便携式活体植物VOCs释放采样装置

本发明属于气体采样设备，尤其涉及一种便携式活体植物vocs释放采样装置。

背景技术：

1、vocs是广泛存在于大气中的气相有机物，会参与大气的光化学反应进程生成二次污染物进而危害环境。植物源vocs在大气中往往占比较高，且植物源vocs的气相化学活性往往较高，因此研究植物源vocs对于大气环境治理具有重要意义。其中，研究植物源vocs释放的一种重要方式是研究单一植物体释放vocs的情况，以及研究植物在不同环境条件下或环境条件发生变化时对其vocs释放行为的影响，此时需要使用动态顶空采样法对植物样本进行采样以及为植物体提供研究所需的环境。

2、现有对活体植物vocs释放采样的装置往往采用较为简单的动态顶空采样法：在采样过程中使用特氟龙气袋包裹部分植物体同时利用安装在气袋外部的气体采样泵，配合吸附气体流通管路循环内部气体进行采样。此方法在实际操作过程中往往存在气袋密闭性难以保持的问题，导致部分空气随隙口进入气袋干扰采样结果的准确性。对于活体植物vocs释放的采集工作往往在野外开展，因此，采样设备的便携性也尤为重要。

3、基于上述问题本发明提供了一种便携式活体植物vocs释放采样装置，可以用于研究活体植物在大气中的vocs排放特征。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种便携式活体植物vocs释放采样装置，旨在解决上述现有技术中使用气袋配合采样泵采样，气袋密闭性差导致采样结果不准确的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

3、一种便携式活体植物vocs释放采样装置，包括vocs采集单元和能够容纳活体植物的自适应密封箱，所述自适应密封箱为可折叠的中空罩体，所述自适应密封箱的底部设有能够贯穿活体植物并密封包裹其枝干根部的伸缩孔；所述vocs采集单元包括vocs采集箱和气体流通管路，所述vocs采集箱的两个气管接口分别通过气体流通管路与自适应密封箱上的气管安装口相连。

4、优选的，所述自适应密封箱包括顶盖、底板和筒状的膜布，所述顶盖与底板的四角通过可拆卸的支架相连，所述支架设置于膜布的外部，所述膜布的上端与顶盖的四周边缘相连，所述膜布的下端与底板的四周边缘相连；所述顶盖及底板上均设有气管安装口，所述底板的中部设有自密封机构，所述自密封机构的中部为圆形的伸缩孔。

5、优选的，所述自密封机构包括安装圈、弹性的外罩和伸缩元件，所述安装圈通过紧固件与底板中部的安装孔边缘密封相连，所述外罩包裹在伸缩元件的外部，所述外罩的中部为能够供活体植物贯穿的伸缩孔，所述伸缩元件设置于安装圈与伸缩孔之间，所述外罩的内外两侧边缘分别与伸缩孔及安装圈相连。

6、优选的，所述伸缩元件为若干个椭圆形金属簧片，若干个椭圆形金属簧片上下交错设置于伸缩孔与安装圈之间。

7、优选的，所述外罩为橡胶皮，所述伸缩孔的内侧设有弹性护圈，所述弹性护圈的内部为聚氨酯海绵、外部包裹橡胶。

8、优选的，所述顶盖及底板均为透明的亚克力板；所述膜布为特氟龙材质的透明薄膜。

9、优选的，所述顶盖及底板均为长方形，所述顶盖及底板的四角部位均设有用于安装支架的插口。

10、优选的，所述vocs采集箱包括箱体及其内部的采样泵、气体净化器、连接器及温湿度传感器，所述气体流通管路的两部分分别与箱体的两个气管接口相连，所述连接器上能够安装可拆卸的吸附采样管或连通管，所述采样泵和气体净化器均设置在气体流通管路上，所述气体流通管路能够通过吸附采样管或连通管与箱体上的一个气管接口相连，所述气体净化器设置于采样泵的出口端，所述气体净化器的出口与箱体的另一个气管接口相连，所述气管接口处均设有密封圈。

11、优选的，所述箱体能够放置在支座上，所述箱体的顶部设有提手；所述气体流通管路为软质的特氟龙气管，所述箱体为金属材质。

12、优选的，所述采样泵的出气管上设有三通阀，所述三通阀的两个接口分别与采样泵的出气口及后续气体管路相连、另一个接口为能够直接排入大气的排空口；所述气体净化器为两个以上的净化管，两个以上的净化管串联连接；所述净化管内填充活性炭或变色硅胶，用于净化充入自适应密封箱的气体。

13、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明借助自适应密封箱底部的伸缩孔方便活体植物进入，并能够包裹其枝干根部确保自适应密封箱的密封性，同时自适应密封箱采用可折叠结构更方便携带，适用于野外作业；再利用气体流通管路实现vocs采集箱与自适应密封箱的连通，通过气体流通管路可将自适应密封箱内活体植物释放的vocs收集并输送至vocs采集箱内，确保采样的结果的准确性，方便研究植物在不同环境条件下或环境条件发生变化时对其vocs释放行为的影响。

技术特征：

1.一种便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：包括vocs采集单元和能够容纳活体植物的自适应密封箱，所述自适应密封箱为可折叠的中空罩体，所述自适应密封箱的底部设有能够贯穿活体植物并密封包裹其枝干根部的伸缩孔；所述vocs采集单元包括vocs采集箱和气体流通管路，所述vocs采集箱的两个气管接口分别通过气体流通管路与自适应密封箱上的气管安装口相连。

2.根据权利要求1所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述自适应密封箱包括顶盖、底板和筒状的膜布，所述顶盖与底板的四角通过可拆卸的支架相连，所述支架设置于膜布的外部，所述膜布的上端与顶盖的四周边缘相连，所述膜布的下端与底板的四周边缘相连；所述顶盖及底板上均设有气管安装口，所述底板的中部设有自密封机构，所述自密封机构的中部为圆形的伸缩孔。

3.根据权利要求2所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述自密封机构包括安装圈、弹性的外罩和伸缩元件，所述安装圈通过紧固件与底板中部的安装孔边缘密封相连，所述外罩包裹在伸缩元件的外部，所述外罩的中部为能够供活体植物贯穿的伸缩孔，所述伸缩元件设置于安装圈与伸缩孔之间，所述外罩的内外两侧边缘分别与伸缩孔及安装圈相连。

4.根据权利要求3所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述伸缩元件为若干个椭圆形金属簧片，若干个椭圆形金属簧片上下交错设置于伸缩孔与安装圈之间。

5.根据权利要求3所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述外罩为橡胶皮，所述伸缩孔的内侧设有弹性护圈，所述弹性护圈的内部为聚氨酯海绵、外部包裹橡胶。

6.根据权利要求2所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述顶盖及底板均为透明的亚克力板；所述膜布为特氟龙材质的透明薄膜。

7.根据权利要求2所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述顶盖及底板均为长方形，所述顶盖及底板的四角部位均设有用于安装支架的插口。

8.根据权利要求1-7任一项所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述vocs采集箱包括箱体及其内部的采样泵、气体净化器、连接器及温湿度传感器，所述气体流通管路的两部分分别与箱体的两个气管接口相连，所述连接器上能够安装可拆卸的吸附采样管或连通管，所述采样泵和气体净化器均设置在气体流通管路上，所述气体流通管路能够通过吸附采样管或连通管与箱体上的一个气管接口相连，所述气体净化器设置于采样泵的出口端，所述气体净化器的出口与箱体的另一个气管接口相连，所述气管接口处均设有密封圈。

9.根据权利要求8所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述箱体能够放置在支座上，所述箱体的顶部设有提手；所述气体流通管路为软质的特氟龙气管，所述箱体为金属材质。

10.根据权利要求8所述的便携式活体植物vocs释放采样装置，其特征在于：所述采样泵的出气管上设有三通阀，所述三通阀的两个接口分别与采样泵的出气口及后续气体管路相连、另一个接口为能够直接排入大气的排空口；所述气体净化器为两个以上的净化管，两个以上的净化管串联连接；所述净化管内填充活性炭或变色硅胶，用于净化充入自适应密封箱的气体。

技术总结
本发明公开了一种便携式活体植物VOCs释放采样装置，属于气体采样设备技术领域，包括VOCs采集单元和能够容纳活体植物的自适应密封箱，自适应密封箱为可折叠的中空罩体，自适应密封箱底部设有能够贯穿活体植物并密封包裹其枝干根部的伸缩孔；VOCs采集单元包括VOCs采集箱和气体流通管路，VOCs采集箱的两个气管接口分别通过气体流通管路与自适应密封箱上的气管安装口相连。借助自适应密封箱底部的伸缩孔方便活体植物进入，且能够包裹其枝干根部确保自适应密封箱的密封性，可折叠的自适应密封箱方便携带，适用于野外作业；利用气体流通管路实现VOCs采集箱与自适应密封箱的连通，可将自适应密封箱内活体植物释放的VOCs收集并输送至VOCs采集箱内，确保采样结果的准确性。

技术研发人员：王欣,葛宇轩,王树桥,袁京周,耿雅娴,郭靖涵
受保护的技术使用者：河北科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15