用于在实验室环境下进行校正的装置,在所述装置中,被动式取样器被布置在开口容器中的旋转驱动保持器上,含有有机物质的水以预定流量穿过所述开口容器供入。然而,这种设置具有如下缺点:被动式取样器的有效表面部分处的流动状态仍未被精确地限定。

【发明内容】

[0008]考虑到现有技术的状况,本发明的目标是提供一种用于将取样体(尤其是,被动式取样器)暴露在诸如水之类的流体中的装置,所述装置确保取样体或被动式取样器的有效表面部分区域中的流动状态在很长的时段内保持稳定。
[0009]根据本发明,这一目标通过设置搅拌元件实现,所述搅拌元件在与所述纵向轴线垂直的平面中以旋转的方式被驱动,所述搅拌元件被布置在远离有效表面部分所限定的取样平面的第一端面的一侧。
[0010]取样体保持器中在测量期间可布置有被设计成所谓被动式取样器的取样体,所述取样体被设计成使水中含有的作为污染物的特定物质被积蓄在其中,其中,这些物质通过有效表面部分扩散到所述取样体的内部。
[0011]此外,搅拌元件确保有效表面部分之上的区域或有效表面部分不停地移动,使得流体也在有效表面部分上不停地移动。因此,流动特性在相关区域中被清楚地限定并且能够在该相关区域中精确地复现,被动式取样器在所述相关区域中与流体或水按以下方式相互作用:被动式取样器能够吸收水中含有的物质。
[0012]此外,当取样体保持器能够容纳多个取样体时,取样体保持器被设计成:使取样体的由有效表面部分限定的测量平面在共同的取样平面中延伸或位于该共同的取样平面中。这样所具有的优点是:所有取样体被安装在同样的流动状态下。最后,搅拌元件在测量时段期间的恒定的转速能够确保该区域中的流动特性在整个测量时段保持稳定,被动式取样器在所述测量时段期间被布置在所述容器中。
[0013]在根据本发明的装置中,流体或水通过管线栗送到含有取样体的容器的内部,并且流体或水还通过管线从容器的内部移除。这意味着所述装置能够被安装成远离实际测量地点并且仅必须经由管线连接至该测量地点。这实现了非常灵活的应用,并且甚至能够将所述装置使用在船或类似物上。因为容器通过端面密封,还能够栗送加压的流体或水穿过容器,并且因此与开口容器相比允许更大范围的流量变化。
[0014]在一个优选实施例中,所述搅拌元件绕所述纵向轴线旋转,并且所述第一取样体保持器被设计成以如下方式对多个取样体加以支撑:使这些取样体的中心点在平行于所述第一取样平面的方向上距所述纵向轴线的距离相等。因此,取样体沿围绕所述纵向轴线的圆布置,并且当存在搅拌元件的预定转速时,取样体的位置处的流量能够容易地计算。此外,对于所有取样体而言,所述流量相等,使得所有取样体被暴露于相同的条件下。
[0015]优选地,容器中设置有第二取样体保持器,所述第二取样体保持器以横向于所述纵向轴线的方式延伸并且被设计成以如下方式对至少一个取样体加以支撑:使取样体的测量平面以垂直于所述纵向轴线的方式在第二取样平面中延伸,并且使得有效表面部分远离(facing away from)第二端面,其中,所述搅拌元件被布置在所述第一取样体保持器和第二取样体保持器之间。如果第二取样体保持器被设计成容纳多个取样体或被动式取样器,第二取样体保持器同样被构造成:使测量平面在共同的第二取样平面中延伸或位于所述共同的第二区域平面中。
[0016]第一取样体保持器和第二取样体保持器因此被布置成:使布置在其中的取样体或被动式取样器具有相互面对的有效表面部分并且被彼此对置地布置。搅拌元件于是布置在这些取样体之间,所述搅拌元件使流体或水在布置于两个取样体保持器中的取样体上不停地(constantly)移动。这种布置使得能够在被清楚限定的条件下将更多数量的取样体同时暴露在水中。特别地,所述第二取样体保持器也可被设计成能够以如下方式对多个取样体加以支撑:使这些取样体的中心点在平行于所述第二取样平面的方向上距所述纵向轴线的距离相等。因此,对于第二取样体保持器中的取样体,流量同样能够被计算,并且流量对固定在第二取样体保持器中的所有取样体而言是相同的。
[0017]此外,优选的是,入口设置在第一端面或第二端面这两者中的一者中,并且出口设置在第一端面或第二端面这两者中的另一者中。在这种结构中,将入口和出口布置在相对的端面中确保容器(取样体或被动式取样器形式的取样体布置在所述容器中)具有沿轴向方向穿过其的恒定的流动,并且不存在于其中形成死区(出现水池中并且不能持续地进行交换)的可能性。
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