專利名稱：一種被動(dòng)空氣采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于半揮發(fā)有機(jī)污染物空氣監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種被動(dòng)空氣采樣器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中通常采用如下的幾類空氣采樣裝置污染場(chǎng)地及其周邊環(huán)境進(jìn)行空氣采樣主動(dòng)式空氣采樣器通過(guò)吸氣泵和空氣流量測(cè)量裝置，在一定時(shí)間內(nèi)將一定體積的空氣樣品通過(guò)收集器中的吸附介質(zhì)，使得氣體污染物濃縮在吸附介質(zhì)中，而達(dá)到濃縮采樣的目的。與氣相色譜儀等儀器連用就可以檢測(cè)出被檢測(cè)環(huán)境空氣中污染物的濃度。主動(dòng)式采樣器價(jià)格昂貴，必須由專業(yè)檢測(cè)人員操作，所以人工費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)和交通費(fèi)使得檢測(cè)成本難以大幅下調(diào)。被動(dòng)空氣采樣器基于分子擴(kuò)散原理或滲透原理采集溶媒中氣態(tài)或蒸汽 態(tài)污染物的一種采樣方法，它沒(méi)有吸氣泵和空氣流量測(cè)量裝置，靠吸附劑暴露在空氣中一段時(shí)間(采樣時(shí)間)，使空氣中一部分污染物吸附在吸附劑中。在采樣時(shí)間固定時(shí)，吸附劑飽和前其吸附量與空氣中污染物濃度成正比；在空氣在污染物濃度固定時(shí)，飽和前吸附量與采樣時(shí)間成正比。使用時(shí)記錄下采樣時(shí)間，與氣相色譜儀等儀器連用就可以檢測(cè)出吸附量，再通過(guò)與各種標(biāo)準(zhǔn)濃度下，利用成熟空氣采樣技術(shù)進(jìn)行采樣、檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，就可以檢測(cè)出被檢測(cè)環(huán)境空氣中的污染物濃度。被動(dòng)式吸附采樣裝置的基本原理是被動(dòng)式吸附，其要點(diǎn)是采樣前后必須對(duì)吸附劑密封，只有在采樣期間使吸附劑暴露在空氣中?，F(xiàn)有半揮發(fā)性有機(jī)污染物的空氣被動(dòng)采樣技術(shù)，主要是應(yīng)用Tom Harner (加拿大)研制的空氣被動(dòng)采樣裝置；該裝置由2個(gè)相向的不銹鋼保護(hù)圓蓋和I根作為固定主軸的螺桿組成，上下兩圓蓋的直徑分別為23cm和18cm，主軸高15cm左右；用于吸附污染物的PUF泡沫固定在主軸上,PUF泡沫為直徑7cm高I. 4cm的碟片；采樣時(shí)將，通過(guò)兩圓蓋扣合形成一個(gè)體積約為4. 7L的不完全封閉的空間。其它被動(dòng)空氣采樣技術(shù)，如個(gè)人被動(dòng)采樣器，其吸附量小，無(wú)法準(zhǔn)確反映污染場(chǎng)地空氣中較高的污染物濃度?，F(xiàn)有被動(dòng)采樣技術(shù)存在以下缺點(diǎn)l)TomHarner研制的被動(dòng)空氣采樣器體積較大，無(wú)法區(qū)分POPs在小尺度范圍內(nèi)的濃度變化；2)現(xiàn)有個(gè)人被動(dòng)空氣采樣器吸附量小、易飽和，無(wú)法準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)污染場(chǎng)地周邊空氣環(huán)境中POPs濃度；3)現(xiàn)有被動(dòng)空氣采樣器的吸附劑規(guī)格特殊，無(wú)法從市場(chǎng)上直接購(gòu)買。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種被動(dòng)空氣采樣器，該采樣器可區(qū)分POPs在小尺度范圍內(nèi)的濃度變化，同時(shí)適合監(jiān)測(cè)POPs污染場(chǎng)地，該采樣器的吸附劑可以是市場(chǎng)上普遍銷售的用于主動(dòng)采樣器的吸附劑。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種被動(dòng)空氣采樣器，其是一種集空氣中半揮發(fā)有機(jī)污染物的裝置，該裝置包括保護(hù)蓋和底座，所述底座的底部設(shè)有進(jìn)氣孔，底座上設(shè)有安放吸附劑的小凸臺(tái)，所述保護(hù)蓋的頂部設(shè)有進(jìn)氣孔，保護(hù)蓋與底座連接。進(jìn)一步地，所述的被動(dòng)空氣采樣器，所述保護(hù)蓋頂部進(jìn)氣孔與吸附劑之間有間隙，用以形成擴(kuò)散腔。進(jìn)一步地，所述的被動(dòng)空氣采樣器，所述小凸臺(tái)與所述底座的底部進(jìn)氣孔之間設(shè)有間距。上述的被動(dòng)空氣采樣器，所述吸附劑是多孔軟性聚氨酯材料，其直徑6. 2cm,高度
3.5cm ;密度 0. 0213g/cm3。優(yōu)選地，上述的被動(dòng)空氣采樣器，所述保護(hù)蓋頂部進(jìn)氣孔的孔直徑為1.0 —I. 5cm。上述的被動(dòng)空氣采樣器，所述保護(hù)蓋為圓柱形，直徑8. 2cm,厚度4. Icm,高度5cm。上述的被動(dòng)空氣采樣器，所述底座與保護(hù)蓋的連接方式是螺紋或卡口連接。上述的被動(dòng)空氣采樣器，其中所述底座的特征是直徑8. 2cm、厚度4. Icm,高度5cm。本實(shí)用新型的具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有空氣被動(dòng)采樣技術(shù)，精簡(jiǎn)了采樣器主體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，價(jià)格低廉。采樣時(shí)無(wú)需動(dòng)力、無(wú)機(jī)械磨損、無(wú)污染氣體逸出，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)不影響采樣效率，可以用于區(qū)分小尺度范圍內(nèi)POPs的濃度變化。操作簡(jiǎn)單，非專業(yè)人員亦可進(jìn)行采樣。方便運(yùn)行，本實(shí)用新型改進(jìn)了采樣器吸附劑的規(guī)格，可直接利用商業(yè)化的主動(dòng)采樣器濾芯作為吸附劑。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例包括的底座和保護(hù)蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖I和圖2，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。在本實(shí)施例中，被動(dòng)空氣采樣器包括采集空氣中半揮發(fā)有機(jī)污染物的裝置，該裝置包括包括吸附劑I、保護(hù)蓋2和底座3。底座3的底部設(shè)有進(jìn)氣孔33，底座3上設(shè)有安放吸附劑I的小凸臺(tái)32，小凸臺(tái)32與進(jìn)氣孔33間有IOmm的間距。保護(hù)蓋2的頂部設(shè)有若干進(jìn)氣孔21，保護(hù)蓋2頂部還設(shè)有固定在保護(hù)蓋2上的格擋板22，格擋板22與進(jìn)氣孔21間有5mm的間距，進(jìn)氣孔21與吸附劑I間有IOmm的間距。保護(hù)蓋2通過(guò)底部的螺紋或卡口23與底座3連接。保護(hù)蓋2和底座3均為無(wú)污染氣體逸出的改性聚苯乙烯材質(zhì)，內(nèi)徑均為62mm。吸附劑I選用多孔軟性聚氨酯材料，可直接利用商業(yè)化的主動(dòng)采樣器濾芯，多孔軟性聚氨酯材料屬于現(xiàn)有技術(shù)。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有空氣被動(dòng)采樣技術(shù)，精簡(jiǎn)了采樣器主體，同時(shí)不影響采樣效率，使其可以用于區(qū)分小尺度范圍內(nèi)POPs的濃度變化；本實(shí)用新型針對(duì)我國(guó)PUF市場(chǎng)改進(jìn)了采樣器吸附劑的規(guī)格，使其可直接利用已商業(yè)化的主動(dòng)采樣器濾芯作為吸附劑。本實(shí)用新型的工作原理是空氣中POPs污染物沿濃度梯度由高濃度向低濃度擴(kuò)散，在擴(kuò)散腔內(nèi)形成靜態(tài)擴(kuò)散采樣，被POPs吸附劑高效吸收，從而使環(huán)境空氣中POPs污染物源源不斷的被采樣器捕集。[0022]使用本實(shí)用新型時(shí)，只需將吸附劑I將從密封環(huán)境中取出，安置于底座3小凸臺(tái)32上，再將保護(hù)蓋2與底座3連接，懸掛于需要檢測(cè)的環(huán)境，即可開(kāi)始采樣，采樣周期視污染場(chǎng)地空氣環(huán)境中污染物濃度不同可略作調(diào)整，通常采樣周期設(shè)為10天。采樣結(jié)束后記錄采樣時(shí)間，按以下公式計(jì)算被測(cè)環(huán)境空氣中POPs污染物濃度。
,暴測(cè)式中:CPUF和C&分別多孔軟性聚氨酯吸附劑中和環(huán)境空氣中污染物濃度(mass/cm3) ;V&為采樣體積(cm3) ;KPUF_AS污染物在多孔軟性聚氨酯吸附劑與空氣間的分配系數(shù)； Apuf為多孔軟性聚氨酯吸附劑的表面積(cm2) ;VPUF為多孔軟性聚氨酯吸附劑的體積(cm3)；kA=9500cm/d ;t為采樣時(shí)間(d) ；P為多孔軟性聚氨酯吸附劑的密度(0.0213g/cm3)。
權(quán)利要求1.一種被動(dòng)空氣米樣器,其特征在于所述被動(dòng)空氣米樣器是一種米集空氣中半揮發(fā)有機(jī)污染物的裝置，該裝置包括保護(hù)蓋(2)和底座(3)，所述底座(3)的底部設(shè)有進(jìn)氣孔(33)，底座(3)上設(shè)有安放吸附劑(I)的小凸臺(tái)(32)，所述保護(hù)蓋(2)的頂部設(shè)有進(jìn)氣孔(21)，保護(hù)蓋(2)與底座(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的被動(dòng)空氣采樣器，其特征在于所述保護(hù)蓋(2)頂部進(jìn)氣孔(2 )與吸附劑(I)之間有間隙，用以形成擴(kuò)散腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的被動(dòng)空氣采樣器，其特征在于所述小凸臺(tái)(32)與所述底座(3)的底部進(jìn)氣孔(33)之間設(shè)有間距。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的被動(dòng)空氣采樣器，其特征在于所述吸附劑(I)是多孔軟性聚氨酯材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的被動(dòng)空氣采樣器，其特征在于所述保護(hù)蓋(2)頂部進(jìn)氣孔(21)的孔直徑為1.0 — 1.5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的被動(dòng)空氣采樣器，其特征在于所述保護(hù)蓋(2)為圓柱形，直徑 8. 2cm,厚度 4. Icm,高度 5cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的被動(dòng)空氣采樣器，其特征在于所述底座(I)與保護(hù)蓋(2)的連接方式是螺紋或卡口連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種被動(dòng)空氣采樣器，是一種采集空氣中半揮發(fā)有機(jī)物污染物的裝置，屬于空氣監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括保護(hù)蓋(2)和底座(3)，所述底座(3)的底部設(shè)有進(jìn)氣孔(33)，底座(3)上設(shè)有安放吸附劑(1)的小凸臺(tái)(32)，所述保護(hù)蓋(2)的頂部設(shè)有進(jìn)氣孔(21)，保護(hù)蓋(2)與底座(3)連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，連接與拆卸方便，非專業(yè)人員亦可進(jìn)行操作，也適用于封閉或狹小空間的氣體采樣；同時(shí)，可直接使用商業(yè)化的主動(dòng)采樣器濾芯作為吸附劑，因而價(jià)格低廉，且使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G01N1/22GK202494588SQ20122011806
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者周玲莉, 李發(fā)生, 楊兵, 薛南冬, 韓寶祿 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院