一種用于空氣中苯、甲苯采集的無泵型采樣器制造技術

一種無泵型采樣器。主要包括聚四氟塑料外殼、鋁蓋、聚四氟疏水濾膜、纖維狀圓形活性炭片，聚氨酯泡沫，衣領夾。具體組成為：兩只炭片平行聚四氟乙烯塑料管截面分置于兩端，中間以聚氨酯泡沫隔開固定，管口兩端用聚四氟疏水濾膜覆蓋，用鋁蓋固定卡緊。該采樣器的優點在于：雙向通透的外殼結構有益于提高采樣效率，在吸附通量，樣品穩定性方面都能達到比較滿意的效果，以活性炭為基礎的吸附劑對大多數環境中的有害氣體都能夠進行有效監測。所述采樣器在微型化、便攜化方面具有十分巨大的潛力，在職業衛生、環境監測等眾多領域都有著廣泛的應用前景，尤其是對職業衛生領域的個體采樣有著重要意義。

A no pump sampler for collecting benzene and toluene in air

Non pump type sampler. It mainly consists of PTFE shell, aluminium cover, PTFE hydrophobic filter membrane, fiber round activated carbon sheet, polyurethane foam and collar clip. The utility model is composed of two carbon sheets, wherein, the parallel polytetrafluoroethylene plastic pipe is divided into two ends at each end, and the middle part is separated by polyurethane foam, and both ends of the pipe mouth are covered with a Teflon hydrophobic filter film and clamped tightly with an aluminum cover. The advantages of the sampler is two-way transparent shell structure is beneficial to improve the sampling efficiency, adsorption flux, sample stability can achieve satisfactory effect, the harmful gas adsorbent with activated carbon as the basis for most of the environment can be effectively monitored. The sampler has great potential in terms of miniaturization and portability, has a wide application prospect in many fields such as environmental monitoring, occupation health, especially for the occupation health field of individual sampling has important significance.

【技術實現步驟摘要】
一種用于空氣中苯、甲苯采集的無泵型采樣器
本專利技術涉及一種用于空氣中苯、甲苯采集的無泵型采樣器，具體為一個柱形的無泵型采樣器。
技術介紹
當前，我國職業病防治領域面臨著嚴峻的形勢，職業病高發，危害嚴重的現狀影響著經濟的發展和社會的穩定。為了有效的預防職業病的發生，保障職業病危害主體勞動者的身體健康，系統的職業危害因素檢測與評價工作必不可少。在我國，職業衛生領域主要以時間加權平均容許濃度、短時間接觸容許濃度、最高容許濃度來判定工作場所中有害因素對勞動者身體健康的影響，其中前者需要一個較長的采樣時間，后兩者需要采樣的時間較短。目前主流采樣方法有：1、直接采樣法；2、有泵型采樣法；3、無泵型采樣法。直接采樣法對樣品的形態及保存有較高要求，故使用范圍較窄；有泵型采樣法使用廣泛，結果精準，針對短時間定點采樣可得到滿意結果，但采樣時需要攜帶空氣采樣泵，對采樣泵流量、電量、防爆性能等也有一定的要求；無泵型采樣法是近年來一種新興的方法，無泵型采樣器的設計普遍小巧輕便，佩戴時不會對勞動者工作造成影響，尤其適合于長時間個體采樣，在推算時間加權平均容許濃度上有獨特的優勢。無泵型采樣器的普及對職業衛生檢測水平有著顯著地推動作用，但也有著許多制約因素，尤其是需要對擴散系數，采樣效率等方面做進一步研究論證，從而得到可靠地結果。CN103398878A公開了一種被動式空氣采樣器，在主吸附劑盒上罩設了吸附罩，吸附罩本體內的通孔層、多孔護罩以及吸附罩本體的下部內壁圍成了凈化腔，通孔層、密封蓋以及上部內壁圍成了容置附加吸附劑的容置腔。所述采樣器具有較高的準確度。CN205398634U公開了一種微孔濾膜空氣采樣器，包括上箱體和下箱體，二者之間通過法蘭盤連接，并且在二者的法蘭盤之間設有密封墊；所述上箱體頂部設有第一過濾結構；所述下箱體的頂端設有第二過濾結構；在下箱體的抽氣口上連接有真空泵；所述上箱體以及所述下箱體內部均設有用于實時監控本空氣采樣器內部狀態的傳感組件。所述空氣采樣器可利用備用電源模塊供電，體積小、重量輕，結構簡單，使用穩定可靠。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種雙面通透的無泵型采樣器，具有較好的采樣效率及廣泛的適用性，本專利技術選擇特定的尺寸和結構，能夠保證測試結果的準確性和可重復性。本專利技術公開了一種新型的無泵型采樣器，主要包括鋁蓋、聚四氟乙烯外殼、聚四氟疏水濾膜、聚氨酯泡沫、圓形纖維狀活性炭片,衣領夾，具體為：兩只炭片置于聚四氟乙烯塑料管兩端，中間以聚氨酯泡沫隔開固定，管口兩端用聚四氟疏水濾膜覆蓋，用鋁蓋固定卡緊。這種結構可以增加炭片與空氣的接觸面積，使本專利技術的無泵型采樣器具有較高的采樣速率。所述采樣器的形狀為圓柱型。所述的無泵型采樣器，其特征在于所述采樣器雙面通透。每個無泵型采樣器使用2-4片活性炭片，優選使用2片。每個無泵型采樣器使用1-3塊聚氨酯泡沫固定，優選每個無泵型采樣器使用1塊聚氨酯泡沫固定。所述聚四氟乙烯管外殼的規格為：長度2cm，外徑13mm，內徑11mm。所述纖維狀圓形活性炭片的直徑為11mm，質量13mg，炭片之間間距為16mm，中間以聚氨酯泡沫固定，保證其在外殼中不松動。以聚氨酯泡沫固定炭片，聚氨酯泡沫長度16mm，直徑11mm。所述鋁蓋直徑13mm，中空，通透部分直徑為9mm。所述聚四氟疏水濾膜孔徑0.45μm，直徑13mm。所述纖維狀圓形活性炭片用前密閉保存，置于120℃烘箱中高溫處理2小時，活化后備用，組裝和加工過程須保證纖維狀炭片的清潔和完整。所述鋁蓋直徑13mm，中空，通透部分直徑為11mm。附圖說明圖1為本專利技術雙面無泵型采樣器的整體結構示意圖，圖中長度單位為毫米；圖2為本專利技術雙面無泵型采樣器對苯采樣量及時間的線性關系；圖3為本專利技術雙面無泵型采樣器對甲苯采樣量及時間的線性關系；圖4為溫度對本專利技術雙面無泵型采樣器采集苯、甲苯采樣速率的影響；圖5為濕度對本專利技術雙面無泵型采樣器采集苯、甲苯采樣速率的影響；圖6為風速對本專利技術雙面無泵型采樣器采集苯、甲苯采樣速率的影響。具體實施方式將按照規定尺寸加工好的鋁蓋、聚四氟乙烯外殼、聚四氟疏水濾膜、纖維狀圓形活性炭片(2片)等部件依次組合得到采樣器。采用本專利技術所述的采樣器進行采樣實驗，并對采樣器得到的采樣結果進行可靠性分析。實驗環境的模擬環境模擬采用動態配氣裝置，控制配氣室內達到穩定的環境(溫度、濕度、風速、氣壓保持恒定)。每個本專利技術的無泵型采樣器對應一個有泵采樣器，兩兩一組進行采集，泵流速約為100mL/min(計算時以采樣前后校準流量均值為準)。收集30、60、120、240min得到的結果，進行比對。樣品的解吸將兩種采樣方式得到的樣品分別進行解吸：a)有泵型采樣法：將樣品管中的活性炭取出置于1.5mL樣品瓶中，加入1mL二硫化碳溶劑解吸30min，備用；b)本專利技術的無泵型采樣裝置：取出裝置中的炭片置于5mL樣品瓶中，加入2mL二硫化碳溶劑解吸30min，取800μL二硫化碳置于1.5mL樣品瓶中，加入200μL上述解吸液，混勻后備用。樣品的分析條件使用島津GC-2010(FID)氣相色譜儀對樣品進行分析。檢測條件：色譜柱：HP-5：30m×320μm×0.25μm；進樣口溫度：200℃；分流比：20:1；柱溫：40℃保持3min，以25℃/min的速率升溫到140℃，共7min；柱流速：2mL/min；檢測器(FID)溫度：250℃檢測結果及分析采樣速率的測定在溫度25℃，濕度40％條件下，對兩種有機物進行采樣的采樣結果如表1所示：表1溫度25℃，濕度40％條件下，無泵型采樣器對苯、甲苯的采樣速率采樣速率隨時間的變化關系將實驗組和對照組置于配氣柜中分別采樣30、60、120、240min，采樣泵采樣速率100mL/min，以對照組濃度計算結果為依據，計算無泵型采樣器的采樣速率，所得結果如表2所示：表2無泵型采樣器對苯、甲苯的采樣速率與采樣時間的關系(mL/min)根據GB/T18470-2001《無泵型采樣(檢測)器技術規范》中采樣流量計算公式可知，若無泵型采樣器采樣速率穩定，則采樣量與采樣時間呈良好的線性關系。如圖1可知，研制的無泵型采樣器性能穩定，滿足技術規范中的要求。溫度、濕度及風速對無泵型采樣器采樣效率的影響我們通過調節配氣倉的設定參數，改變倉內的物理環境來模擬不同環境的工作場所，研究物理因素對無泵型采樣器采樣速率的影響。設定環境相對濕度為40％，不啟動風扇，實際相對濕度為38-41％，風速0.03m/s。設置配氣倉溫度分別為20℃、30℃、40℃，待穩定2h后開始采樣，采樣時長120min，得到不同溫度下無泵型采樣器對苯、甲苯的采樣速率。同樣的，通過控制其他變量可以得到濕度、風速對無泵型采樣器采樣速率影響，所得結果如表3所示：表3不同溫度下無泵型采樣器對苯、甲苯的采樣速率(mL/min)表4不同濕度下無泵型采樣器對苯、甲苯的采樣速率(mL/min)表5不同風速下無泵型采樣器對苯、甲苯的采樣速率(mL/min)通過以上實驗數據可以看出，在吸附劑未達到最大吸附容量之前，采樣器的采樣流量恒定，不隨時間而變化，采樣量隨時間線性增加。采樣流量的大小主要與吸附劑性質，吸附劑與空氣的接觸面積及有害物質本身的性質有關，即在無泵型采樣器設計定型之后，針對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型的無泵型采樣器，主要包括鋁蓋、聚四氟乙烯外殼、聚四氟疏水濾膜、聚氨酯泡沫、圓形纖維狀活性炭片,衣領夾，具體為：兩只炭片置于聚四氟乙烯塑料管兩端，中間以聚氨酯泡沫隔開固定，管口兩端用聚四氟疏水濾膜覆蓋，用鋁蓋固定卡緊。

【技術特征摘要】
1.一種新型的無泵型采樣器，主要包括鋁蓋、聚四氟乙烯外殼、聚四氟疏水濾膜、聚氨酯泡沫、圓形纖維狀活性炭片,衣領夾，具體為：兩只炭片置于聚四氟乙烯塑料管兩端，中間以聚氨酯泡沫隔開固定，管口兩端用聚四氟疏水濾膜覆蓋，用鋁蓋固定卡緊。2.如權利要求1所述的無泵型采樣器，其特征在于所述采樣器為圓柱狀結構；所述采樣器雙面通透。3.如權利要求1所述的無泵型采樣器，其特征在于每個無泵型采樣器使用2-4片活性炭片。4.如權利要求3所述的無泵型采樣器，其特征在于每個無泵型采樣器使用2片活性炭片。5.如權利要求1所述的無泵型采樣器，其特征在于每個無泵型采樣器使用1-3塊聚氨酯泡沫固定。6.如權利要求5所述的無泵型...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜會芳，趙婷，劉寶龍，陳建武，杜歡永，楊兆春，
申請(專利權)人：中國安全生產科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京,11