CN108528981A - 一种用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品 - Google Patents
一种用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及气态VOCs制备技术领域，尤其涉及一种用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，包括瓶体、散发控制组件和瓶盖，散发控制组件包括阻隔膜、固定托和固定环，瓶体内装有液态VOCs，固定托的形状为管状，固定托的一端与瓶体的开口连接，固定托的另一端与瓶盖连接，且固定托的内壁上具有沿水平方向向内伸出的凸沿，阻隔膜设置于凸沿的上表面，固定环位于固定托内侧，且固定环压于阻隔膜上。本发明阻隔膜放置于固定托内侧的凸沿上，固定环压在阻隔膜的上表面将阻隔膜固定，本发明可通过更换不同孔径型号阻隔膜，定量控制VOCs扩散速率，制备不同浓度范围的气态VOCs标准样品，克服现有产品结构复杂，散发速率单一等缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及气态VOCs制备技术领域，尤其涉及一种用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品。
背景技术
气态VOCs(挥发性有机物)标准样品广泛应用于VOCs检测仪校准、环境舱性能评价等领域。气态VOCs标准样品的制备常见有瓶装VOCs标准气体、扩散管、渗透管和VOCs标液持续注射等，利用特殊的VOCs发生装置产生一定浓度的VOCs气体。制备过程有的需要加热、有的需要稀释，存在制备装置复杂，制备条件苛刻等问题，不利于检测仪器的现场校准或环境舱性能评价，而液-膜结构的VOCs标准散发样品，是以液态VOCs为散发源，通过调节阻隔膜控制VOCs的散发速率，制备特定浓度的气态VOCs标准物质。该方法制备气态VOCs标准样品，结构简单、体积小、使用方便、测试迅速、价格便宜等优点，特别适合用于环境舱性能评价和VOCs检测仪现场校准。阻隔膜是液-膜结构的VOCs标准散发样品制备的关键，曾有研究用建材薄膜或工程塑料薄膜等作为阻隔膜，制备了液-膜结构的苯/甲苯标准散发样品，但是所用阻隔膜的阻隔因子是不可控的，只能制备一个固定浓度的气态VOCs标准样品，散发速率的不确定度较大，应用范围非常狭窄。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有的VOCs散发样品只能制备单一固定浓度的气态VOCs标准样品，散发速率不可控，应用范围有限的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，包括瓶体、散发控制组件和瓶盖，所述散发控制组件包括阻隔膜、固定托和固定环，所述瓶体内装有液态VOCs，所述固定托的形状为管状，所述固定托的一端与所述瓶体的开口连接，另一端与所述瓶盖连接，且所述固定托的内壁上具有沿水平方向向内伸出的凸沿，所述阻隔膜设置于所述凸沿的上表面，所述固定环位于所述固定托内侧，且所述固定环压于所述阻隔膜上。
其中，所述固定环与所述阻隔膜之间设有密封垫圈。
其中，所述固定托在所述凸沿上方的内壁上具有第一螺纹段，所述固定环的外壁具有与所述第一螺纹段配合的螺纹，以使所述固定托与所述固定环螺纹连接。
其中，所述固定环靠近所述瓶盖的一端设有沿轴向设置的缺口。
其中，所述缺口成对设置。
其中，所述固定托在所述凸沿下方的内壁上具有第二螺纹段，所述瓶体的开口处外壁具有与所述第二螺纹端配合的螺纹，以使所述固定托与所述瓶体螺纹连接。
其中，所述固定托与所述瓶体的开口的端面之间设有密封垫圈。
其中，所述瓶盖与所述固定托螺纹连接。
其中，所述瓶盖的内顶面与所述固定托的端面之间设有密封垫。
其中，所述瓶体由透明材料制成，且所述瓶体的外壁上设有上限和下限的标志线。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明VOCs标准散发样品的高精度微孔阻隔膜放置于固定托内侧的凸沿上，固定环放入固定托内，压在阻隔膜的上表面将阻隔膜固定，由此，阻隔膜、固定环和固定托形成一个散发控制组件，其中，阻隔膜可更换为不同孔径型号，更换阻隔膜时，先取出固定环，再取出阻隔膜，将需要更换的阻隔膜放入，最后将固定环重新置于阻隔膜上即可。将液态VOCs置于瓶体内，液态VOCs的体积占瓶体内容积的1/3～2/3之间，散发控制组件连接在瓶体的开口处，固定托一端与瓶口连接，另一端与瓶盖连接。使用时打开瓶盖，然后根据需要，安装不同孔径的阻隔膜，从而控制VOCs散发速率，制备不同浓度的气态VOCs标准物质，使用结束后取出阻隔膜，盖上瓶盖保存于试剂柜，供下次使用。本发明可通过调节阻隔膜的孔径大小，定量控制VOCs扩散速率，制备不同浓度范围的气态VOCs标准样品，促进液-膜结构的VOCs标准散发样品的推广应用，通过更换不同传质系数的阻隔膜，发生不同浓度的气态VOCs标注物质，克服现有产品结构复杂，散发速率单一，重量、体积大，不便携等缺陷。本发明结构简单，易于操作，精度高，适合检测仪器现场校准。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品的结构示意图；
图2是图1中局部A的放大图；
图3是本发明实施例用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品的结构示意图；
图4是本发明实施例用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品的固定环的结构示意图。
图中：1：瓶体；2：散发控制组件；3：瓶盖；4：密封垫圈；5：密封垫；11：标志线；21：阻隔膜；22：固定托；23：固定环；221：凸沿；231：缺口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的VOCs散发装置，包括瓶体1、散发控制组件2和瓶盖3，散发控制组件2包括阻隔膜21、固定托22和固定环23，瓶体1内装有液态VOCs，固定托22的形状为管状，固定托22的一端与瓶体1的开口连接，固定托22的另一端与瓶盖3连接，且固定托22的内壁上具有沿水平方向向内伸出的凸沿221，阻隔膜21设置于凸沿221的上表面，固定环23位于固定托22内侧，且固定环23压于阻隔膜21上。
本发明用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品的高精度微孔阻隔膜放置于固定托内侧的凸沿上，固定环放入固定托内，压在阻隔膜的上表面将阻隔膜固定，由此，阻隔膜、固定环和固定托形成一个散发控制组件，其中，阻隔膜可更换为不同孔径型号，更换阻隔膜时，先取出固定环，再取出阻隔膜，将需要更换的阻隔膜放入，最后将固定环重新置于阻隔膜上即可。将液态VOCs置于瓶体内，液态VOCs的体积占瓶体内容积的1/3～2/3之间，散发控制组件连接在瓶体的开口处，固定托一端与瓶口连接，另一端与瓶盖连接。使用时打开瓶盖，然后根据需要，安装不同孔径的阻隔膜，从而控制VOCs散发速率，制备不同浓度的气态VOCs标准物质，使用结束后取出阻隔膜，盖上瓶盖保存于试剂柜，供下次使用。本发明可通过调节阻隔膜的孔径大小，定量控制VOCs扩散速率，制备不同浓度范围的气态VOCs标准样品，促进液-膜结构的VOCs标准散发样品的推广应用，通过更换不同传质系数的阻隔膜，发生不同浓度的气态VOCs标注物质，克服现有产品结构复杂，散发速率单一，重量、体积大，不便携等缺陷。本发明结构简单，易于操作，精度高，适合环境舱性能评价或检测仪器现场校准。
其中，固定环23与阻隔膜21之间设有密封垫圈4。本实施例中固定托内凸沿的宽度为2.5mm，然后放置阻隔膜，再放一个内径20mm、外径25mm的氟橡胶密封垫圈。保证固定环与阻隔膜连接的密封性与可靠性。
其中，固定托22在凸沿221上方的内壁上具有第一螺纹段，固定环23的外壁具有与第一螺纹段配合的螺纹，以使固定托22与固定环23螺纹连接。本实施例中，固定托为聚四氟乙烯材料支撑，其凸沿上方的内螺纹，固定环为铝合金材料，厚度为3.0mm、内径为20mm，外径为26mm，设有外螺纹，固定环可以从固定托位于凸沿上方的一端拧入，并与固定托旋转拧紧，将阻隔膜压紧固定在凸沿上。
其中，如图4所示，固定环23靠近瓶盖3的一端设有沿轴向设置的缺口231。其中，缺口231成对设置。固定环上可设置供卡具连接的缺口，卡具嵌入缺口后，通过旋转卡具将固定环旋入固定托或选出固定托。本实施例中，固定环在靠近瓶盖的一端的端面上180°对称位置有两个缺口，将卡具卡入两个缺口，顺时针旋转安装固定环，逆时针旋转卸载固定环。专用卡具为铝合金材料，一体成型加工，总宽度为25mm，厚度为1.5mm。
其中，固定托22在凸沿221下方的内壁上具有第二螺纹段，瓶体1的开口处外壁具有与第二螺纹端配合的螺纹，以使固定托22与瓶体1螺纹连接。其中，瓶盖3与固定托22螺纹连接。固定托利用其凸沿下方的内螺纹固定在瓶体上，凸沿上方的外螺纹用于连接瓶盖。
其中，固定托22与瓶体1的开口的端面之间设有密封垫圈4。本实施例中，凸沿下方的瓶体内侧为台阶状，台阶面与瓶体的端面之间设置密封垫圈，保证瓶体与固定托连接的密封性。
其中，瓶盖3的内顶面与固定托22的端面之间设有密封5垫。瓶盖为塑料材质，下顶面设有氟橡胶密封垫，拧在固定托的上端，用于瓶体内部液态散发样品的保存。
其中，如图3所示，瓶体1由透明材料制成，且瓶体1的外壁上设有上限和下限的标志线11。本实施例中瓶体为玻璃材质，开口端内径为26mm，外径为28mm，高度为32mm，盛装液体VOCs的体积占容器容积的1/3～2/3之间，瓶体的外壁上标有上限和下限标志线。
使用时，将分析纯的液态苯转入柱形容器，保持液面在上下标示线之间，取下瓶盖，在固定托上依次安装孔径为0.05μm的阻隔膜和密封垫圈，安装固定环，并用卡具拧紧，完成一种苯的标准散发样品制备。在23℃，相对湿度50％，1L/min换气速率条件下，苯标准散发样品的散发速率为0.003336mg/min，线性相关系数R2为0.9998，相对不确定度1.74％。阻隔膜为聚酯材料，膜直径为35mm，厚度0.1～0.2mm，孔径分别为0.015μm、0.05μm、0.1μm、0.4μm、1.0μm、4.0μm、8.0μm、12μm等8种规格。
综上所述，本发明用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品的阻隔膜放置于固定托内侧的凸沿上，固定环放入固定托内，压在阻隔膜的上表面将阻隔膜固定，由此，阻隔膜、固定环和固定托形成一个散发控制组件，其中，阻隔膜可更换为不同孔径型号，更换阻隔膜时，先取出固定环，再取出阻隔膜，将需要更换的阻隔膜放入，最后将固定环重新置于阻隔膜上即可。将液态VOCs置于瓶体内，液态VOCs的体积占瓶体内容积的1/3～2/3之间，散发控制组件连接在瓶体的开口处，固定托一端与瓶口连接，另一端与瓶盖连接。使用时打开瓶盖，然后根据需要，安装不同孔径的阻隔膜，从而控制VOCs散发速率，制备不同浓度的气态VOCs标准物质，使用结束后取出阻隔膜，盖上瓶盖保存于试剂柜，供下次使用。本发明可通过调节阻隔膜的孔径大小，定量控制VOCs扩散速率，制备不同浓度范围的气态VOCs标准样品，促进液-膜结构的VOCs标准散发样品的推广应用，通过更换不同传质系数的阻隔膜，发生不同浓度的气态VOCs标注物质，克服现有产品结构复杂，散发速率单一，重量、体积大，不便携等缺陷。本发明结构简单，易于操作，精度高，适合环境舱性能评价或检测仪器现场校准。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于环境舱性能评价的VOCs散发装置标准散发样品，其特征在于：包括瓶体、散发控制组件和瓶盖，所述散发控制组件包括阻隔膜、固定托和固定环，所述瓶体内装有液态VOCs，所述固定托的形状为管状，所述固定托的一端与所述瓶体的开口连接，另一端与所述瓶盖连接，且所述固定托的内壁上具有沿水平方向向内伸出的凸沿，所述阻隔膜设置于所述凸沿的上表面，所述固定环位于所述固定托内侧，且所述固定环压于所述阻隔膜上。
2.根据权利要求1所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述固定环与所述阻隔膜之间设有密封垫圈。
3.根据权利要求1所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述固定托在所述凸沿上方的内壁上具有第一螺纹段，所述固定环的外壁具有与所述第一螺纹段配合的螺纹，以使所述固定托与所述固定环螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述固定环靠近所述瓶盖的一端设有沿轴向设置的缺口。
5.根据权利要求4所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述缺口成对设置。
6.根据权利要求1所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述固定托在所述凸沿下方的内壁上具有第二螺纹段，所述瓶体的开口处外壁具有与所述第二螺纹端配合的螺纹，以使所述固定托与所述瓶体螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述固定托与所述瓶体的开口的端面之间设有密封垫圈。
8.根据权利要求1所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述瓶盖与所述固定托螺纹连接。
9.根据权利要求8所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述瓶盖的内顶面与所述固定托的端面之间设有密封垫。
10.根据权利要求1所述的用于环境舱性能评价的VOCs标准散发样品，其特征在于：所述瓶体由透明材料制成，且所述瓶体的外壁上设有上限和下限的标志线。
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