CN106053157B - 一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置 - Google Patents

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张小沁
房朋
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Abstract

本发明涉及一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，该装置包括缓冲/回气管、高压气瓶、氮气发生组件、吸附管和贮气管，缓冲/回气管的上部与吸附管的上部连接，该吸附管的下部连接所述的贮气管，缓冲/回气管的下部与高压气瓶连接，该高压气瓶的顶部设有高压喷口，底部设有安装口，该安装口上设有氮气发生组件。与现有技术相比，本发明具有轻便、氮气发生反应迅速、维护性好等优点。

Description

一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置
技术领域
本发明涉及一种采样装置，尤其是涉及一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置。
背景技术
面对当下的环境和空气污染，经常需要对污染的空气进行有效的检测，大部分检测手段为实验室分析仪器，这就需要对被测的污染空气进行采样。
传统的气体采样装置大部分是通过气管将气体收集瓶与气体采集泵连接在一起，通过气体采集泵将气体鼓入气体收集瓶中。这种装置存在两种弊端，一个是待采空气先通过采样泵再进入采样袋，这样会造成二次污染，对于一些精度要求较高的检测项目这种采样方式对结果的影响很大；另一个是气体采集泵体积较大，且需要携带移动电源，不利于野外采样，并且采样时受到电能因素的限制，给使用带来一定的不便。
中国专利CN204165804U公开了一种便携式手动负压气体采样器，至少包括：过滤器、流量计、负压表、气缸、负压采样器、手柄、飞轮、缸体、活塞、连杆、缸体出气口等。此装置能够通过手动抽气机使真空箱呈负压状态，将需要检测的气体采集到采样袋中，减小了采集泵给样品带来的污染。但由于本装置需要手动操作，无法快速抽气，费时费力。且内部构造复杂，难以清洗，每次采样后，各连接处容易有残留气体，影响后期实验。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种便携的、维护型好的、满足快速采样要求的便携式气体快速采样装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，包括缓冲/回气管、高压气瓶、氮气发生组件、吸附管和贮气管，
所述的缓冲/回气管的上部通过抽气软管与所述吸附管的上部连接，该吸附管的下部连接所述的贮气管，所述的缓冲/回气管的下部与所述的高压气瓶连接，该高压气瓶的顶部设有高压喷口，底部设有安装口，该安装口上设有氮气发生组件。
所述的氮气发生组件包括叠氮化钠药室与点火组件。
所述的点火组件包括点火按钮和保险栓。
该装置还包括文丘里喉管，所述的文丘里喉管与所述的缓冲/回气管底部连接，并与高压喷口相对设置。
所述的文丘里喉管的顶部设有锥形排气口。
该装置还包括第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述的第一单向阀设置在所述吸附管的上部出口处，所述的第二单向阀和第三单向阀分别设置在所述贮气管的上部出口处和下部入口处。
该装置还包括采样软管以及与该采样软管相连的探头，所述的采样软管连接在贮气管的下部入口处。
所述的吸附管通过连接节与所述的贮气管连接，所述的吸附管内装有吸附剂用于吸附特定需要检测的组分，吸附剂类型可根据空气样品进行调整，常见的吸附剂有颗粒状吸附剂，如硅胶、活性炭、高分子多孔微球；或者是筛孔状滤料，如微孔滤膜、聚氨酯泡沫塑料等。
所述的高压气瓶的顶部还设有金属钠消解网。
所述吸附管的上部出口处还设有吸附剂隔板。
使用上述装置进行气体采样的过程如下：
(1)拔掉保险栓，按点火按钮，叠氮化钠被引爆产生高压氮气和金属钠；
(2)高压氮气在高压气瓶内，通过高压喷嘴向外喷出并保持一定时间，作用于文丘里喉管与缓冲/回气管产生负压，并通过软管进行抽气采样；
(3)打开单向阀，气流经过贮气管，在吸附管内由吸附剂吸附特定需要检测的组分；
(4)喷射结束后，抽气动力消失，气体回流至缓冲/回气管，将单向阀关闭，保证回流气体不流入采样部分；
(5)吸附管和贮气管可分别拆卸下来，将端口封闭，送去检测机构检测气体成分。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、轻便，本装置用气体发生器取代传统的带电源或电池气泵，大大减轻了重量，简化了装置，便于登高或越野进行采样，不再受电源线长短和电池重量的影响；
2、采样部分均为可拆卸结构，便于清洗；
3、反应迅速，采样效率高，叠氮化钠瞬间分解，使抽气的负压很快达到峰值，并保持一段时间，能够满足快速采样的要求，尤适于紧急情况；
4、维护型好，本装置可长期存放，使用后可更换新的点火头、药室及钠后重新使用，收集的气体可较长时间保存，利于后续分析检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中，1-点火按钮，2-保险栓，3-点火组件，4-安装口，5-叠氮化钠药室，6-高压气瓶，7-金属钠消解网，8-高压喷口，9-文丘里喉管，10-锥形排气口，11-缓冲/回气管，12-抽气软管，13-第一单向阀，14-吸附剂隔板，15-吸附管，16-连接节，17-第二单向阀，18-贮气管，19-第三单向阀，20-采样软管，21-探头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其结构示意图如图1所示，包括：高压气瓶6、缓冲/回气管11、吸附管15、贮气管18和采样软管20，高压气瓶6的底部设有叠氮化钠药室5并通过安装口4与点火组件3连接，点火组件3上设有保险栓1和点火按钮2，高压气瓶6的顶部依次设有金属钠消解网7和高压喷口8，高压喷口8与文丘里喉管9相对连接，点火后，叠氮化钠被引爆产生高压气体从高压喷口8喷出，作用于带有锥形排气口10的文丘里喉管9，文丘里喉管9与缓冲/回气管11底部连接，缓冲/回气管11内产生负压，将气体吸入。吸附管15顶部通过抽气软管12与缓冲/回气管11连接，贮气管18与吸附管15通过连接节16连接，可以拆卸，吸附管15内装有吸附剂用于吸附特定需要检测的组分，吸附剂类型可根据空气样品进行调整，常见的吸附剂有颗粒状吸附剂，如硅胶、活性炭、高分子多孔微球；或者是筛孔状滤料，如微孔滤膜、聚氨酯泡沫塑料等。采样软管20与贮气管18底部连接，吸附管15上部出口处设有第一单向阀13，贮气管上设有第二单向阀17和第三单向阀19，分别位于所述贮气管18的出口处和入口处，单向阀只允许气体单向流动，采样软管20以及与之相连的探头21，连接在贮气管18的下部入口处。另外，在吸附管15的上部出口处还设有吸附剂隔板14。
在具体操作中，采用以下步骤：
(1)拔掉保险栓2，按点火按钮1，叠氮化钠被引爆产生高压氮气和金属钠；
(2)高压氮气在高压气瓶6内，通过高压喷嘴8向外喷出并保持一定时间，作用于文丘里喉管9与缓冲/回气管11产生负压，并通过软管12进行抽气采样；
(3)打开第三单向阀19和第二单向阀17，气流经过贮气管18，在吸附管15内由吸附剂吸附特定需要检测的组分；
(4)喷射结束后，抽气动力消失，气体回流至缓冲/回气管11，将第一单向阀13关闭，保证回流气体不流入采样部分；
(5)吸附管15和贮气管18可分别拆卸下来，将端口封闭，送去检测机构检测气体成分。

Claims (7)

1.一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其特征在于，该装置包括缓冲/回气管、高压气瓶、氮气发生组件、吸附管和贮气管，
所述的缓冲/回气管的上部与吸附管连接，下部与高压气瓶连接，
所述的吸附管的下部连接贮气管，
所述的高压气瓶的顶部设有高压喷口，底部设有安装口，该安装口上设有氮气发生组件，
该装置还包括文丘里喉管、第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述的文丘里喉管与所述的缓冲/回气管底部连接，并与高压喷口相对设置，所述的文丘里喉管的顶部设有锥形排气口，所述的第一单向阀设置在所述吸附管的上部出口处，所述的第二单向阀和第三单向阀分别设置在所述贮气管的上部出口处和下部入口处。
2.根据权利要求1所述的一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其特征在于，所述的氮气发生组件包括叠氮化钠药室与点火组件。
3.根据权利要求2所述的一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其特征在于，所述的点火组件包括点火按钮和保险栓。
4.根据权利要求1所述的一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其特征在于，该装置还包括采样软管以及与该采样软管相连的探头，所述的采样软管连接在贮气管的下部入口处。
5.根据权利要求1所述的一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其特征在于，所述的缓冲/回气管通过抽气软管所述的吸附管连接，所述的吸附管通过连接节与所述的贮气管连接，所述的吸附管内装有吸附剂，包括硅胶、活性炭、高分子多孔微球、微孔滤膜或聚氨酯泡沫塑料。
6.根据权利要求1所述的一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其特征在于，所述的高压气瓶的顶部还设有金属钠消解网。
7.根据权利要求1所述的一种发生氮气驱动便携式气体快速采样装置，其特征在于，所述吸附管的上部出口处还设有吸附剂隔板。
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