CN102607890B - 一种标准取样装置 - Google Patents

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本发明涉及一种标准取样装置，包括上部开口的给液管、与给液管侧面连通并且向上倾斜的取液管，取液管端部具有瓶口塞以及从取液管瓶口塞外延伸至取液管以及给液管内的取样吸管，所述给液管的底部设置有超声波雾化装置。本发明所述的标准取样装置通过对取样环境进行搅拌雾化和/或温度控制使得取样样品成分均匀，从而进一步提高了检测结果的准确度和精度。本发明的标准取样装置结构简单，通用性强，适用于多种液体的取样，尤其是适用于水样品在线总有机碳和总氮分析的样品取样。

Description

一种标准取样装置
技术领域
本发明涉及样品分析的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种标准取样装置，可以用于水质样品的取样，尤其适用但不限于一种用于水样品在线总有机碳和总氮分析的样品取样。
背景技术
近年来，随着城镇化率的提高和大规模工业的发展，水环境中有机污染物逐渐增多，有机污染物的排放是造成河流湖泊污染的主要原因，有机污染物存在于水体、土壤、堆积物中，直接影响环境质量，对人类的生存环境和人体健康都造成了极大的危害。因此，有机污染物治理与检测已经成为目前研究热点。然而水环境中的持久性有机污染物具有多组分、多浓度的特点，是水质检测的一个难点，充分掌握水环境中各种污染物的含量，尤其是极易对人类以及生活环境带来影响的有机污染物的含量已经迫在眉睫。在水质监测分析中，评价水体有机物污染程度的重要指标包括总有机碳(TOC)和总氮(TN)、化学需氧量(COD)等指标。因此，实现对各种水源或污染排放源中TOC和TN的含量进行实时、连续在线监控、对节能减排、保护生态环境、保证人民群众身体健康等方面具有重要的现实意义。
目前TOC和TN分析已经成为世界上许多国家水处理和质量控制的主要手段，其已经广泛应用于江河、湖泊以及海洋监测等方面的质量控制。另外在饮用水、制药、食品、半导体工业等领域都需要进行TOC和TN的监测。其中，TOC检测的原理是把水中的有机物进行氧化，把有机物中的碳转化成CO2，通过测定CO2的量来体现水中有机物的含量，目前最常用的TOC检测方法为高温催化燃烧-化学发光法。TN检测通常也采用高温催化燃烧-化学发光法，该方法是将样品高温燃烧后发生氧化反应，其中样品中的氮化物定量地转化为·NO，·NO与臭氧发生反应转化为激发态的NO2*，当激发态的NO2*跃迁到基态时发射出光子，通过半导体化学发光检测器检测化学发光的强度来测定样品中的总氮含量。
然而现有技术使用的TOC和TN检测系统的取样装置应用于水质样品分析时，特别是在含有大量颗粒、悬浮物的样品分析时，样品取样口容易被堵塞，取样不均匀，而由于取样的均匀性不高也导致检测结果的准确度和精度不高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种标准取样装置，该标准取样装置通过对取样环境进行搅拌雾化和/或温度控制使得取样样品成分均匀，从而进一步提高了检测结果的准确度和精度，本发明的装置尤其适用但不局限于一种用于水样品在线总有机碳和总氮分析的样品取样。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种标准取样装置，包括上部开口的给液管、与给液管侧面连通并且向上倾斜的取液管，取液管端部具有瓶口塞以及从取液管瓶口塞外延伸至取液管以及给液管内的取样吸管，其特征在于所述给液管的底部设置有超声波雾化装置。
作为优选地，所述标准取样装置的底部一侧设置有废液样排空口。
作为优选地，所述标准取样装置的底部设置有温度控制装置，所述的温度控制装置包括加热管和温度探测器。所述的温度控制装置将给液管内的温度控制在25-35℃的范围内。
作为优选地，所述的超声雾化装置包括超声雾化震荡板和与所述超声雾化震荡板连接的压电陶瓷组件，所述超声雾化震荡板设有多个圆形通孔。
作为优选地，所述的超声雾化震荡板上的多圆形通孔按照以下方式设置：周围通孔的半径大于中心部分通孔的半径。
作为优选地，所述的超声雾化震荡板上的多圆形通孔按照以下方式设置：
超声雾化震荡板的通孔具有从下表面至上表面逐渐增大的半径。
作为优选地，所述超声雾化震荡板的材料选自金属、陶瓷、塑料或者玻璃种的一种。
作为优选地，所述超声波雾化装置的工作频率为1.65MHz或者2.40MHz。
作为优选地，所述取样吸管的下端还连接有汲水筒，所述汲水筒的半径为取样吸管半径的5-20倍。
作为优选地，汲水筒的下表面至超声雾化震荡板的上表面距离为3-5cm。
与现有技术相比，本发明的标准取样装置具有以下有益效果：
①本发明的标准取样装置具有独特的结构形状，并引入了超声雾化装置，从而能够防止取样液体中所含有机物质的团聚、分散不均以及重力沉降而导致的有机物分散不均匀而导致取样样本没有代表性的缺陷。能够保证取样的准确和均匀，尤其是在含有多种有机污染物的情形下，同样能够保证检测的准确性和精度。
②本发明的标准取样装置中引入了温度控制机构从而保证了取样温度的一致性，消除了温度变化对取样样品浓度的影响，进一步提高了取样的均匀性。另外使用取样吸管有利于精确控制取液样品的量；而且在取样吸管的下部设置汲水筒更有利于实现均匀取样。
③本发明的标准取样装置结构简单，通用性强，适用于多种液体的取样，尤其是适用于一种用于水样品在线总有机碳和总氮分析的样品取样。
附图说明
图1为本发明第一实施例的标准取样装置的结构示意图；
图2为本发明第二实施例的标准取样装置的结构示意图；
图3为本发明的一个超声雾化震荡板的平面结构示意图；
图4为本发明的另一个超声雾化震荡板的平面结构示意图；
图中各附图标记所表示的含义分别为：1-给液管、2-取样管、3-瓶口塞、4-取样吸管、5-废液样排空口、6-超声雾化震荡板、7-压电陶瓷组件、8-温度控制装置、9-汲水筒。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如附图1所示，本实施例所述的标准取样装置，包括上部开口的给液管、与给液管侧面连通并且向上倾斜的取液管，取液管端部的瓶口塞以及从取液管瓶口塞外延伸至取液管以及给液管内的取样吸管，标准取样装置的底部一侧设置有废液样排空口，所述标准取样装置的底部设置有温度控制装置，所述的温度控制装置包括加热管和温度探测器和设置在所述给液管的底部的超声波雾化装置，所述的超声雾化装置包括电力驱动装置、超声雾化震荡板和与所述超声雾化震荡板连接的压电陶瓷组件，所述超声雾化震荡板设有多个圆形通孔，并且如附图3所示周围通孔的半径大于中心部分通孔的半径，所述超声雾化震荡板的材料为金属铜圆盘，所述超声波雾化装置的工作频率为1.65MHz。
实施例2
如附图2所示，本实施例所述的标准取样装置，包括上部开口的给液管、与给液管侧面连通并且向上倾斜的取液管，取液管端部的瓶口塞以及从取液管瓶口塞外延伸至取液管以及给液管内的取样吸管，标准取样装置的底部一侧设置有废液样排空口，所述标准取样装置的底部设置有温度控制装置，所述的温度控制装置包括加热管和温度探测器和设置在所述给液管的底部的超声波雾化装置，所述的超声雾化装置包括电力驱动装置、超声雾化震荡板和与所述超声雾化震荡板连接的压电陶瓷组件，所述超声雾化震荡板设有多个圆形通孔，并且如附图4所示超声雾化震荡板的通孔具有从下表面至上表面逐渐增大的半径，所述超声雾化震荡板的材料为玻璃圆片，所述超声波雾化装置的工作频率为2.40MHz，所述取样吸管的下端还连接有汲水筒，所述汲水筒的半径为取样吸管半径的10倍，所述汲水筒的下表面至超声雾化震荡板的上表面距离为5cm。
比较例
使用实施例1和实施例2所述的标准取样装置与现有技术中的常规取样装置以及常规的取样装置(即由给液管、给液管瓶塞和取样吸管组成)，采用现有技术中公知的高温催化燃烧-化学发光法对有机样品中的TOC和TN进行检测，检测结果如表1所示(样品1为1种低分子量有机物，样品2为1种高分子量有机物，样品3为5中高分子量有机物的混合物)。
表1检测结果                单位：mg/L
Figure BSA00000685632500051

Claims (9)

1.一种标准取样装置，包括上部开口的给液管、与给液管侧面连通且向上倾斜的取液管，取液管端部具有瓶口塞以及从取液管瓶口塞外延伸至取液管以及给液管内的取样吸管，其特征在于所述给液管的底部设置有超声波雾化装置；所述的超声雾化装置包括超声雾化震荡板和与所述超声雾化震荡板连接的压电陶瓷组件，所述超声雾化震荡板设有多个圆形通孔。
2.权利要求1所述的标准取样装置，其特征在于所述标准取样装置的底部一侧设置有废液样排空口。
3.权利要求1所述的标准取样装置，其特征在于所述标准取样装置的底部设置有温度控制装置，所述的温度控制装置包括加热管和温度探测器。
4.权利要求1所述的标准取样装置，其特征在于所述的超声雾化震荡板上的多圆形通孔按照以下方式设置：周围通孔的半径大于中心部分通孔的半径。
5.权利要求1所述的标准取样装置，其特征在于所述的超声雾化震荡板上的多圆形通孔按照以下方式设置：超声雾化震荡板的通孔具有从下表面至上表面逐渐增大的半径。
6.权利要求1所述的标准取样装置，其特征在于所述超声雾化震荡板的材料选自金属、陶瓷、塑料或者玻璃种的一种。
7.权利要求1所述的标准取样装置，其特征在于所述超声波雾化装置的工作频率为1.65MHz或者2.40MHz。
8.权利要求1所述的标准取样装置，其特征在于所述取样吸管的下端还连接有汲水筒，所述汲水筒的半径为取样吸管半径的5-20倍。
9.权利要求8所述的标准取样装置，其特征在于汲水筒的下表面至超声雾化震荡板的上表面距离为3-5cm。
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