一种用于VOCs走航车的多功能监测装置的制作方法

本实用新型属于大气污染物监测领域，更具体地说，涉及一种用于vocs走航车的多功能监测装置。

背景技术：

当今，由于全球工业和交通运输业的快速发展，造成的大气污染问题也愈发的严重。大气污染可以造成酸雨，光化学烟雾以及雾霾等环境危害，同时，也可以直接给接触或者吸入污染气体的生物体带来病理性毒害作用。由于大气污染的危害已经表现的尤为突出，因此全球大气污染问题已经变得越来越受重视。大气中的污染物主要包括大气颗粒物，挥发性有机物(vocs)，氮氧化物，so2以及o3等等，其中，大气中的vocs由于存在分布广，来源多，危害大等问题，近些年来，我国已经出台了许多关于vocs的排放标准法案以及研究，出了很多vocs的监测治理技术。

vocs走航车主要功能为污染溯源，精确定位污染源位置，为环境管理提供数据支撑。传统的vocs在线监测设备采样管设计主要由集气罩，过滤头和聚四氟乙烯管组成。在vocs走航应用中，因为走航车是移动的，走航车有一个水平速度，特别是在高速走航中，集气罩附近气流是紊乱不稳定的，直接泵进样，使得vocs进样管中气流不稳定，会影响vocs监测的连续准确性，另外，采样管中不稳定气流会对vocs走航设备有一个冲击，降低设备的使用性能和寿命。在发现vocs污染源高值区时，很多时候需要定点进行vocs和颗粒物离线采样，传统的vocs和颗粒物离线采样需要车停下来，再配套使用离线采样器进行离线采样，所带的配套设备多，耗时长，对走航车的机动灵活性大打折扣，难以满足环境管理快速响应的需求。

另外，单一的在线监测设备及离线监测取样已经满足不了当前大气环境污染成因综合分析，走航车具有机动性强，灵活监测等特点，随着走航车上设备集成度越来越高，以及功能越来越全，为节省全车空间，提升整个走航车集成度，一种集vocs在线进样以及vocs和颗粒物快速离线采样多功能采样系统必不可少。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对的现有污染物采集技术应用到污染物走航监测的局限性，本实用新型提供一种用于vocs走航车的多功能监测装置，能够同时满足vocs的实时在线走航监测以及vocs和颗粒物的离线采集，并且可以有效去除走航环境气体中存在的水分和营造一个进气环境的稳定性，避免水分和走航车行动时导致的进气紊流给走航监测设备带来的检测性能方面的影响。

2.技术方案

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

一种用于vocs走航车的多功能监测装置，包括设置在车厢(9)外部的集气罩(1)和颗粒物采样头(8)，车厢(9)内部还包括中空纤维管膜组件，空气稳流箱，质量流量控制器，采样泵，vocs走航监测设备；所述集气罩通过管路连接中空纤维管膜组件的输入端，其输出端连接空气稳流箱的输入端，空气稳流箱的输出端通过管路连接质量流量控制器的一端，质量流量控制器的另一端通过管路连接采样泵的一端，采样泵的另一端连接vocs走航监测设备。

进一步地，所述中空纤维管膜组件通过卡套与管道连接，可拆卸，方便更换。

进一步地，所述中空纤维管膜组件一端有带控制阀门的吹扫气体入口，可以洗刷膜表面。

进一步地，所述中空纤维管膜组件另一端装有真空泵，用于提供膜两侧的压力差。

进一步地，所述中空纤维管膜组件的外部装有第一加热片，以防止外界温度差异对膜效率的影响。

进一步地，所述空气稳流箱下部呈倒梯形状，减小空气流速以及收集颗粒物。

进一步地，第一空气稳流箱内壁为惰性涂层，外部装有第二加热片，可以减少空气样品中vocs组分的壁残留。

进一步地，所述空气稳流箱侧面一端通过铰链与箱体连接，可打开，方便清理。

进一步地，所述颗粒物采样头通过管路与隔膜泵连接，离线vocs收集装置的一端连接隔膜泵，另一端与空气稳流箱连接，以实现颗粒物和vocs的快速离线采样。

进一步地，所述离线vocs收集装置和空气稳流箱之间设置有第一限流阀，所述颗粒物采样头与隔膜泵之间装有第二限流阀门，实现采集的单独控制。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型的多功能监测装置可适用于vocs走航监测车的应用，能够同时进行vocs的在线监测进样和离线采样，并且能够对颗粒物进行采集；另外vocs采集管路中设置有中空纤维管膜可以有效的去除水分，使采样装置适用于不同湿度的外界大气条件；空气稳流箱可以将环境中采集的气体先进行一个稳定化，避免车辆行动时造成的气流紊动给监测装置带来的影响，并且可以在一定程度起到除尘器的作用以降低气体中的颗粒物含量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标号说明：1.集气罩，2.中空纤维管膜组件，3.带控制阀门的吹扫气体入口，4.真空泵，5.第一加热片，6.第二加热片，7.空气稳流箱，8.颗粒物采样头，9.车厢，10.第一限流阀，11.质量流量控制器，12.采样泵，13.vocs走航检测装置，14.隔膜泵，15.离线vocs收集装置，16.第二限流阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本实用新型作详细描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外，对各个元件的位置描述出现“内，外，顶部”等包含在术语中的方位词时仅代表该术语在常规状态下的方位，不能作为对该术语的限制。

实施例1

如图1所示，本发明公开了一种用于vocs走航车的多功能监测装置，它包括设置在车厢9顶部的集气罩1和颗粒物采样头8，车厢9内部还包括中空纤维管膜组件2，空气稳流箱7，质量流量控制器11，采样泵12，vocs走航监测设备13。集气罩1通过管路连接到中空纤维管膜组件2的输入端，中空纤维管膜组件2通过卡套与管路可拆卸连接，方便后期对失效的中空纤维管膜进行更换；中空纤维管膜组件2的一端设置有带控制阀门的吹扫气体入口3，通过该气体入口可以洗刷膜表面，其另一端设置有真空泵4，用于提供膜两侧的压力差；并且中空纤维管膜组件2的外部设置有第一加热片5，以防止外界温度差异对膜效率的影响；中空纤维管膜组件2的输出端与空气稳流箱7侧壁底部相连。空气稳流箱7下部呈倒梯形状，以减小空气流速以及收集颗粒物；空气稳流箱7的内壁为惰性涂层，外部装有第二加热片6，可以减少空气样品中vocs组分的壁残留；空气稳流箱7侧面一端通过铰链与箱体连接，可打开，方便定时清理箱体内部，避免沉积和吸附的物质对进样造成污染。

在进行在线走航监测vocs前，首先需要更换好采用机械性能好、透过率高的聚砜复合材料的中空纤维管膜组件2，以及清洗空气稳流箱7，然后打开第一加热片5和第二加热片6。走航采样时，打开采样泵12、质量流量控制器11以及真空泵4，外界的气体通过集气罩1进入管路中，当通过中空纤维管膜组件2时，由于膜的水渗透性以及两侧存在的压力差，气体中的水分会从膜的内测渗透到外侧，随后被真空泵抽走，除水后的气体进入空气稳流箱7后，流速变慢有利于颗粒物的沉降以及形成稳定的气流状态，气体通过质量流量控制器11和采样泵12后可直接进入vocs走航检测装置13进行检测。

实施例2

颗粒物采样头8也设置在车厢9的顶部，颗粒物采样头8通过管路与隔膜泵14连接，离线vocs收集装置15的一端连接隔膜泵14，另一端与空气稳流箱7侧壁上部连接，以实现颗粒物和vocs的快速离线采样；离线vocs收集装置15和空气稳流箱7之间设置有第一限流阀10，所述颗粒物采样头8与隔膜泵14之间装有第二限流阀门16，通过开关阀门完成对各个管道的控制，以便实现采集方式的可选择性。

当需要进行vocs和颗粒物的离线收集时，继续打开第二限流阀门16以及隔膜泵14，外界环境中的颗粒物经颗粒物采样头8、管路到达离线vocs收集装置15，关闭上述限流阀门使颗粒物保存在离线vocs收集装置15中，需要检测时打开第一限流阀门10，颗粒物和vocs气体经质量流量控制器11和采样泵12后进入vocs走航检测装置13进行检测，即实现了vocs和颗粒物离线采样功能。

综上所述，在本设计中，通过在集气罩和vocs在线监测设备之间添加设置空气稳流箱，让集气罩收集的气流在稳流箱内有一个稳流缓冲，减缓采样管中紊流对监测准确度和设备的影响。并且，稳流箱内壁为惰性涂层，外部装有加热片，可以减少空气样品中vocs组分的壁残留，最大限度还原空气样品的真实性。另外，在空气稳流箱和集气罩之间，增加中空纤维管膜组件，可以无损vocs样品的同时去除样品中多余水分，实现了vocs走航适应不同湿度，不同天气条件下作业，解决了夏天车内车外温差大，采样管中水汽冷凝的问题，同时还保护了vocs监测设备。本设计同时满足了vocs在线监测和离线收集，还增加了颗粒物采集功能，可以有效的节省车内空间，提升空间利用率，大大提高了走航监测的工作效率。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。