CN101140204B

CN101140204B - 悬浮式气体侦测器样品采集管

Info

Publication number: CN101140204B
Application number: CN2006100308075A
Authority: CN
Inventors: 赵春波
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2026-09-04
Also published as: CN101140204A

Abstract

一种悬浮式气体侦测器样品采集管，所述样品采集管为四周密闭、两端口开放的管式结构，其特征在于：所述样品采集管末端连接有一悬浮装置；所述样品采集管管壁处带有长度刻度。采用此样品采集管可直接、准确地获得样品采集深度数据，且保证样品采集管在侦测过程中保持竖直状态，保证了多次侦测间数据采集的一致性，同时可保证采集接近液体表面处气体样品时液体物质不进入样品采集管内。

Description

悬浮式气体侦测器样品采集管

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，特别涉及一种悬浮式气体侦测器样品采集管。

背景技术

当前，环境、安全和健康的关系逐渐引起人们的重视。在工业生产及日常生活中，经常出现这样的情况：人们身处有害气体浓度超过国家标准的环境，在此种环境内工作或生活会危害人体健康，但却并未引起足够的重视，随着时间的推移，将严重损害人体健康。新闻报道中已多次出现的深井污物处理工人工作时突然晕倒事件，就是由于深井污物中散发出的诸如二氧化硫(SO₂)等有害气体致使操作工人中毒所造成的，若中毒程度较深，还会对中毒者的中枢神经系统造成损伤；再者，若环境中危险气体浓度超过国家标准，如：一氧化碳(CO)、甲烷(CH₄)、硫化氢(H₂S)等，不但是对人体有害，还极易燃烧，发生爆炸，危及人身安全。

因此，对环境进行气体侦测，进而分析人体在此类环境中工作或生活的安全性是十分必要的。

图1为说明现有技术中气体侦测装置一的侧面示意图，如图1所示，所述气体侦测装置包括顺次相连的样品采集管70、抽取装置80及检测装置90；样品采集管底部端口71作为集气口；；所述样品采集管与抽取装置之间以及所述抽取装置与检测装置之间可通过软管或以公知的方式连接侦测气体的现有方法为：将集气口置于取样区域，抽取装置通过集气口抽取气体样品，进而利用检测装置对抽取的气体样品进行性质检测。但在实际侦测过程中通常存在如下问题：对不同深度处的气体样品进行测量时，若要获得气体样品所处位置与测试基准点距离的准确数值，需人工及时作标记，操作繁琐且数据可靠性差；同时，由于自身重量及形状的原因，样品采集管的位置不易控制，难以保证多次采样时样品采集管底部集气口置于同一取样区域，即难以保证多次侦测间数据采集的一致性；此外，采集接近液体表面处气体样品时，液体物质极易由集气口处进入样品采集管，一旦液体进入样品采集管将会损坏检测装置内的传感器并且残留的液体物质将会影响后续侦测数据准确性。

图2为说明现有技术中气体侦测装置二的侧面示意图，如图2所示，申请号为“200520017977.0”的中国专利申请中提供了一种自动控温可升降车用空气样品采集管，此样品采集管包括采样上管10、采样下管11、防水帽20、控温仪40、采风机50及加热元器件30，采风机安装于采样下管的下端，采样下管上设有多个采样嘴13，控温仪与加热元器件相连接，还包括二个滑动支架61，滑动支架底部设有滑动底板60，采样上管与采样下管的下端分别通过连接器14安装于二个滑动支架上，在滑动支架上方设有固定装置16，固定装置与大气监测车相固定，采样上管和采样下管的上端通过固定器12固定在固定装置上。此外，在采样下管的下端设一限流孔15，限流孔与采风机通过软管51连通。一防水帽安装在采样上管顶端的固定装置上。通过操作滑动支架及连接器，可实现采样上管的自由升降及左右移动，并可使采样上管与采样下管呈上下方向连接在一起，形成一个完整的样品采集管道。限流孔可使采样流量能够保持规范要求的流量，空气流过样品采集管为稳定的层流；防水帽安装在采样上管顶端的固定装置上，当样品采集管处于非工作状态时，可有效地保持车内密封。可见，此样品采集管具有伸缩功能，可采集距离检测点不同高度处空气样品；由于此样品采集管的移动及连接装置均为固定装置，于是，此样品采集管可保证多次侦测间数据采集的一致性；但是，应用此样品采集管仍无法直接读取气体样品所处位置与测试基准点距离的准确数值，且采集接近液体表面处气体样品时，无法保证液体物质不进入样品采集管内。

发明内容

本发明提供了一种悬浮式气体侦测器样品采集管，可保证采集接近液体表面处气体样品时液体物质不进入样品采集管内，且可直接、准确地获得样品采集深度数据。

本发明提供的一种悬浮式气体侦测器样品采集管，所述样品采集管为四周密闭、两端口开放的管式结构，其特征在于：所述样品采集管末端连接有一悬浮装置；所述样品采集管管壁处带有长度刻度。

所述悬浮装置包括悬浮部及连接部；所述悬浮部具有一通气口；所述悬浮部为密闭、空心腔体；所述悬浮部底部具有一微小腔体；所述空心腔体为椭球体、球体、舟体或橄榄球体等中的一种；所述悬浮部内包含配重物质；所述配重物质位于所述悬浮部底部；所述配重物质位于所述微小腔体内；所述配重物质黏附于所述悬浮部底部；所述配重物质材料包含流动性物质或固体物质；所述流动性物质材料包含各种有机胶质，或细砂、金属颗粒等材料中的一种；所述固体物质包含各种凝聚态的有机胶质，或金属、砂石等材料中的一种；所述悬浮装置的悬浮部及连接部为一体连接；所述悬浮装置连接部具有一集气口；所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端相连的连接方式为直接连接；所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端相连的连接方式为通过连接件连接；所述长度刻度单位为公制单位、英制单位或市制单位等中的一种。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.通过在样品采集管管壁处制作刻度标记，可在进行气体侦测时，直接、准确地获得样品采集深度数据，进而获得准确、详细的气体侦测数据信息，即利用此方法可获得距离测试基准点任意高度处气体样品的完整侦测数据信息；

2.通过在样品采集管底部增加一悬浮装置，可保证在采集接近液体表面处气体样品时，液体物质不进入样品采集管内，继而保证检测装置内的传感器的灵敏性，进而保证后续气体侦测数据的可靠性；

3.通过选择悬浮装置的形状及其内配重物质的重量，增强了样品采集管稳定性，使得样品采集管的位置易于控制，进而保证样品采集管在侦测过程中保持竖直状态，保证了多次侦测间数据采集的一致性。

附图说明

图1为说明现有技术中气体侦测装置一的侧面示意图；

图2为说明现有技术中气体侦测装置二的侧面示意图；

图3为说明本发明第一实施例的样品采集管的侧面示意图；

图4为说明本发明第二实施例的样品采集管的侧面示意图；

图5为说明本发明第三实施例的样品采集管的侧面示意图；

图6为说明本发明第四实施例的样品采集管的侧面示意图。

具体实施方式

尽管下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应当理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列的描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛教导，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于具有本发明优势的本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下列说明本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图3为说明本发明第一实施例的样品采集管的侧面示意图，如图3所示，所述样品采集管70末端连接有一悬浮装置；所述悬浮装置包括悬浮部77及连接部73，所述悬浮部具有一通气口76，通过所述通气口可使悬浮部充气，所述悬浮部充气后，用胶塞75盖住所述通气口使所述悬浮部内气体与外界气体隔离；所述连接部73的一端与悬浮部相连，所述连接部73的另一端与所述样品采集管末端相连；所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端相连的连接方式可为直接连接，或者，通过连接件连接；所述直接连接包括套接及旋接；所述悬浮装置连接部为橡胶等软性材料时，所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端以所述套接方式连接；所述悬浮装置连接部与所述样品采集管均为塑料等硬性材料时，所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端可以旋接方式连接；所述连接件的一端与所述悬浮装置连接部连接，所述连接件的另一端与所述样品采集管末端连接；所述连接件为公知的两端开口的软管或与悬浮装置连接部及所述样品采集管互配的连接件。

所述悬浮装置的悬浮部77为密闭、空心腔体，如：椭球体、球体、舟体或橄榄球体等；所述悬浮装置的悬浮部内包含配重物质78，所述配重物质作增加悬浮装置稳定性之用；显然，所述配重物质位于所述悬浮部底部；所述悬浮装置的悬浮部可保证在采集接近液体表面处气体样品时，所述样品采集管始终悬浮于液面之上，使得液体物质不进入样品采集管内，继而保证检测装置内的传感器的灵敏性，进而保证后续气体侦测数据的可靠性；同时，增强了样品采集管稳定性，使得样品采集管的位置易于控制，进而保证样品采集管在侦测过程中保持竖直状态，保证了多次侦测间数据采集的一致性。

所述椭球体的水平剖面为圆形，竖直剖面及任意斜剖面均为椭圆形的球体；所述舟体为上表面为平面、下表面为弧面的腔体；所述橄榄球体为一弧线以两端点连线为轴旋转一周形成的腔体。

所述椭球体的长轴可沿水平方向或竖直方向；所述椭球体的长轴及短轴的直径、所述球体的直径、所述舟体内弧面的直径及弧度以及所述橄榄球体的长轴及短轴的直径可根据实际需要选择。

所述悬浮装置的悬浮部及连接部为一体连接；所述悬浮装置连接部具有一集气口74，所述集气口为所述气体侦测装置采集气体样品的关口；所述集气口的形状可为圆形、椭圆形、方形或任意多边形中的一种，所述集气口的尺寸与样品采集管端口尺寸相对应，其具体尺寸不应作限定，但作为本发明的较佳实施例，所述集气口的尺寸应大于或等于样品采集管端口尺寸；所述集气口与所述样品采集管末端开口间具有气体流通的通道，所述连接部直接与所述样品采集管末端相连或通过连接件与所述样品采集管末端相连时，均应保证所述集气口呈开放状态，以保证所述气体侦测装置的正常工作。

所述组成悬浮装置的材料包括各种公知的有机材料，如：橡胶、塑料及塑胶等；所述组成悬浮装置的材料为橡胶或塑胶等时，所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端相连的连接方式为直接连接；所述组成悬浮装置的材料为塑料等时，所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端相连的连接方式为通过连接件连接；所述连接件为软管时，其材料为公知的软管材料，如橡胶等有机材料。

所述悬浮部底部还可具有一微小空腔，所述配重物质可位于所述微小空腔内部，或者，黏附于所述悬浮部底部；诚然，所述微小空腔范围及形状不应作限定，所述配重物质材料可为公知的不与悬浮装置材料发生化学反应的任意具有流动性的物质或固体物质，且其在所述悬浮部内的存在方式不应以上述两种方式作限定。

特别地，所述配重物质位于所述微小空腔内部时，所述配重物质材料可为公知的不与悬浮装置材料发生化学反应的任意具有流动性的物质，如：各种有机胶质，或细砂、金属颗粒等固体；所述配重物质黏附于所述悬浮部底部时，所述配重物质材料可为公知的不与悬浮装置材料发生化学反应的任意固体物质，如：各种凝聚态的有机胶质，或金属、砂石等固体；所述配重物质的重量均可根据实际需要选择。

所述样品采集管为四周密闭、两端口开放的任意形状的管式结构，所述样品采集管的长度、材料组份及内、外直径的数值可根据实际要求选定；所述样品采集管的材料组份可为玻璃、塑料等；所述悬浮装置连接部与所述样品采集管均为塑料等硬性材料时，所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端均可具有旋接螺纹，使得所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端可通过所述旋接螺纹直接连接；为在进行气体侦测时，直接、准确地样品采集深度数据信息，在样品采集管管壁处带有长度刻度72，所述长度刻度具有公知的任意刻度单位，如：公制单位(米、厘米等)、英制单位(英尺、英寸等)或市制单位(尺、寸等)等，且刻度精确范围根据实际要求确定；所述长度刻度可位于所述样品采集管管壁处任意位置。

作为本发明的第一实施例，所述组成悬浮装置的材料为橡胶；所述样品采集管70为中空玻璃管；所述悬浮装置连接部73与所述样品采集管末端相连的连接方式为直接连接；所述悬浮装置的悬浮部77为密闭、空心椭球体；所述样品采集管管壁处刻度72单位为公制单位(米、厘米等)；所述椭球体的长轴直径范围为16～20厘米；所述椭球体的短轴直径为10厘米；所述配重物质78为细砂；所述配重物质的重量为100～150克。

图4为说明本发明第二实施例的样品采集管的侧面示意图，如图4所示，作为本发明的第二实施例，所述组成悬浮装置的材料为塑料；所述样品采集管70为中空玻璃管；所述悬浮装置连接部73与所述样品采集管末端利用连接件连接；所述连接件的一端与所述悬浮装置连接部连接，所述连接件的另一端与所述样品采集管末端连接；所述连接件材料为橡胶；所述悬浮装置的悬浮部77为密闭、空心球体；所述样品采集管壁处刻度72单位为英制单位(英尺、英寸等)；所述球体的直径范围为16～20厘米；所述配重物质78为金属颗粒；所述配重物质的重量为100～150克。

图5为说明本发明第三实施例的样品采集管的侧面示意图，如图5所示，作为本发明的第三实施例，所述组成悬浮装置的材料为橡胶；所述样品采集管70为中空塑料管；所述悬浮装置连接部73与所述样品采集管末端相连的连接方式为直接连接；所述悬浮装置的悬浮部77为密闭、空心舟体；所述样品采集管壁处刻度72单位为市制单位(尺、寸等)；所述舟体的直径范围为16～20厘米；所述配重物质78为金属颗粒；所述配重物质的重量为100～150克。

诚然，所述悬浮装置的悬浮部77为密闭、空心半球体时，为本实施例的特殊实施方式，且对本实施例而言，需强调的是，所述空心舟体上表面为弧面、下表面为平面时，并不影响本发明提供的样品采集管70的应用。针对此特殊实施方式，优选地，所述配重物质位于所述微小空腔内部，或者，黏附于所述悬浮部底部。

图6为说明本发明第四实施例的样品采集管的侧面示意图，如图6所示，作为本发明的第四实施例，所述组成悬浮装置的材料为塑料；所述样品采集管70为中空塑料管；所述悬浮装置连接部73与所述样品采集管末端利用连接件连接；所述连接件的一端与所述悬浮装置连接部连接，所述连接件的另一端与所述样品采集管末端连接；所述连接件材料为橡胶；所述悬浮装置的悬浮部77为密闭、空心橄榄球体；所述样品采集管壁处刻度72单位为英制单位(英尺、英寸等)；所述橄榄球体的长轴直径范围为16～20厘米；所述配重物质78为金属颗粒；所述配重物质的重量为100～150克。

显然，将描述悬浮装置及样品采集管的连接方式、组份材料、形状、结构及标度等各技术特征作其他组合，可获得说明本发明方法的其他实施例，在此不再赘述。

诚然，上述悬浮装置及样品采集管的连接方式、组份材料、形状、结构及标度为便于本发明的具体实施而做出的特殊选择，不应作为对本发明方法实施方式的限定，本领域技术人员对此作出的任意合理的修改及等同变换不影响本发明方法的实施，且应包含在本发明的保护范围内。

采用本发明方法，通过在样品采集管壁处制作刻度标记，可在进行气体侦测时，直接、准确地获得样品采集深度数据，进而获得准确、详细的气体侦测数据信息，即可获得不同深度处气体样品的侦测数据信息；通过在样品采集管底部增加一悬浮装置，可保证在测量接近液体表面处气体时，液体物质不进入样品采集管内，继而保证检测装置内的传感器的灵敏性，进而保证后续气体侦测数据的可靠性；通过选择悬浮装置的形状和配重物质的重量，增强了样品采集管稳定性，使得样品采集管的位置易于控制，进而保证样品采集管永远处于竖直状态，且保证了多次侦测采集数据间的一致性。

尽管通过在此的实施例描述说明了本发明，和尽管已经足够详细地描述了实施例，申请人不希望以任何方式将权利要求书的范围限制在这种细节上。对于本领域技术人员来说另外的优势和改进是显而易见的。因此，在较宽范围的本发明不限于表示和描述的特定细节、表达的设备和方法和说明性例子。因此，可以偏离这些细节而不脱离申请人总的发明概念的精神和范围。

Claims

1.一种悬浮式气体侦测器样品采集管，所述样品采集管为四周密闭、两端口开放的管式结构，其特征在于：所述样品采集管末端连接有一悬浮装置，所述悬浮装置包括悬浮部及连接部，所述连接部的一端与所述样品采集管末端连接，所述连接部的另一端与所述悬浮部连接，所述连接部具有集气口，所述集气口与所述样品采集管末端开口间具有气体流通的通道，所述悬浮部具有一通气口，通过所述通气口可使悬浮部充气，所述悬浮部充气后，用胶塞盖住所述通气口使所述悬浮部内气体与外界气体隔离；所述样品采集管管壁处带有长度刻度。

2.根据权利要求1所述的样品采集管，其特征在于：所述悬浮部为密闭、空心腔体。

3.根据权利要求2所述的样品采集管，其特征在于：所述悬浮部底部具有一微小腔体。

4.根据权利要求3所述的样品采集管，其特征在于：所述空心腔体为椭球体、球体、舟体或橄榄球体。

5.根据权利要求4所述的样品采集管，其特征在于：所述悬浮部内包含配重物质。

6.根据权利要求5所述的样品采集管，其特征在于：所述配重物质位于所述悬浮部底部。

7.根据权利要求5所述的样品采集管，其特征在于：所述配重物质位于所述微小腔体内。

8.根据权利要求5所述的样品采集管，其特征在于：所述配重物质黏附于所述悬浮部底部。

9.根据权利要求5所述的样品采集管，其特征在于：所述配重物质材料包含流动性物质或固体物质。

10.根据权利要求9所述的样品采集管，其特征在于：所述流动性物质材料包含各种有机胶质，细砂或金属颗粒。

11.根据权利要求9所述的样品采集管，其特征在于：所述固体物质包含各种凝聚态的有机胶质，金属或砂石。

12.根据权利要求1所述的样品采集管，其特征在于：所述悬浮装置的悬浮部及连接部为一体连接。

13.根据权利要求1所述的样品采集管，其特征在于：所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端相连的连接方式为直接连接。

14.根据权利要求1所述的样品采集管，其特征在于：所述悬浮装置连接部与所述样品采集管末端相连的连接方式为通过连接件连接。

15.根据权利要求1所述的样品采集管，其特征在于：所述长度刻度单位为公制单位、英制单位或市制单位。