CN107402145A - 一种空气采样容器及采样方法 - Google Patents

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宋广生
陈烈贤
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    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air

Abstract

本发明公开了一种空气采样容器及采样方法,其中的空气采样容器包括:采样瓶1、截流阀门2、单向阀4和7、采样泵8以及电源与控制系统10;所述截流阀门2和单向阀4设置在采样瓶1的瓶颈部位,作为现场空气的进气口通道;所述采样泵8和单向阀7设置在采样瓶1底部,作为采样瓶1的排气口通道;所述电源与控制系统10设置于采样瓶1内,用于为所述采样泵8提供动力并控制所述采样泵8的运行。本发明使用空气采样容器采集和容纳空气样品,不需要预先将采样瓶抽真空,采样方便,既能够保持空气样品原有品质,又便于样品的保存和运输,特别适用于在比较广泛的地域内进行空气污染普查活动。

Description

一种空气采样容器及采样方法
技术领域
[0001]本发明涉及气体采样技术领域,具体涉及一种空气采样容器及采样方法。
背景技术
[0002]现有技术中,采集空气样品所使用的容器,主要是注射器、采气袋、真空瓶、固体吸 附管和液体吸附管。
[0003] 注射器一般用容量为100mL玻璃注射器,直接抽取空气样品,封闭进样口,带回实 验室分析。注射器封闭性能要求,吸空气至满度,密闭注射器,静置24h,腔内剩余空气应大 于原空气体积的60%。样品存放时间不宜太长,一般要当天分析完。
[0004] 采气袋常用聚氯乙烯袋、聚乙烯袋、聚四氟乙烯袋和塑料铝箱复合袋,充气容积 500mL〜lOOOmL。在现场用双连橡胶球充进空气和挤压排气5〜6次后,再充进现场空气,夹 封袋口,带回实验室分析。采气袋不适宜自动化操作。
[0005] 固体填充柱米样管常用Tenax-TA采样管、活性炭采样管和DNPH采样管。液体吸收 管,一般用气泡吸收管和多孔玻板吸收管,采样前,吸收管内需要注入吸收液。固体填充柱 采样管和液体吸收管需要与空气采样器联用,在采样器动力的作用下,空气被吸入采样器 内,流经固体采样管或液体吸收管,把待测的空气污染物收集保留在采样管中。采集的样品 密封包装后,送往实验室分析测定。操作复杂,不适宜非专业人员使用。
[0006] 真空采样瓶或采样罐一般用玻璃瓶或不锈钢罐,采样前把罐抽真空,采样时打开 阀门采集空气样品。这些容器对真空度和气密性要求比较高,保持采样瓶或采样罐的真空 度比较困难。
[0007] 因而,现有技术中的采集空气样品方式,均存在操作复杂,需要专业训练,不适宜 非专业人士使用的问题。针对现有采集空气样品方式的种种缺陷,亟需要一种操作简单、性 能良好的空气样品采集方案。
发明内容
[0008] 鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上 述问题的空气采样容器及采样方法。
[0009] 根据本发明的一个方面,提供了一种空气采样容器,其包括:
[0010] 采样瓶1、截流阀门2、单向阀4和7、采样泵8以及电源与控制系统10;
[0011] 所述截流阀门2和单向阀4设置在采样瓶1的瓶颈部位,作为现场空气的进气口通 道;所述采样泵8和单向阀7设置在采样瓶1底部,作为采样瓶1的排气口通道;所述电源与控 制系统10设置于采样瓶1内,用于为所述采样栗8提供动力并控制所述采样栗8的运行。
[0012] 还包括:
[0013] 顶盖5和密封垫6;
[0014] 所述顶盖5通过密封垫6固定在所述采样瓶1上,用于密封所述采样瓶1。
[0015] 还包括:
[0016] 进气口 3和排气口 9,分别作为采样瓶1的进气通道和排气通道。
[0017] 所述电源与控制系统10,还用于接受用户指令,根据用户指令,打开或者关闭采样 栗8。
[0018] 还包括:
[0019] 截流阀门21和管道12;
[0020] 所述截流阀门2和单向阀4设置在采样瓶1的瓶颈部位的一侧,采样栗8和截流阀门 21设置在采样瓶1瓶颈另一侧;
[0021] 所述管道12设置于采样瓶1内部。
[0022] 所述采样泵8设置于所述管道12内部。
[0023] 根据本发明的另一方面,提供一种空气采样方法,采用如权利要求1所述的空气采 样容器,所述方法包括:
[0024] 打开截流阀门2,通过电源与控制器系统10发送指令,接通电源,采样栗8启动并运 行开始采样;
[0025] 单向阀4和7打开,采样现场的空气经由截流阀门2和单向阀4进入采样瓶1内,采样 瓶1内原有的空气被所述现场空气按浓度衰减的指数方程理论逐步置换,经单向阀7和采样 栗8后放空;
[0026] 当采样预定时间后,采样瓶1内原有的空气将几乎全部被采样现场空气置换掉,采 样栗8自动停止采样,单向阀4和7自动关闭,关闭截流阀门2,采样结束。
[0027] 所述方法还包括:
[0028] 采样现场的空气经由进气口 3、截流阀门2和单向阀4进入采样瓶1内,采样瓶1内原 有的空气经单向阀7和采样泵8后由排气口 9放空。
[0029] 所述方法还包括:
[0030]用户通过扫描设置于所述电源与控制器系统10上的二维码,与所述电源与控制器 系统10建立连接;向所述电源与控制器系统10发送指令;
[0031] 所述电源与控制器系统10根据所述指令,打开或者关闭所述采样泵8。
[0032] 所述方法还包括:
[0033]将所述空气采样容器邮寄至用户,由用户在采样现场采样时,使用扫描二维码方 式启动采样程序,自行完成采集室内或车内空气样品;
[0034]用户将采集了空气样品的空气采样容器邮寄至专业实验室,使用专业仪器分析测 定空气采样容器内空气样品中空气污染物的浓度。
[0035]根据本发明上述的一个或多个技术方案,其提供了一种空气采样容器及采样方 法,使用空气采样容器采集和容纳空气样品,不需要预先将采样瓶抽真空,采样方便,既能 够保持空气样品原有品质,又便于样品的保存和运输,特别适用于在比较广泛的地域内进 行空气污染普查活动。
[0036]进一步的,本发明打破目前使用空气采样仪器采集空气样品必须由实验室工作人 员上门采样的局限性,把采样时间交给用户自行安排,从而最大限度地满足用户认为最适 宜最方便的时间采样,排除上门采样的干扰。
[0037]进一步的,本发明在采样现场采样时,使用扫描二维码方式启动采样程序,实现自 动采集空气样品以及采样信息的实时自动传输问题。
附图说明
[0038]通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0039]图1示出了根据本发明一个实施例的空气采样容器结构示意图;
[0040] 图2示出了根据本发明另一个实施例的空气采样容器结构示意图;
[0041] 图3示出了根据本发明另一个实施例的空气采样容器结构示意图。
具体实施方式
[0042]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开 的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例 所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围 完整的传达给本领域的技术人员。
[0043] 实施例一
[0044]图1示出了本实施例的空气采样容器结构示意图,参照图1,所述空气采样容器可 以包括:
[0045] 采样瓶1,截流阀门2、单向阀4和7、顶盖5、密封垫6、采样泵8和电源与控制系统10。 [0046]其中,采样瓶1是容纳空气样品的容器。采样瓶1采用具有低吸附和低释放性能的 不锈钢材料或玻璃材料经过特殊加工工艺制作,具有良好的耐压性能、气密性能,能够确保 空气样品原有品质。
[0047]截流阀门2和单向阀4设置在采样瓶1的瓶颈部位,作为现场空气的进气口通道。采 样栗8和单向阀7设置在采样瓶1底部,作为采样瓶1的排气口通道。这样的组合使排气口距 离进气口最远,当采样泵8启动采集空气样品时,现场空气沿着进气口进入采样瓶丨,能够与 瓶内空气充分地混合,然后由排气口排出,非常有利于在比较短的时间内将采样瓶丨内原有 的空气置换掉,确保良好的采样效果。
[0048]打开截流阀门2,在电源与控制器系统1 〇上的1 〇 1 (未画出)扫码接通电源,启动采 样泵8运行并且开始采样。单向阀4和7开启,空气经由进气口 3、阀门2和单向阀4进入采样瓶 1内,经单向阀7和采样泵8后由排气口 9放空;当采样一定时间后,采样泵8自动停止采样,采 样结束。单向阀4和7自动关闭。空气样品保存在采样瓶丨内。将采样容器发送回实验室,分析 测定采样瓶1内空气样品中空气污染物的浓度。
[0049]其中,顶盖5通过密封垫6固定在所述采样瓶1上,用于密封所述采样瓶丨。进气口 3 和排气口 9,分别作为采样瓶1的进气通道和排气通道。
[00S0]电源与控制系统10,还用于接受用户指令,根据用户指令,打开或者关闭采样栗8。 [0051]这里的用户指令,实际上是用户通过扫描设置于电源与控制系统10上的二维码, 获取对电源与控制系统10的控制权,然后可以发送指令。具体的方案,可以是用户通过扫描 二维码后获取相关信息,根据相关信息在网络上进行登记。通过相应的网络APP或者其它方 式与空气采样容器建立连接,进而控制电源与控制系统1〇。具体的连接和控制过程,与现有 技术中通过手机和网络建立智能控制的方案类似,此处不再赘述。
[0052] 实施例二
[0053] 图2不出了本矣施例的空气米样谷器结构不意图,参照图2,所述空气采样容器可 以包括:
[0054] 釆样瓶丨,截流阀门2和21、顶盖5、密封垫6、采样泵8和管道12构成。采样瓶丨是容纳 空气样品的谷器。米样瓶1米用具有低吸附和低释放性能的不绣钢材料经过特殊加工制作, 具有良好的耐压性能、气密性能,能够确保空气样品原有品质。 心' ’
[0055]截流阀门2和单向阀4设置在米样瓶1的瓶颈部位的一^彳;釆样栗8和阀门21设置在 釆样瓶1瓶颈另一侧。为了排除气流短路现象,在米样瓶1内加装一段不锈钢管或玻璃管12, 这样的组合,合理地组织气流。当米样泵8启动米集空气样品时,非常有利于确保良好的采 样效果。 _6] ^开截流阀门2和21,在电源与控制器系统1〇上扫码接通电源,启动采样泵8运行 并且开始米样;空气经由进气口 3、阀门2进入米样瓶1内,经阀门21和采样泵8后由排气口 9 放空;当米样一定时间后,米样栗8自动停止米样,采样结束。关闭阀门2和21。空气样品保存 在采样瓶1内。将米样容器发送回实验室,分析测定采样瓶1内空气样品中空气污染物的浓 度。
[0057]本实施例与上述实施例的区别在于:增加了截流阀门21和管道12;所述截流阀门2 和单向阀4设置在采样瓶1的瓶颈部位的一侧,采样泵8和截流阀门21设置在采样瓶1瓶颈另 一侧;所述管道12设置于采样瓶1内部。 、
[0058] 实施例三
[0059]图3示出了本实施例的空气采样容器结构示意图,参照图3,所述空气采样容器可 以包括:
[0060]采样瓶1、截流阀门2和21、顶盖5、密封垫6、采样泵8和不锈钢管12。空气泵8安装在 不锈钢管I2内。采样瓶1是容纳空气样品的容器。采样瓶1采用具有低吸附和低释放性能的 不锈钢材料经过特殊加工制作,具有良好的耐压性能、气密性能,能够确保空气样品原有品 质。
[0061 ]截流阀门2和单向阀4设置在采样瓶1的瓶颈部位;采样泵8和阀门21设置在采样瓶 1瓶颈另外一侧。为了排除气流短路现象,在采样瓶1内加装一段不诱钢管12。空气栗8安装 在不锈钢管12内。
[0062]打开截流阀门2和21,在电源与控制器系统10上的101 (未画出)扫码接通电源,启 动采样泵8运行并且开始采样;空气经由进气口3、阀门2进入采样瓶1内,经不锈钢管12和采 样泵8后由排气口9放空;当采样一定时间后,关闭采样泵8停止采样,采样结束。关闭阀门2 和21。空气样品保存在采样瓶1内。将采样容器发送回实验室,分析测定采样瓶1内空气样品 中空气污染物的浓度。
[0063] 本实施例与上述实施例的区别在于:采样泵8设置于所述管道12内部。
[0064]实施例四
[0065]本发明实施例四提供了一种空气采样方法,采用上述各个实施例提供的空气采样 容器,具体方法包括:
[0066]打开截流阀门2,通过电源与控制器系统10发送指令,接通电源,采样栗8启动并运 行开始采样;
[0067] 单向阀4和7打开,采样现场的空气经由截流阀门2和单向阀4进入采样瓶1内,采样 瓶1内原有的空气被所述现场空气按浓度衰减的指数方程理论逐步置换,经单向阀7和采样 栗8后放空;
[0068] 当采样预定时间后,采样瓶1内原有的空气将几乎全部被采样现场空气置换掉,采 样栗8自动停止采样,单向阀4和7自动关闭,关闭截流阀门2,采样结束。
[0069] 具体的,采样现场的空气经由进气口3、截流阀门2和单向阀4进入采样瓶1内,采样 瓶1内原有的空气经单向阀7和采样泵8后由排气口 9放空。
[0070] 进一步的,用户通过扫描设置于所述电源与控制器系统10上的二维码,与所述电 源与控制器系统10建立连接;向所述电源与控制器系统10发送指令;
[0071] 所述电源与控制器系统10根据所述指令,打开或者关闭所述采样栗8。
[0072] 再进一步的,上述方法还包括:将所述空气采样容器邮寄至用户,由用户在采样现 场采样时,使用扫描二维码方式启动采样程序,自行完成采集室内或车内空气样品;
[0073] 用户将采集了空气样品的空气采样容器邮寄至专业实验室,使用专业仪器分析测 定空气采样容器内空气样品中空气污染物的浓度。
[0074]本发明涉及到一种将空气采样容器通过快递邮寄至用户,由用户使用扫码方式启 动采样程序,在常温常压环境条件下,采集室内或车内空气样品的方法。然后将采集的空气 样品再通过快递邮寄回实验室,使用专业仪器分析测定采样容器内空气样品中空气污染物 的浓度。
[0075]采样容器通过快递邮寄至用户,由用户在采样现场自行采样,方便快捷,不需要实 验室工作人员入门采样。使用采样容器采样,既能够保持空气样品原有品质,又便于样品的 保存和运输,特别适用于在比较广泛的地域内进行空气污染普查活动。
[0076]使用扫码方式启动采样程序,可以比较准确知道空气样品采集地址,了解局部区 域的空气质量。
[0077]本发明打破目前所使用空气采样器(配备固体吸附管和液体吸附管的容器)和采 样容器(主要是注射器、采气袋、真空瓶)采集空气样品必须由实验室工作人员上门采样的 局限性,克服目前所使用空气采样仪器不适宜采用邮寄至用户的方式和由非专业人员采集 室内或车内空气样品方式的困难,从而最大限度地提高采样效率。在采样现场采样时,使用 扫码方式启动采样程序,实现自动采集空气样品以及采样信息的实时自动传输问题。
[0078]在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施 例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构 和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
[0079]类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在 上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施 例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保 护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面 的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此, 遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身 都作为本发明的单独实施例。
[0080] 本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地 改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单 元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或 子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何 组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任 何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权 利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代 替。
[0081] 此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例 中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的 范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一 都可以以任意的组合方式来使用。
[0082] 本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行 的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方 法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的 实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形 式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形 式提供。
[0083] 应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领 域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排 除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多 个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算 机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个 硬件项来具体体现。
[0084] 以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出的是,对于本领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明精神的前提下,可以作出若干改进、修改、和变形,这些改进、修改、 和变形都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种空气米样容器,其特征在于,包括: 采样瓶(1)、截流阀门(2)、单向阀⑷和⑺、采样栗⑻以及电源与控制系统(1〇); 所述截流阀门(2)和单向阀(4)设置在采样瓶(1)的瓶颈部位,作为现场空气的进气口 通道;所述采样栗⑻和单向阀⑺设置在采样瓶(1)底部,作为采样瓶⑴的排气口通道;^ 述电源与控制系统(1〇)设置于采样瓶(1)内,用于为所述采样泵(8)提供动力并控制所述采 样泵⑻的运行。
2. 根据权利要求1所述的空气采样容器,其特征在于,还包括: 顶盖⑸和密封垫(6); 所述顶盖⑸通过密封垫⑹固定在所述采样瓶⑴上,用于密封所述采样瓶(1)。
3. 根据权利要求1所述的空气采样容器,其他特征在于,还包括: 进气口⑶和排气口⑼,分别作为采样瓶⑴的进气通道和排气通道。
4. 根据权利要求1-3任一所述的空气采样容器,其特征在于,所述电源与控制系统 (10),还用于接受用户指令,根据用户指令,打开或者关闭采样泵(8)。
5. 根据权利要求1所述的空气采样容器,其特征在于,还包括: 截流阀门(21)和管道(12); 所述截流阀门(2)和单向阀(4)设置在采样瓶(1)的瓶颈部位的一侧,采样栗(8)和截流 阀门(21)设置在采样瓶(1)瓶颈另一侧; 所述管道(12)设置于采样瓶(1)内部。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述采样栗⑻设置于所述管道(12)内部。
7. —种空气采样方法,其特征在于,采用如权利要求1所述的空气采样容器,所述方法 包括: 打开截流阀门(2),通过电源与控制器系统(10)发送指令,接通电源,采样栗(8)启动并 运行开始采样; _ 单向阀⑷和⑺打开,采样现场的空气经由截流阀门⑵和单向阀⑷进入采样瓶(1) 内,采样瓶(1)内原有的空气被所述现场空气按浓度衰减的指数方程理论逐步置换,经单向 阀⑺和采样杲⑻后放空; _ 当采样预定时间后,采样瓶(1)内原有的空气将几乎全部被采样现场空气置换掉,采样 泵⑻自动停止采样,单向阀⑷和⑺自动关闭,关闭截流阀门(2),采样结束。
8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: > 采样现场的空气经由进气口(3)、截流阀门⑵和单向阀⑷进入采样瓶⑴内,采样瓶 (1)内原有的空气经单向阀⑺和采样杲⑻后由排气口⑼放空。
9. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 用户通过扫描设置于所述电源与控制器系统(10)上的二维码,与所述电源与控制器系 统(10)建立连接;向所述电源与控制器系统(10)发送指令; 所述电源与控制器系统(10)根据所述指令,打开或者关闭所述采样泵⑻。
10.根据权利要求7-9任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 将所述空气采样容器邮寄至用户,由用户在采样现场采样时,使用扫描二维码方式启 动米样程序,自彳丁完成米集室内或车内空气样品; 用户将采集了空气样品的空气采样容器邮寄至专业实验室,使用专业仪器分析测定空 气采样容器内空气样品中空气污染物的浓度。
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