CN104297021A - 可长期储存的定时关闭空气采样器 - Google Patents

Abstract

一种可长期储存的定时关闭空气采样器，它属于建筑物空气质量检测装置；其特征在于它包括一个定时触发底座，设置在定时触发底座上的采样器主体，所述的采样器主体包括一个主体机壳和两个结构相同且对称安装在主体机壳内的密封装置；在主体机壳内两个密封装置相对的侧壁之间设置有自动锁闭机构；在自锁杠杆的下方设置有一开锁楔块；定时触发底座的触发杆位置对应于所述的开锁楔块。本发明实现结构简单，实现了采样器主体的独立封装，消除了运输和存储过程可能受到的污染，可延长储运期限；采样器主体中设置两套相同结构的密封装置，用于消除由于密封装置本身散发的VOC以及储运环境中VOC穿透该密封装置所引起的误差，大大提高了检测精度。

Description

可长期储存的定时关闭空气采样器

技术领域：

本发明涉及一种可长期储存的定时关闭空气采样器，它属于建筑物空气质量检测装置。 

背景技术：

技术名词解释： 

VOC：是指在常压下，沸点不大于250℃的各种有机化合物，主要包括：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等。 

空气采样器：一类辅助仪器，能够对被检测环境空气中的被测挥发性有机化合物(VOC)进行采集或提取，与气相色谱仪等仪器连用就可以检测出被检测环境空气中的VOC浓度。不包括采样袋，采样气囊等空气容器(采样袋采集的空气样品仍须用空气采样器对其所含VOC进行采集或提取)。 

主动式空气采样器：一种辅助仪器，通过吸气泵和空气流量测量装置，在一定的时间内将一定体积的空气样品通过采样器中的吸收介质，使气体污染物浓缩吸附在吸收介质中，而达到浓缩采样的目的。与气相色谱仪等仪器连用就可以检测出被检测环境空气中的VOC浓度。 

采样时间：采样开始到采样结束所经历的时间即为采样时间。 

被动式空气采样器：一种辅助仪器，是基于气体分子扩散或渗透原理采集空气中气态或蒸汽态污染物的一种采样方法，它没有吸气泵和空气流量计量装置，靠将其吸附剂暴露在空气中一定时间(采样时间)，使空气中一部分VOC吸附在其内部的吸附剂中。在采样时间固定时，吸附剂的吸附量与空气中VOC浓度成正比；在空气中VOC浓度一定时，吸附量与采样时间成正比。使用时记录下采样时间，与气相色谱仪等仪器连用可测出吸附量，再通过与各种采样时间下、各种标准浓度下采样检测得到的大量数据(事先整理得到关系曲线)进行比对，就可以检测出被检测环境空气中的VOC浓度。 

定时采样被动式空气采样器：一种辅助仪器，在被动式空气采样器的基础上，增加了定时自动封闭装置，使采样的时间成为定值，从而使吸附的VOC量只与空气中VOC浓度成正比。与气相色谱仪等仪器连用可测出吸附量，再通过与各种标准浓度下采样、检测得到的大量数据(事先整理得到关系曲线)进行比对，就可以检测出被检测环境空气中的VOC浓度。由于采样时间是事先设定的，故与普通被动式空气采样器相比，大大简化了上述关系曲线获得的程序，可有效提高检测精度和检测效率。 

由于建材、装饰材料、家具、家电在生产时使用了大量含有VOC和甲醛的材料，在随后的使用过程中会逐步释放出来污染室内空气环境。在VOC或甲醛超标的环境中居住、工作、学习的人时常会出现眼睛疼痛、咽喉痛、头痛、疲倦感、烦躁不安等症状，统称为“病态楼宇综合症”，严重时会导致多个器脏受损或白血病。 

目前工程验收采用的检测方法是主动式空气采样器采样方法，需要检测人员携带仪器设备到现场进行采样，需消耗大量人力和时间。鉴于上述情况，目前对于家庭装修，由于检测费用较高，实践中难以大面积推广。 

现有技术中已有简易被动式采样方法可以大幅度降低检测成本，但由检测精度低，因而应用范围受到限制。 

现有技术中已有可定时自动密封的被动式空气采样器，其采样工作比简易被动式采样更容易操作，检测精度也可以大幅提高，但由于结构复杂，采用元器件种类和数量较多，由此引入有害挥发性物质的概率也大幅增加，制造出合格的产品难度很大。 

申请号为201220706047.6的中国专利文件公开了一种《可定时的被动式空气采样器》。该《可定时的被动式空气采样器》当采样时间达到规定时间后，采样器能够自动密闭内置吸附剂的吸附剂笼，使采样工作比简易被动式采样更容易操作，检测精度也可以大幅提高。但是存在以下缺点： 

1)由于计时开始传感器、安装支架、卡柱、开锁楔块位于封装筒的上部，电磁铁与开锁楔块呈刚性连接，这样的构造使得由吸附剂笼、顶盖、胶塞和封装筒组成的密封装置不可能单独密封，必需将上述多种元器件，以及定时用电子线路、电池等元器件及导线、焊点等物质组装成一个整体的采样器，并且在采样器存储和运输过程中，它们都将被密封在同一个密封包装的容器中。也就是说，在采样器存储和运输过程中，上述所有元器件和物质都有可能成为散发VOC的污染源， 在储运时间较长的情况下，即使很弱的污染源也有可能影响检测结果的准确性和正确性； 

2)由于制造上述密封装置的材料也无法做到绝对无VOC散发，并且密封装置长时间与其他元器件放在一起，必然会被其它元器件污染，所以在储运时间较长的情况下，密封装置本身散发的VOC也不应忽略。而上述可定时的被动式空气采样器无法消除由于密封装置本身散发的VOC所引起的误差。 

发明内容：

本发明的目的在于提出一种控制机构与采样密封部分独立设置，而且具有两个完全相同的密封装置，可实现一个密封装置用于采样，另一个作为参比样，可消除运输和存储过程可能受到的污染的可长期储存的定时关闭空气采样器。 

本发明的目的是这样实现的： 

一种可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于它包括一个定时触发底座，设置在定时触发底座上的采样器主体，所述的采样器主体包括一个主体机壳和两个结构相同且对称安装在主体机壳内的密封装置；在所述主体机壳内两个密封装置相对的侧壁之间设置有自动锁闭机构；所述的自动锁闭机构包括有两个通过中心支点轴连接的垂直设置自锁杠杆，在所述的自锁杠杆的顶部设置有锁舌；在自锁杠杆的下方设置有一开锁楔块，所述的开锁楔块置于两个自锁杠杆之间；所述的定时触发底座的触发杆位置对应于所述的开锁楔块。 

所述的密封装置包括封装筒身、设置在封装筒身顶部的顶盖、容 置在封装筒身中的吸附剂笼和容置在吸附剂笼中的吸附剂；在所述的吸附剂笼的下方设置有带有和导向杯的卡环；在所述的封装筒身的底部设置有可拆卸底座，所述的拉簧连接在可拆卸底座与吸附剂笼之间。 

所述的底座上设有连接拉簧的挂孔；所述的封装筒身和底座为紧密配合结构；在所述的顶盖的下部设置有与吸附剂笼配合的内螺纹。 

在所述的封装筒身顶部还设有铅封密封装置用的铅封孔。 

在所述的封装筒身和底座的结合部设置有密封胶圈。 

在所述的封装筒身的上部内侧设有安装槽，在所述的安装槽中置有密封圈。 

所述的定时触发底座包括一个触发装置外壳和设置在触发装置外壳中的计时开始按钮、触发杆、电磁铁和定时触发电路板；所述的计时开始按钮和电磁铁的线圈与定时触发电路板通过导线连接，所述的电磁铁的牵引轴通过一拉杆与杠杆机构的一端连接，杠杆机构的另一端与触发杆连接。 

所述的吸附剂笼的上部设有与顶盖配合的外螺纹；所述的吸附剂笼的中部为多孔的管状结构，所述的吸附剂笼中放置有吸附剂。 

在所述主体外壳的上部还设有铅封用的铅封孔。 

在所述的开锁楔块安装在主体外壳底部设置的滑槽中，在所述的自锁杠杆上段设置有一个内凹段，由两个自锁杠杆的内凹段构成容置空间，在所述的容置空间中横向设置有压簧。 

本发明实现结构简单，实现了采样器主体的独立封装，使之与组 装定时触发机构的易散发VOC的元器件隔离，消除了运输和存储过程可能受到的污染，大大延长了储运期限；采样器主体中设置两套相同结构的密封装置，用于消除由于密封装置本身散发的VOC以及储运环境中VOC穿透该密封装置所引起的误差，大大提高了检测精度。 

附图说明：

图1为本发明的结构示意图 

图2为本发明在取样状态下的结构示意图 

具体实施方式：

下面结合附图1和图2，对本发明进行进一步的说明： 

为了实现本发明的目的，本发明的基本设计思路是这样的：采用采样器主体与定时触发底座分离的设计。将吸附剂笼、顶盖、密封圈和封装筒组成的密封装置与自锁机构和主体外壳组装在一起，形成采样器主体。将电磁铁、电子线路、电池、导线、焊点等易散发VOC的元器件和物质组装在触发装置外壳中，形成采样器的定时触发底座。运输或储存时，可将采样器主体用食品级包装袋密封后，再与采样器的定时触发底座一起放入商品包装盒中。 

另一设计要点是：上述采样器主体中包含两套一模一样的密封装置，其中一个用于被检测空气的采样，另一个用于消除由于密封装置本身散发的VOC所引起的误差。 

依据本发明的基本思路，提出了如下的技术方案： 

设计一个定时触发底座，将采样器主体置于定时触发底座上方，所述的采样器主体包括一个主体机壳和两个结构相同且对称安装在 主体机壳内的密封装置；在所述主体机壳内两个密封装置相对的侧壁之间设置有自动锁闭机构；所述的自动锁闭机构包括有两个通过中心支点轴连接的垂直设置自锁杠杆，在所述的自锁杠杆的顶部设置有锁舌；在自锁杠杆的下方设置有一开锁楔块，所述的开锁楔块置于两个自锁杠杆之间，且抵住其中一个自锁杠杆的下端；所述的定时触发底座的触发杆位置对应于所述的开锁楔块。 

在本实施例中： 

所述的密封装置包括封装筒身1、设置在封装筒身1顶部的顶盖2、容置在封装筒身1中的吸附剂笼4和容置在吸附剂笼4中的吸附剂E；在所述的封装筒身1顶部还设有铅封密封装置用的铅封孔22，所述主体外壳5的上部也设有铅封用的铅封孔51。 

在所述的吸附剂笼4的上部设有与顶盖2配合的外螺纹41；所述的吸附剂笼4的中部为多孔的管状结构，所述的吸附剂笼4中放置有吸附剂E。在所述的吸附剂笼4的下方设置有带有和导向杯(43)的卡环(42)；在所述的封装筒身1的底部设置有可拆卸底座12，所述的拉簧6连接在可拆卸底座12与卡环42之间。为了方便拉簧6的安装，所述的底座12上设有连接拉簧6的挂孔13；为了实现良好的密封效果，要求所述的封装筒身1和底座12为紧密配合的结构，因此在所述的封装筒身1和底座12的结合部设置有密封胶圈31。在所述的顶盖2的下部设置有与吸附剂笼配合的内螺纹21。在所述的封装筒身1的上部内侧设有安装槽14，在所述的安装槽14中置有密封圈3，可保证封装筒身1和顶盖2之间的密封。 

本发明的自动锁闭机构实际上是一个利用开锁楔块、杠杆和锁舌实现本发明的其中一个密封装置开启的装置，所述的开锁楔块8安装在主体外壳5底部设置的滑槽11中，在所述的自锁杠杆7上段设置有一个内凹段，由两个自锁杠杆7的内凹段构成容置空间711，在所述的容置空间711中横向设置有压簧73。自锁杠杆最下端可以是光滑的接触面74，实际使用时，所述的开锁楔块8接触其中一个自锁杠杆7的最下端的接触面。当开锁楔块8向上移动时，将与自锁杠杆上的光滑的接触面74接触，并使自锁杠杆7逆时针转动一个角度，将卡舌由卡环42下方的卡槽中抽出。 

本发明的定时触发底座是独立的，所述的定时触发底座包括一个触发装置外壳D和设置在触发装置外壳中的计时开始按钮9、触发杆A、电磁铁B和定时触发电路板C；所述的计时开始按钮9和触发杆A与定时触发电路板C通过导线连接，所述的电磁铁B通过一杠杆机构的动作传递装置与触发杆A连接。 

计时开始按钮9安装在触发装置外壳D上，当采样器主体安放在定时触发底座上时，采样器主体的重量足以使计时开始按钮9动作，计时开始按钮9会发出一个信号，定时触发电路开始计时。所述的计时开始按钮9和电磁铁B的线圈与定时触发电路板C通过导线连接，所述的电磁铁B的牵引轴通过一拉杆B1与杠杆机构G的一端连接，杠杆机构G的另一端与触发杆A连接。 

。计时开始按钮9可以是一个普通的微动开关；在触发装置外壳D上还安装有触发杆A、电磁铁B、定时触发电路C以及动作传递装 置G。其中触发杆A的安装位置与所述的自锁机构中的开锁楔块8的位置对应，当触发杆A向上移动时，可以向上顶起上述开锁楔块8，从而使开锁楔块8与自锁杠杆上的光滑的接触面74接触，并使自锁杠杆7逆时针转动。而电磁铁B受定时触发电路C驱动，当定时驱动电路C发出电脉冲时，电磁铁的牵引轴通过一拉杆B1带动杠杆机构G，然后再驱动上述触发杆A向上移动。所述动作传递装置G可以是一个杠杆机构，也可以是滑动的斜面结构(如图1和图2所示)。 

定时触发电路C为现有的普通的定时触发电路，当它接收到计时开始按钮9发出的电信号时就开始计时，计时达到规定时间后，电路C发出宽度约为1秒的电脉冲，从而驱动电磁铁动作。 

在本实施例中，所述的封装筒1、顶盖2、吸附剂笼4、主体外壳5应采用医用级别的硬塑料制作，密封胶圈3应采用医用级别的硅橡胶或三元乙丙橡胶制作，拉簧6采用不锈钢制作，自锁杠杆7和开锁楔块8宜采用金属或医用级硬塑料制作、计时开始按钮9、触发杆A采用普通塑料或金属制作，电磁铁B采购市售通用产品，定时触发电路C根据采样时间要求按常规方法进行设计制作，触发装置外壳D采用普通塑料制作。 

本发明的工作原理如下： 

所述采样器在出厂前将两组相同的吸附剂E装进所述两个相同的吸附剂笼4中，确认吸附剂笼被拉簧拉进封装筒1且密封胶圈3与密封筒上口能够接触紧密，再用手将吸附剂笼4进一步按入封装筒 1中，形成两个完全相同的装有吸附剂E的密封装置。随机选取一个密封装置并将其铅封。 

使用时，对未进行铅封的密封装置，向上拉动顶盖2，使吸附剂笼4的中部暴露于被测环境中，即使吸附剂笼中部的吸附剂E暴露于被测环境中，吸附剂E开始吸附空气中的有害物质(甲醛、VOC等)。此时，采样开始。在吸附剂笼4被拉出的时候，卡舌72在压簧73的作用下压向卡环42，使吸附剂笼4不能回到密封筒1中。与此同时，将采样器主体放在触发装置外壳D的定位槽中，采样器主体的重力会触发计时开始按钮9，定时驱动电路8开始计时，假设采样时间预设为8小时，8小时后定时驱动电路8会发出宽度约为1秒的电脉冲，从而驱动电磁铁B动作，使自锁杠杆7逆时针转动，卡舌72从卡槽中抽出，吸附剂笼在拉簧6的作用下回到封装筒1内且使吸附剂笼内的吸附剂E处于密封状态，采样结束。 

用手将吸附剂笼4进一步按入封装筒1中。将采样器寄送或送交实验室。在准备好对其进行检测时，取出采样器中的两组吸附剂E，立即对吸附剂中的有害物质吸附量进行检测。对于铅封的密封装置中的吸附剂，检测到的VOC吸附量可以认为是来自被动式采样器制造材料自身散发VOC、储运环境中可能遭遇的各种污染源(含包装材料)散发并渗入到密封装置中的VOC，而不是来自被测环境空气中的VOC，而另外一组用于实际采样的吸附剂同样可能受到相同程度的污染，所以可以从另外一组用于实际采样的吸附剂的检测结果中扣除。 

本发明实现了对可定时自动密封被动式采样器的定时触发机构单独设计，形成定时触发底座。可将吸附剂密封装置独立包装，使之与组装定时触发机构所必需的电磁铁、电子线路、电池、导线、焊点等易散发VOC的元器件隔离，大大延长了储运期限；本发明的采样器主体中设置两套完全相同的密封装置，随机选取其中一个用于采样，另一个铅封，用于消除由于密封装置本身散发的VOC以及储运环境中VOC穿透该密封装置所引起的误差。 

Claims (10)

1.一种可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于它包括一个定时触发底座，设置在定时触发底座上的采样器主体，所述的采样器主体包括一个主体机壳和两个结构相同且对称安装在主体机壳内的密封装置；在所述主体机壳内两个密封装置相对的侧壁之间设置有自动锁闭机构；所述的自动锁闭机构包括有两个通过中心支点轴连接的垂直设置自锁杠杆，在所述的自锁杠杆的顶部设置有锁舌；在自锁杠杆的下方设置有一开锁楔块，所述的开锁楔块置于两个自锁杠杆之间；所述的定时触发底座的触发杆位置对应于所述的开锁楔块。

2.如权利要求1中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于所述的密封装置包括封装筒身(1)、设置在封装筒身(1)顶部的顶盖(2)、容置在封装筒身(1)中的吸附剂笼(4)和容置在吸附剂笼(4)中的吸附剂(E)；在所述的吸附剂笼(4)的下方设置有带有和导向杯(43)的卡环(42)；在所述的封装筒身(1)的底部设置有可拆卸底座(12)，所述的拉簧(6)连接在可拆卸底座(12)与吸附剂笼(4)之间。

3.如权利要求2中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于所述的底座(12)上设有连接拉簧(6)的挂孔(13)；所述的封装筒身(1)和底座(12)为紧密配合结构；在所述的顶盖(2)的下部设置有与吸附剂笼配合的内螺纹(21)。

4.如权利要求2中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于在所述的封装筒身(1)顶部还设有铅封密封装置用的铅封孔(22)。

5.如权利要求2中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于在所述的封装筒身(1)和底座(12)的结合部设置有密封胶圈(31)。

6.如权利要求2或3或4或5中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于在所述的封装筒身(1)的上部内侧设有安装槽，在所述的安装槽中置有密封圈(3)。

7.如权利要求1中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于所述的定时触发底座包括一个触发装置外壳(D)和设置在触发装置外壳中的计时开始按钮(9)、触发杆(A)、电磁铁(B)和定时触发电路板(C)；所述的计时开始按钮(9)和电磁铁(B)的线圈与定时触发电路板(C)通过导线连接，所述的电磁铁(B)的牵引轴通过一拉杆(B1)与杠杆机构(G)的一端连接，杠杆机构(G)的另一端与触发杆(A)连接。

8.如权利要求2中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于所述的吸附剂笼(4)的上部设有与顶盖(2)配合的外螺纹(41)；所述的吸附剂笼(4)的中部为多孔的管状结构，所述的吸附剂笼(4)中放置有吸附剂(E)。

9.如权利要求1中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于在所述主体外壳(5)的上部还设有铅封用的铅封孔(51)。

10.如权利要求1中所述的可长期储存的定时关闭空气采样器，其特征在于所述的开锁楔块(8)安装在主体外壳(5)底部设置的滑槽(11)中，在所述的自锁杠杆(7)上段设置有一个内凹段，由两个自锁杠杆(7)的内凹段构成容置空间(711)，在所述的容置空间(711)中横向设置有压簧(72)。