CN105675358A

CN105675358A - 挥发性有机物的采样系统

Info

Publication number: CN105675358A
Application number: CN201610056358.5A
Authority: CN
Inventors: 杨慧明; 赵龙; 钟瑞华
Original assignee: Shanghai Jienuo Quality Inspection Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Jienuo Quality Inspection Technology Co Ltd
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2016-06-15

Abstract

本发明公开了一种挥发性有机物的采样系统，包括一真空泵、若干采样袋和若干吸附管，所述采样袋设有至少一第一阀门，全部或部分所述第一阀门与所述吸附管的一端连通，所述吸附管的另一端均与所述真空泵的进气口连通。本发明通过一个真空泵可实现多根吸附管同时采集挥发性有机物，保证了在规定的时间内完成采样，且吸附管均与一个真空泵连接，保证了采样体积的稳定性，减少了误差，从而保证了分析结果的可靠性。本发明可通过气体质量流量计随时读出瞬时流量和累计流量，通过计算可以精确挥发性有机物的采样体积，从而提高了实验分析结果的准确性。且本发明的采样系统组装简便、快速，特别适用于需要大量实验数据的实验。

Description

挥发性有机物的采样系统

技术领域

本发明涉及一种挥发性有机物的采样系统。

背景技术

苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等挥发性有机物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。新装修的房间及新生产的汽车中都会存在大量挥发性有机物，判断室内空气、车内空气是否合格，必须准确采样并测定挥发性有机物的浓度。

现在国际标准、国家标准和国内标准检测汽车材料中的挥发性有机物，首先将样品放入采样袋中并将采样袋密封，向其中充入一定体积的高纯氮气，加热，使挥发性有机物挥发到高纯氮气中。接着使用填充吸附挥发性有机物材料的TENAX管(吸附管)吸附气体中的挥发性有机物。按照HJ/T400-2007标准规定的色谱条件对上述系列TENAX管进样定量分析，并按照以下公式计算样品中挥发性有机物的含量。

C_{i} = \frac{W_{i} - W_{o}}{Q_{o}}

式中：

C_i—样品中i组分挥发量，单位为μg/m³；

W_i—吸附管所测得i组分含量，单位为ng；

W_o—空白实验中i组分含量，单位为ng；

Q_o—吸附管的标准采样体积，单位为L。

为了保证分析结果的可靠，需至少平行采样两根TENAX管。现有技术的采样系统，有两种采样方式。第一种方式，多根TENAX管同时进行采样，如图1所示，每根TENAX管4需连接一个采样泵2，在采集挥发性有机物之前，要对采样泵2的流速在负载条件下进行校准，由于校准时的负载条件与实际采样时的负载条件不同，因此实际采样时每个采样泵2的流速与设定值不同，从而造成采样体积有很大误差；另外，当需要较多的实验数据时，就需要多个采样泵2，增加了实验器材成本的同时，也增加了系统组装的工序。第二种方式，通过一个采样泵2顺次采样多根TENAX管4，采用这样的方式不需要准备多个采样泵2，但当一根TENAX管4采样完之后，需拆卸系统，重新连接另外一根TENAX管4进行采样，而采样实验一般需在10min之内完成，第二种方式显然不能在规定的时间内完成采样，采样时间过长同样会对分析结果引入很大误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的挥发性有机物的采样系统采样不精确，存在较大误差，影响实验分析结果的缺陷，提供一种快速、简便、采样误差小的挥发性有机物的采样系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种挥发性有机物的采样系统，其特点在于，包括一真空泵、若干采样袋和若干吸附管，所述采样袋设有至少一第一阀门，全部或部分所述第一阀门与所述吸附管的一端连通，所述吸附管的另一端均与所述真空泵的进气口连通。

本方案中，通过一个真空泵可实现多根吸附管同时采样挥发性有机物，实现在规定的时间内快速完成采样，且吸附管均与一个真空泵连接，不需要对多个采样泵的流速进行校准，保证了采样体积的稳定性，减小了误差，从而保证了实验分析结果的可靠性。

较佳地，每一吸附管与所述真空泵之间依次设有气体质量流量计和流量调节阀。本方案可根据气体质量流量计显示的数值实时调节流量阀，以保持流量在设定范围内，进一步提高了实验分析结果的可靠性。另外，现有技术的采样系统根据校准的流速计算出吸附管的标准采样体积，由于校准时的负载条件与实际采样时的负载条件不同，因此计算的吸附管的标准采样体积往往不准确。而本方案通过气体质量流量计可检测通过流量调节阀的瞬时流量和累计流量，并显示瞬时流量和累计流量，因此无需校准真空泵，根据气体质量流量计可计算出精确的吸附管的标准采样体积，进一步提高了实验分析结果的可靠性。

较佳地，所述采样系统还包括采样舱，所述采样袋设于所述采样舱内。采样袋内装有样品，采样舱用于加热样品，可根据实际需求，在采样舱内设置相应数量的采样袋。

较佳地，所述第一阀门通过管道与所述吸附管的一端连通，所述管道延伸至所述采样舱外，且所述采样舱外的所述管道上设有第二阀门。实验过程中，需将待测样品放入采样袋中并将采样袋密封，充入一定体积的高纯氮气，在采样舱内加热，然后连接系统并打开采样袋阀门。由于采样袋已进行加热，因此实验员进入采样舱打开采样袋的过程中经常有烫伤的危险，并且将采样舱的门打开会造成样品加热温度的波动，影响实验结果。而本方案无需实验员进入采样舱打开第一阀门，有效避免了烫伤危险及样品加热温度的波动。

较佳地，所述管道的材质为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯的化学性质稳定、热稳定性好，提高了采样系统的安全性。

较佳地，所述真空泵与所述流量调节阀之间设有缓冲罐。缓冲罐用于保护气体质量流量计、流量调节阀和真空泵。

较佳地，所述真空泵为无油真空泵。无油真空泵抽取速率稳定，使系统中挥发性有机物的流量稳定，从而进一步提升了分析结果的可靠性。且无油真空泵结构简单、操作容易、不会污染环境。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过一个真空泵可实现多根吸附管同时采集挥发性有机物，保证了在规定的时间内完成采样，且吸附管均与一个真空泵连接，保证了采样体积的稳定性，减少了误差，从而保证了分析结果的可靠性。本发明可通过气体质量流量计随时读出瞬时流量和累计流量，通过计算可以精确挥发性有机物的采样体积，从而提高了实验分析结果的准确性。且本发明的采样系统组装简便、快速，特别适用于需要大量实验数据的实验。

附图说明

图1为现有技术的挥发性有机物的采样系统的结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例的挥发性有机物的采样系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

图2示出了一种挥发性有机物的采样系统，包括采样舱1、一个真空泵2、若干采样袋3和若干吸附管4。采样袋3用于盛装样品5，设于采样舱1内，采样舱1用于对盛装样品5的采样袋3进行加热。采样袋3设有至少一个第一阀门31，全部或部分第一阀门31与吸附管4的一端连通，吸附管4的另一端均通过管道与一个真空泵2的进气口连通。其中，真空泵2可以为无油真空泵，采样舱1可以为内饰件醛酮高温测试室。

本实施例通过一个真空泵2可实现多根吸附管4同时采样挥发性有机物，保证了在规定的时间内完成采样，且吸附管4均与一个真空泵2连接，保证了采样体积的稳定性，减少了误差，从而保证了分析结果的可靠性。

本实施例中，第一阀门31通过管道与吸附管4的一端连通，管道需延伸至采样舱1外，且采样舱1外的管道上设有第二阀门6。实验过程中，需先将样品5进行加热，再打开采样袋3上的第一阀门31，由于采样舱1内的温度较高，现有技术的采样系统在打开采样袋3时往往会有烫伤的危险并且会造成样品加热温度的波动，因此设置第二阀门6能避免实验员烫伤及样品加热温度的波动。另外，由于四氟乙烯的化学性质稳定、热稳定性好，因此本实施例中的管道的材质均为聚四氟乙烯，以保证实验的稳定性。

需要说明的是，采样袋3、吸附管4以及采样袋3上第一阀门31的数量可根据实际需求自行设置。本实施例中的每个采样袋3均设有2个第一阀门31，且每个第一阀门31均与一个吸附管4的一端连接。当然，采样袋3也可以设置1个、3个或多个第一阀门31，且每个采样袋3只需有1个第一阀门31与吸附管4连接即可，但为了采样多组数据也可使采样袋3上的每个第一阀门31均与1个吸附管4连接。

本实施例中，每根吸附管4与真空泵2通过管道连通，且每一根吸附管4与真空泵2之间的管道上均依次设有气体质量流量计7和流量调节阀8，即每根吸附管4均具有与其相对应的气体质量流量计7和流量调节阀8。流量调节阀8可根据气体质量流量计7显示的数值调节通过每根吸附管4的气体流量，气体质量流量计7可准确的检测通过每个流量调节阀8的瞬时流量和累计流量，并显示瞬时流量和累计流量。实验员可以根据累计流量并根据相应公式精确计算样品5中挥发性有机物的含量，从而提高了实验分析结果的准确性。

本实施例中，为了保护气体质量流量计7、流量调节阀8和真空泵2，可在真空泵2与流量调节阀8之间设置缓冲罐9。

下面利用本采样系统对两个测试样品：无纺布、门板总成，进行采样测试。

将待测样品放入采样袋3中并将采样3袋密封，充入1000L的高纯氮气，关上内饰件醛酮高温箱测试室门，根据测试要求在内饰件醛酮高温箱测试室的“测试温度设定”中输入运行温度65℃，“测试时间设定”中输入运行时间，运行时间为125min，按“停止/运行”图标启动设备。待样品加热到110min时，按图2所示连接系统，并打开第二阀门6，第一阀门31始终保持打开状态。将流量调节阀8调节到流量为100mL/min的位置。待样品加热到115min时，打开无油真空泵开始气体采样。此时气体质量流量计7的显示屏会显示瞬时流量和累计流量，待样品加热到125min时，关闭无油真空泵结束气体采样，使用GC-MS对每根吸附管4进行分析，记录值如表1所示。

表1

备注：(1)以上数值单位均为μg/m³；

(2)ND表示“未检出”

从表1中可以看出，1^#吸附管和2^#吸附管的数值较接近，平行性好。使用本实施例的采样系统收集气体时能够准确记录采样气体的实际体积，因此能避免校准时的负载条件与实际采样时的负载条件不同对采样体积引入的误差。使用该采样系统收集气体快速、简便，能够在10min之内迅速完成对所有样品的气体收集，避免了因采样时间过长而对分析结果引入的误差。

下面采用本实施例中的采样系统和图1中的采样系统分别对门板总成进行采样测试，测试结果如表2所示。

将若干门板总成放入2000L采样袋中并将采样袋密封，并利用采样系统和图1中的采样系统分别对采样袋进行采样，实验参数均相同，实验结束分析每根吸附管对应的气体流量计的累计流量，记录值如表2所示。

表2

备注：(1)以上数值单位均为μg/m³；

(2)ND表示“未检出”

1^#门板总成加热完成后，由本实施例的采样系统完成对挥发性有机物的采样，该采样系统在10min之内完成对挥发性有机物的采样，并能够记录每根TENAX管采样气体的实际体积。因此，1^#TENAX管与2^#TENAX管所测数值非常接近，平行性很好。

2^#门板总成加热完成后，由图1中的采样系统校准完成对挥发性有机物的采样。3^#TENAX管与4^#TENAX管所测数值平行性不好，这主要是因为校准时的负载条件与实际采样时的负载条件不同，所以，实际采样时采样泵的流速不可能为100mL/min，从而对采样体积引入了很大的误差。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种挥发性有机物的采样系统，其特征在于，包括一真空泵、若干采样袋和若干吸附管，所述采样袋设有至少一第一阀门，全部或部分所述第一阀门与所述吸附管的一端连通，所述吸附管的另一端均与所述真空泵的进气口连通。

2.如权利要求1所述的挥发性有机物的采样系统，其特征在于，每一吸附管与所述真空泵之间依次设有气体质量流量计和流量调节阀。

3.如权利要求1所述的挥发性有机物的采样系统，其特征在于，所述采样系统还包括采样舱，所述采样袋设于所述采样舱内。

4.如权利要求3所述的挥发性有机物的采样系统，其特征在于，所述第一阀门通过管道与所述吸附管的一端连通，所述管道延伸至所述采样舱外，且所述采样舱外的所述管道上设有第二阀门。

5.如权利要求4所述的挥发性有机物的采样系统，其特征在于，所述管道的材质为聚四氟乙烯。

6.如权利要求2所述的挥发性有机物的采样系统，其特征在于，所述真空泵与所述流量调节阀之间设有缓冲罐。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的挥发性有机物的采样系统，其特征在于，所述真空泵为无油真空泵。