一种大气有机污染物被动采样装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大气有机污染物采样装置，特别涉及一种改进的被动式半挥发性大气有机污染物采样装置。
【背景技术】
[0002]被动采样技术作为一种重要的大气污染物采样方法，已经在实际中得到了广泛的应用。现有的被动式半挥发性大气有机污染物采样装置，其主要的工作原理就是利用一些采样介质如聚氨酯泡沫、树脂等，使得空气中的污染物通过扩散富集到采样介质中，从而达到采集大气污染物的目的。
[0003]上述普通的被动采样装置存在的主要缺陷是:尽管出于阻挡风雨对采样影响的考虑，采样装置在设计上都会对采样介质进行一定的遮挡，但是为了让空气和采样介质有更多的接触，增加采样效率，这种遮挡的设计往往比较简单，这样就导致了大气中的颗粒物也可以通过扩散轻易地富集到采样介质上，使得采样介质在采集气态污染物的同时也采集了一部分的颗粒物，而且两者也很难分离，对采样的准确性造成了干扰。
[0004]为了尽量减少这种因为富集颗粒物造成的干扰，专利号为ZL200910077064，公告号为CN101476993B，名称为“一种被动式半挥发性大气有机污染物采样装置”的中国发明专利提出了一种被动采样装置，主要是采用聚氨酯泡沫和玻璃纤维滤膜分别作为大气中气态污染物和颗粒物的采样介质，除了外部阻挡风雨的遮罩外，还设计了专门的采样罐用于放置采样介质，气态污染物采样介质聚氨酯泡沫被置于采样罐的顶部，只有朝下的一面可以与空气接触，从而尽可能地减少颗粒物吸附到上面。这样更加封闭的设计虽然可以减少颗粒物吸附到气态污染物采样介质上，但是也减少了外界大气和装置内部的交换以及采样介质和大气的接触，导致采样效率降低，尤其在污染物浓度较低的环境中，这种缺陷更为明显。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种采样效率更高的、可以分别采集气态和颗粒态污染物、结构更优化的被动式半挥发性大气有机污染物采样装置。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种大气有机污染物被动采样装置，包括:顶部挡板、筛网罩、遮罩、支撑片和支撑柱，其中:顶部挡板位于整个采样装置的顶部;筛网罩安装于顶部挡板下方，覆盖遮罩的上口 ；遮罩为圆筒状，底部设筛网衬;支撑柱设置在遮罩内，在支撑柱上安装有多个用于放置采样介质的支撑片。
[0008]上述顶部挡板安装于采样装置顶部，用于阻挡降雨和降尘的侵入，可采用不锈钢圆片作为顶部挡板。
[0009]上述遮罩用于减少风、降雨和降尘对采样的影响，可采用铝合金圆筒，底部用不锈钢筛网衬封闭，防止飞虫等异物进入。在遮罩内壁可设置多根用于固定支撑柱和支撑片组成的内部主体结构的不锈钢筛网条;而遮罩的外壁上可设置方便野外绑绳的结构，比如吊环型螺母。
[0010]上述筛网罩安装于顶部挡板下方，覆盖遮罩的上口，用于阻挡飞虫等异物的侵入以及降低风速对采样的影响，可采用带有下扣外沿的不锈钢筛网圆盖的形式。
[0011 ]上述支撑柱通常为三根或更多根，用于支撑整个采样装置的结构，从上而下依次连接顶部挡板、筛网罩、支撑片各个部件。
[0012]为便于放置不同的采样介质，所述支撑片可包括圆环形和圆片形两种。气态污染物采样介质(如聚氨酯泡沫材料)可夹在两个圆环形支撑片之间，而颗粒态污染物采样介质(如玻璃纤维滤膜)可放置于圆片形支撑片上。通常，多个圆片形支撑片之间以一定间距固定在支撑柱下部;而每两个圆环形支撑片为一组，多组圆环形支撑片之间以一定间距固定在支撑柱上部。
[0013]本实用新型的采样装置，由于设计了可以安放多层采样介质的支撑片，并且抛弃了较为封闭的采样罐，采样介质和空气的接触更多，因此采样装置的采样效率得到了很大的提高；同时采样装置的各个部件都使用不锈钢或铝合金材质，保证不会干扰大气中的有机污染物的采集，使得采样器可以应用于采集更多种类的污染物；另外采样装置的整体结构也做了优化，采样介质的安放和取卸更为方便简单。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例的采样装置整体的结构示意图；
[0015]图2为两种支撑片的结构示意图；
[0016]图3为遮罩的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]参照图1，采样装置包括顶部挡板1、筛网罩2、遮罩3、支撑片4和支撑柱5几部分结构;其中顶部挡板1、筛网罩2和支撑片4从上到下依次固定在支撑柱5上，构成采样装置的主体，该主体再放入遮罩3当中就是完整的采样装置。
[0018]参照图2，支撑片4分为两种:12个圆环形支撑片4a(外径13cm，内径10cm，厚0.5mm)和7个圆片形支撑片4b(直径13cm，厚0.5mm)，两者都为不锈钢材质，并且在相同的位置打有三个5mm直径的圆孔;支撑柱5共3根，为带螺纹的不锈钢圆棍(直径4mm，长55cm);筛网罩2为10目的不锈钢筛网圆盖，圆形平面直径约16cm，外沿下扣部分长约2cm，在和支撑片对应位置处钻出3个5mm的圆孔;顶部挡板1为不锈钢圆片(直径20cm，厚2mm)，同样的在和支撑片对应的位置钻出3个5mm的圆孔。
[0019]3根支撑柱5底部先各固定一个M4法兰螺母，然后依次套入支撑片4，首先是7个圆片形支撑片4b，相互之间间隔2cm (可通过内径5mm、外径10mm、长2cm的招合金套管支撑，形成间隔；也可以通过螺母等其它方式实现)；然后是12个圆环形支撑片4a，两个为一组，组内间距2cm，组间间距3cm(同样用铝合金套管支撑或其它方式实现)，最上层的圆片形支撑片和最下方的圆环形支撑片间距也为3cm(同样用铝合金套管支撑或其它方式实现)；然后是筛网罩2，距最上层的圆环形支撑片间隔2cm，用M4的法兰螺母上下固定;最后是顶部挡板1，距离筛网罩2间隔2cm，同样用M4的法兰螺母上下固定;这样就组装完成了采样装置的内部主体结构。
[0020]参照图3，遮罩3主体为铝合金圆筒(直径16cm、长50cm、厚lcm)。为了保证采样装置内部和外界有良好的空气流通，遮罩3内径要比支撑片4外径大一些，这样当采样装置内部的主体结构放入遮罩3中后可能会左右晃动，因此，在遮罩3的内壁装有四条不锈钢筛网条3b(10目、长45cm、宽2cm)，用于固定和支撑采样装置的主体，避免出现采样装置主体放入遮罩3后左右晃动导致的采样介质错位、脱落等问题。这四条不锈钢筛网条3b通过两端的螺母螺栓3c固定在遮罩3的内壁，和遮罩3内壁间距约为lcm，可以比较紧密地卡住支撑片4，同时又对装置内外的空气流通影响较小。固定不锈钢筛网条3b两端的螺母螺栓3c中，上端有两颗螺母为吊环型螺母，方便野外绑绳安装采样装置;遮罩3底部用不锈钢筛网衬3a封闭，防止飞虫等异物进入。
[0021]采样时，气态污染物采样介质(聚氨酯泡沫材料)放置于圆环形支撑片4a上，每组圆环形支撑片4a固定放置一个采样介质，一共可放置6个;颗粒态污染物采样介质(玻璃纤维滤膜)放置于圆片形支撑片4b上，除了最上层的圆片形支撑片4b外，其它每个都可放置一片玻璃纤维滤膜，共6片。使用本发明采样时，先配合主动采样装置，得到被动采样装置的采样效率，然后通过日均单位被动采样装置目标化合物的采集量估测大气环境中气态与颗粒态目标污染物的浓度水平。
【主权项】
1.一种大气有机污染物被动采样装置，其特征在于，包括顶部挡板、筛网罩、遮罩、支撑片和支撑柱，其中:顶部挡板位于整个采样装置的顶部;筛网罩安装于顶部挡板下方，覆盖遮罩的上口；遮罩为圆筒状，底部设筛网衬;支撑柱设置在遮罩内，在支撑柱上安装有多个用于放置采样介质的支撑片。2.如权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述顶部挡板为不锈钢圆片。3.如权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述遮罩为铝合金圆筒，其底部为不锈钢筛网衬。4.如权利要求3所述的采样装置，其特征在于，所述遮罩内壁设置有多根用于固定支撑柱和支撑片组成的内部主体结构的不锈钢筛网条。5.如权利要求3所述的采样装置，其特征在于，所述遮罩的外壁上设置有用于绑绳的吊环型螺母。6.如权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述筛网罩为带有下扣外沿的不锈钢筛网圆盖。7.如权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述支撑柱为三根或更多根，其从上而下依次连接顶部挡板、筛网罩和支撑片。8.如权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述支撑片包括圆环形和圆片形两种。9.如权利要求8所述的采样装置，其特征在于，气态污染物采样介质夹在两个圆环形支撑片之间，而颗粒态污染物采样介质放置于圆片形支撑片上。10.如权利要求9所述的采样装置，其特征在于，所述圆片形支撑片有多个，以一定间距固定在支撑柱下部;所述圆环形支撑片每两片为一组，多组圆环形支撑片之间以一定间距固定在支撑柱上部。
【专利摘要】本实用新型公开了一种大气有机污染物被动采样装置，包括顶部挡板、筛网罩、遮罩、支撑片和支撑柱，其中：顶部挡板位于整个采样装置的顶部；筛网罩安装于顶部挡板下方，覆盖遮罩的上口；遮罩为圆筒状，底部设筛网衬；支撑柱设置在遮罩内，在支撑柱上安装有多个用于放置采样介质的支撑片。该装置采样效率高，可以分别采集气态和颗粒态污染物，整体结构优化，采样介质的安放和取卸方便简单。
【IPC分类】G01N1/22
【公开号】CN205138843
【申请号】CN201520891720
【发明人】卓少杰, 钟奇瑞, 杜伟, 潘雪莲, 陈源琛, 陶澍
【申请人】北京大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月10日