CN110286007A - 一种空气采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气采样装置，采样头呈空腔柱体，其后端闭合，前端敞口，底壁接手柄；且空腔与手柄内纵向设置的通气道连通；过滤组件包括过滤板、滤膜安装座、锥形管；过滤板用于闭合采样头的敞口端，并设有空气采样口和若干第一进风口；滤膜安装座贴过滤板外侧设置，设有与空气采样口连通的通孔，锥形管的缩口端为第二进风口，敞口端密闭滤膜安装座。通过T型阀调节通气量，进而调节气压的大小；通过锥形管分流空气和比空气重的微粒，第一进风口同时分担锥形管内的负压；防护罩起防护作用，同时与锥形管协同建立风道。其结构简单，拆装使用方便，符合标准规范的要求，具有很强的实用性和广泛的适用性，尤其适用于生物安全柜泄露检测试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气采样装置，具体涉及一种适用于生物安全柜泄露检测试验的空气采样装置，属于质量检测技术领域。
背景技术
生物安全柜(biological safety cabin.BSC)是能防止实验操作处理过程中某些含有危险性或者未知性生物微粒发生气溶胶散逸的箱型空气净化负压安全装置。
生物安全柜分为三级：Ⅰ级生物安全柜、Ⅱ级生物安全柜和Ⅲ级生物安全柜。
Ⅰ级生物安全柜有前窗操作口，操作者可通过前窗操作口在安全柜内进行操作；前窗操作口向内吸入的负压气流保护操作人员的安全；排出气流经高效过滤器过滤后排出安全柜保护环境。
Ⅱ级生物安全柜有前窗操作口，操作者可通过前窗操作口在安全柜内进行操作；前窗操作口向内吸入的负压气流保护操作人员的安全；经高效过滤器过滤的下降气流用以保护安全柜内实验物品；气流经高效过滤器过滤后排出安全柜以保护环境。
Ⅲ级生物安全柜是全封闭、不泄露结构的通风柜。操作者通过与柜体密闭连接的手套在安全柜内实施操作。下降气流经高效过滤器过滤后进入安全柜用以保护安全柜内实验物品；排出气流经两道高效过滤器或一道高效过滤器过滤再经焚烧处理用于保护环境。
生物安全柜属于高风险设备，为保证工作人员和实验室环境不被污染，对生物安全柜的泄露控制很有必要。
根据中华人民共和国医药行业标准YY 0569-2011《Ⅱ级生物安全柜》规定的相关规范，利用碘化钾法进行生物安全柜的泄露检测。采用碘化钾法测试和衡量生物安全柜的防护能力，可用来测试Ⅰ型和Ⅱ型前窗开口式生物安全柜。与通常的微生物测试实验不同，碘化钾测试法的优越之处在于它是唯一可以当场验证生物安全柜防护性能的测试方法，可以在较短的时间内提供可靠的检测结果。利用微生物培养的方法需要48个小时的培养时间以检测菌落数时，碘化钾测试法已经在开始后的30分钟内得到可信的检测结果，且使用的碘化钾不会污染实验室环境。
碘化钾法试验中的主要仪器为：
气溶胶发生器由直径38mm，能以28000r/min±500 r/min速度旋转的涡流盘和一个将碘化钾溶液喷射到涡流盘上的喷嘴组成，喷嘴末端与涡流盘的间隙调整至0.1mm。
空气采样器：利用向心力原理工作，前部入口的空气流量为100L/min，一只锥形管夹带3%的这种空气。
干扰圆筒：直径60～65mm，表明光滑，至少一端封闭，由支架支撑。
皮氏培养皿：直径55mm。
过滤膜：直径25mm，孔径3μm。
碘化钾法试验步骤：
启动安全柜，使其运行至正常操作状态。
使空气采样器吸气，启动涡流盘。等待15秒后，使碘化钾进入涡流盘中部，允许20mL的碘化钾气溶胶化。气溶胶化结束15秒后空气采样器停止吸气。等到抽气泵完全停下来后，移去过滤膜。
将一只采样器上取下的过滤膜放到盛有氯化钯溶液的皮氏培养皿内，暴露在气流中的面朝上。对移去过滤膜的那只采样器进行标记。
过滤膜将在30～50秒内被氯化钯饱和，所有碘化钾微粒将变为棕色的可见斑点。将过滤膜放入蒸馏水内浸透3～4秒，然后将过滤膜放在清洁的滤纸上干燥。其他空气采样器上取下来的过滤膜也做相同的处理。
这就需要一种可以带有过滤膜的空气采样装置，在距离生物安全柜前部开口每侧中线150～160mm，距前部开口平面100mm处利用向心力的原理完成空气的采样试验。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于生物安全柜泄露检测试验的空气采样装置。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种空气采样装置，包括采样头、手柄、过滤组件；
所述采样头呈空腔柱体，其后端闭合，前端敞口，底壁接手柄；且空腔与手柄内纵向设置的通气道连通；
所述过滤组件包括过滤板、滤膜安装座、锥形管；
所述过滤板用于闭合采样头的敞口端，并设有空气采样口和若干第一进风口；
滤膜安装座贴过滤板外侧设置，设有与空气采样口连通的通孔，
锥形管的缩口端为第二进风口，敞口端密闭滤膜安装座。
上述的一种空气采样装置，还包括前端设有第三进风口的防护罩；
所述防护罩，于过滤组件和第一进风口外，与采样头闭合连接。
上述采样头的后端设有航空转接头，用于外接压力表。
上述滤膜安装座呈圆盘状，且周圈设有外丝，与锥形管的敞口端的内丝匹配。
上述空气采样口、通孔、第二进风口同轴心设置，且空气采样口和通孔等直径。
上述过滤板设有若干螺孔，与设于采样头腔内的若干内丝安装孔匹配。
上述防护罩的外径小于采样头敞口端的内径；
防护罩的外圈设有容纳密封圈的密封槽，所述密封圈用于填充防护罩的外径和采样头敞口端的内径差。
上述手柄横向设有截断通气道的T型阀；
所述T型阀主体呈圆柱状，与通气道的衔接部分设有通气槽。
上述的一种空气采样装置，适用于生物安全柜泄露检测试验。
本发明的有益之处在于：
本发明的一种空气采样装置，通过T型阀调节通气量，进而调节气压的大小；通过外接的压力表核准压力，通过锥形管分流空气和比空气重的微粒，使得微粒直线运动沉积在锥形管底部的滤膜上，空气沿锥形管外壁进入第一进风口，第一进风口同时分担锥形管内的负压；防护罩起防护作用的同时，与锥形管协同建立风道；通过螺孔增加过滤板及过滤组件的稳固性，通过密封圈增加防护罩安装的便捷性。
本发明的一种空气采样装置，其结构简单，拆装使用方便，符合标准规范的要求，整体采用金属材质制成，不易损坏，可反复使用，具有很强的实用性和广泛的适用性，尤其适用于生物安全柜泄露检测试验。
附图说明
图1为本发明的一种空气采样装置的结构示意图。
图2为本发明的一种空气采样装置的结构示意图的爆炸图。
图3为本发明的一种空气采样装置的应用结构示意图
附图中标记的含义如下：1、采样头，2、转接头，3、T型阀，4、通气槽，5、通气道，6、紧固螺栓，7、过滤板，8、第一进风口，9、螺孔，10、滤膜安装座，11、空气采样口，12、锥形管，13、第二进风口，14、防护罩，15、第三进风口，16、密封圈，17、导管，18、风机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种可在进行生物安全柜泄露检测试验中完成空气采样的装置，由采样头1、手柄、过滤组件和防护罩14组成。
采样头1为一个内径为70mm的空腔圆柱体；其后端闭合，且后端的轴心处设有一个用于外接压力表的航空转接头2，用于校准腔内的负压；其前端敞口，腔内设有三个内径为8mm的内丝安装孔。
手柄设于采样头1的底壁，其长宽高为50*40*60mm，两个相对的侧面开孔内径为30mm，用来放置T型阀3；内部垂直方向，开孔内径为30mm，与采样头1的空腔连通，作为通气道5。
T型阀3为一个单向阀，其主体是一个外径为30mm的圆柱体，圆柱体上有一个半径为5mm的半圆形凹槽（通气槽4），通过旋转T型阀3，调节凹槽和通气道5的切合程度，达到空气流通大小的控制。
过滤板7为直径为68mm、厚度为8mm的圆片，其中心开设内径为10mm的空气采样口11；过滤板7外侧，与空气采样口11共轴心的设有一个内径为10mm、外径为32mm，厚度为10mm带外丝的空心圆柱型的刚性滤膜安装座10。
在过滤板7的外侧对称设置三个内径为8mm的螺孔9，用于将过滤板7安装在采样头1的敞口前端。在距离过滤板7的中心30mm处，错开螺丝安装孔向心方向，等间距的开有三个第一进风口8。
锥形管12一侧（第二进风口13）的内径为10mm，另一侧的内径为26mm，通过锥尾设有的内径为32mm的内丝口，直接拧紧在滤膜安装座10的外丝上。
防护罩14呈圆筒状，内径为60mm，外径为69mm；一侧敞口，另一侧封闭端的中心开有一个直径为17mm的第三进风口15（保证空气采集时流入空气的相对锥形管12集中）。距离开放一侧横向距离10mm处设有一个环形密封槽，用来安装密封圈16。
安装时：
过滤板7通过三个螺丝安装在采样头1前端腔内；锥形管12通过匹配的内丝和外丝，直接安装在刚性滤膜安装座10的外圈，拧紧即可；防护罩14自带一圈密封圈16，通过密封圈16的可压缩性，直接压进采样头1前端腔内即可。
实施方式：
直接拧开空气采样装置的防护罩14，旋转打开锥形管12，在刚性滤膜安装座10上放一片直径为25mm，孔径为3μm的专业过滤膜，再原路安装回锥形管12和防护罩14。
在航空转接头2处连接一个压力表。
手柄的通气道5通过一根外径为30mm的空心导管17将采样头1与离心式风机18的吸风口连接。
启动风机18，旋转T型阀3，调节采样头1的内部压力到-20mbar，并用紧固螺栓6固定，该流程用来校准空气采样装置，以符合标准规范要求的空气流量值100L/min。
启动风机18，比空气重的微粒，沿直线穿过锥形管12的采样口通道（第二进气口）沉积在锥形管12底部的滤膜上，而空气则被偏离到锥形管12外部，通过三个第一进风口8排到空心导管17内，以达到采样的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种空气采样装置，其特征在于，包括采样头、手柄、过滤组件；
所述采样头呈空腔柱体，其后端闭合，前端敞口，底壁接手柄；且空腔与手柄内纵向设置的通气道连通；
所述过滤组件包括过滤板、滤膜安装座、锥形管；
所述过滤板用于闭合采样头的敞口端，并设有空气采样口和若干第一进风口；
滤膜安装座贴过滤板外侧设置，设有与空气采样口连通的通孔，
锥形管的缩口端为第二进风口，敞口端密闭滤膜安装座。
2.根据权利要求1所述的一种空气采样装置，其特征在于，还包括前端设有第三进风口的防护罩；
所述防护罩，于过滤组件和第一进风口外，与采样头闭合连接。
3.根据权利要求1所述的一种空气采样装置，其特征在于，所述采样头的后端设有航空转接头，用于外接压力表。
4.根据权利要求1所述的一种空气采样装置，其特征在于，所述滤膜安装座呈圆盘状，且周圈设有外丝，与锥形管的敞口端的内丝匹配。
5.根据权利要求1所述的一种空气采样装置，其特征在于，所述空气采样口、通孔、第二进风口同轴心设置，且空气采样口和通孔等直径。
6.根据权利要求1所述的一种空气采样装置，其特征在于，所述过滤板设有若干螺孔，与设于采样头腔内的若干内丝安装孔匹配。
7.根据权利要求2所述的一种空气采样装置，其特征在于，所述防护罩的外径小于采样头敞口端的内径；
防护罩的外圈设有容纳密封圈的密封槽，所述密封圈用于填充防护罩的外径和采样头敞口端的内径差。
8.根据权利要求1所述的一种空气采样装置，其特征在于，所述手柄横向设有截断通气道的T型阀；
所述T型阀主体呈圆柱状，与通气道的衔接部分设有通气槽。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种空气采样装置，其特征在于，适用于生物安全柜泄露检测试验。
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