CN111024603A - 中型生物气溶胶沉降评测舱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中型生物气溶胶沉降评测舱，可用于实验室内精准模拟大气中气溶胶的沉降环境来进行相应的实验研究，技术方案是包括三级柜，三级柜内设置有气溶胶发生装置，气溶胶发生装置配置成产生实验用气溶胶；还包括沉降舱，配置成容纳实验样品，且将气溶胶分散附着在实验样品上；沉降舱和三级柜相连通；该技术要点，三级柜内气溶胶发生装置产生的气溶胶进入到沉降舱内，可以附着在实验样品上进行实验，观察附着有气溶胶的实验样品来研究气溶胶对人体危害或对不同材质样品的损害程度等，可为气溶胶污染实验方面提供实验数据和支持。
Description
技术领域
本发明涉及检测气溶胶对物品损害程度的实验设备，尤其是涉及一种中型生物气溶胶沉降评测舱。
背景技术
近些年来，随着工业的快速发展，随之形成的空气污染日趋严重，空气治理也逐渐成为热点话题，检测空气污染情况以及空气中有害物质（如复杂气溶胶）对物品损害腐蚀、人体或动植物的健康伤害程度的实验也在不断进行。而为了检验不同样品的气溶胶对不同材质的样品的损害情况，需要一个可以在实验室内精准模拟大气中气溶胶的沉降环境模型来进行相应的实验研究。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种中型生物气溶胶沉降评测舱，可以检验不同样品的气溶胶对不同材质的样品的损害情况，精准模拟大气中气溶胶的沉降环境来进行实验研究。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种中型生物气溶胶沉降评测舱，包括：
三级柜，所述三级柜内设置有气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置配置成产生实验用气溶胶；
沉降舱， 配置成容纳实验样品，且将所述气溶胶分散附着在所述实验样品上；
所述沉降舱和所述三级柜相连通。
进一步地，所述沉降舱内设置有旋转盘，所述实验样品放置在所述旋转盘上。
进一步地，所述旋转盘上放置有样品盒，所述实验样品放在所述样品盒内；
所述样品盒配置成将所述实验样品密封在所述样品盒内或将所述样品盒打开使得所述实验样品暴露在所述沉降舱内与所述气溶胶接触。
进一步地，所述沉降舱内安装有混匀装置，所述混匀装置配置成将进入到所述沉降舱内的气溶胶混匀。
进一步地，所述三级柜和所述沉降舱之间连通有气溶胶输送管，所述气溶胶输送管配置成将所述气溶胶发生装置产生的气溶胶输送至所述沉降舱内进行实验；
所述三级柜和所述沉降舱之间还连通有负压保护输送管，所述负压保护输送管套设在所述气溶胶输送管的外侧。
进一步地，所述沉降舱为双层设计，包括沉降舱内层和沉降舱外层，所述沉降舱内层和所述沉降舱外层之间抽负压形成负压层；
所述沉降舱上开设有第一抽气口和第二抽气口，所述第一抽气口与所述沉降舱内层相连通，所述第二抽气口与所述负压层相连通；
所述第一抽气口处和所述第二抽气口处均安装有控制阀；
所述第一抽气口通过管路连接有抽风风机，所述抽风风机又与所述第二抽气口通过管路连通。
进一步地，所述三级柜包括传递舱，所述传递舱与所述沉降舱连通，所述传递舱配置成将实验样品从所述三级柜中传送到所述沉降舱中；
所述传递舱于所述三级柜连接处安装有第一操作门，所述传递舱于所述沉降舱连接处安装有第二操作门；
所述第一操作门和所述第二操作门均配置成打开或闭合所述传递舱。
进一步地，所述沉降舱的侧壁上开设有检测口，所述检测口一一对应连接有自动检测设备，所述自动检测设备配置成检测所述沉降舱内的压力、温度、湿度、气溶胶粒径参数。
进一步地，所述三级柜连通有排气装置，所述排气装置包括有依次连通的一级过滤装置和二级过滤装置；
所述一级过滤装置同时与所述三级柜和所述二级过滤装置连通，所述二级过滤装置与所述抽风风机连通。
进一步地，所述沉降舱上的两个抽气口与所述抽风风机之间设置有双重过滤装置。
在本发明中，所述的中型生物气溶胶沉降评测舱具有实质性特点和进步，主要表现在：1）三级柜内气溶胶发生装置产生的气溶胶进入到沉降舱内，可以附着在实验样品上进行实验，观察附着有气溶胶的实验样品来研究气溶胶对人体危害或对不同材质样品的损害程度等，可为气溶胶污染实验方面提供实验数据和支持；2）三级柜和沉降舱之间的气溶胶传送过程中，气溶胶输送管外套设负压保护输送管，避免气溶胶输送过程中管道发生破裂造成气溶胶泄露而对空气进行污染的情况发生；3）实验样品放在旋转盘上，实验样品旋转，可以使得实验样品接触气溶胶更充分、无死角，且气溶胶附着在实验样品上比较均匀；4）设置有实验盒和混匀装置，可以先将进入到沉降舱内的气溶胶混匀后，再打开实验盒将实验样品暴露在气溶胶环境中，从而使得气溶胶附着在实验样品上更均匀，提高实验的准确性；5）沉降舱设计为双层，双层中间抽负压保护，当沉降舱内层发生泄漏，负压层经过负压，泄露的气溶胶可以被抽走，不会排出到空气中对空气造成污染等；6）三级柜和沉降舱之间通过传递舱连通，且传递舱两端分别安装第一操作门和第二操作门，两个操作门不同时开启，先开启第一操作门，将实验样品传送至传递舱中，然后关闭第一操作门，再打开第二操作门将实验样品传送至沉降舱中进行实验，避免了气体之间的流动形成交叉污染；7）安装有自动检测设备，可以对实验过程中沉降舱内的压力、温度、湿度、气溶胶粒径等参数进行检测并自动调节，可以保证沉降舱内环境参数一致性；8）三级柜的排气装置和沉降舱排气均采用双重过滤，提高排出的气体的洁净程度。
附图说明
后文将参照附图以及实施例而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按照比例绘制的。
图1为本发明中型生物气溶胶沉降评测舱的结构示意图一；
图2为本发明中型生物气溶胶沉降评测舱的结构示意图二；
图3为本发明中型生物气溶胶沉降评测舱中局部放大图A。
其中，1.三级柜；2.沉降舱；21.沉降舱外层；22.沉降舱内层；23.负压层；3.传递舱；4.旋转盘；5.样品盒；6.混匀装置；7.第一操作门；8.第二操作门；9.负压保护输送管；10.气溶胶输送管；11.第一抽气口；12.第二抽气口；13.控制阀；14.一级过滤装置；15.二级过滤装置；16.气溶胶发生装置；17.检测口。
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，下面将参照图1至图3对本发明中中型生物气溶胶沉降评测舱的实施例做进一步说明。
一种中型生物气溶胶沉降评测舱，包括三级柜1和沉降舱2。三级柜1上设置有传递舱3，三级柜1包括有暴露腔，传递舱3包括有舱室，三级柜1的暴露腔和传递舱3的舱室相连通，传递舱3可以一体焊接在三级柜1上，也可以通过法兰盘螺钉/螺栓固定连接在三级柜1上。沉降舱2包括有沉降室，传递舱3的舱室与沉降舱2的沉降室连通，具体实施方式为，沉降舱2上开设有与传递舱3相匹配的传送口，传递舱3背向三级柜1一侧与沉降舱2于传送口处固定连接，使得沉降舱2的沉降室通过传递舱3与三级柜1的暴露腔相连通。三级柜1内安装有与传递舱3相配合的第一操作门7，沉降舱2内安装有与传递舱3配合的第二操作门8，第一操作门7和第二操作门8均用于闭合或打开传递舱3。第一操作门7、第二操作门8均可采用合页安装在三级柜1和沉降舱2内，使得第一操作门7和第二操作门8可绕合页铰接轴转动来实现传递舱3的开启或闭合，并在三级柜1和沉降舱2内安装队第一操作门7和第二操作门8的锁紧装置；也可以将第一操作门7和第二操作门8设置为旋转门，并在三级柜1和沉降舱2内安装伸缩动力装置，伸缩动力装置可采用气缸或电动推杆，第一操作门7、第二操作门背向传递舱3一侧一体焊接或螺钉固定连接加强杆，加强杆一端与三级柜1或沉降舱2铰接，伸缩动力装置包括固定部和伸缩部，固定部与三级柜1或沉降舱2铰接，伸缩部与加强杆铰接，伸缩动力装置伸缩，带动加强杆运动，从而带动第一操作门7或第二操作门8对传递舱3的打开或闭合。
在三级柜1的暴露腔内放置有气溶胶发生装置16，三级柜1上连通有气溶胶输送管10，气溶胶输送管10又与沉降舱2连通，三级柜1内的气溶胶发生看装置16产生气溶胶，产生的气溶胶可以通过气溶胶输送管10被输送至沉降舱2内进行实验。而为了避免气溶胶在传送过程中被泄露至空气中对空气造成污染，本发明进一步实施方式为，三级柜1和沉降舱2之间连通负压保护输送管9，负压保护输送管9套设在气溶胶输送管10的外侧，且负压保护输送管9内进行抽负压保护，当气溶胶输送管10发生破裂，气溶胶泄露至负压保护输送管9内，由于负压保护输送管9内处于负压状态，气溶胶即被抽走并处理。
气溶胶进入到沉降舱2内，需要附着在实验样品上进行实验，本发明进一步的实施方式为，在沉降舱2内设置有旋转盘4，实验样品放在旋转盘4上，旋转盘4连接电机等动力装置，动力装置可带动旋转盘4转动，实验样品也随旋转盘4转动，使得实验样品接触气溶胶更充分，无死角等。在旋转盘4上放置有样品盒5，实验样品优选为放在样品盒5内，样品盒5可以打开或封闭，气溶胶进入沉降舱2内后，可以先关闭样品盒5，此时，实验样品与气溶胶不接触，等气溶胶扩散后，再打开样品盒5使实验样品与气溶胶接触，可以提高气溶胶在实验样品上的附着均匀性。
而为了提高气溶胶的附着均匀性，本发明进一步的实施方式为，在沉降舱2内设置有混匀装置6，可以对进入到沉降舱2内的气溶胶混匀，先闭合样品盒5，打开混匀装置6，混匀装置6将气溶胶混匀后再打开样品盒5使实验样品与气溶胶接触，从而提高实验样品上气溶胶附着的均匀性，增加实验结果的准确性。本发明优选为混匀装置6为风扇，选用八个风扇分布在沉降舱2的顶部四个角处和底部四角处，八个风扇同时开启对沉降舱2内吹风混匀沉降舱2内的气溶胶。
本发明进一步的实施方式为，沉降舱2设置为两层，包括沉降舱外层21和沉降舱内层22，实验样品、混匀装置6、旋转盘4等实验设备均放在沉降舱内层22中，沉降舱外层21和沉降舱内层22之间抽负压保护，形成负压层23，沉降舱内层22发生泄露时，气溶胶被泄露到负压层23并被抽出处理，避免了气溶胶直接被泄露到空气中造成空气污染。在沉降舱2上开设有两个抽气口，即第一抽气口11和第二抽气口12，其中第一抽气口11与沉降舱内层22相连通，第二抽气口12与负压层23相连通。第一抽气口11通过通气管路连接有抽气风机，且该抽气风机又与第二抽气口12通过通气管路连接。抽气风机工作，对沉降舱2的沉降舱内层22和负压层23抽气，使沉降舱内层22和负压层23内处于负压状态，满足实验条件的要求。在第一抽气口11和第二抽气口12处均安装有控制阀13，控制阀13用于控制抽气流量，并使得沉降舱内层22和负压层23内分别控制，单独工作，更容易根据实验情况来进行控制或调整等。在第一抽气口11和抽风风机之间、第二抽气口12和抽风风机之间，均设置有双重过滤装置，使得被排出的气体更洁净、污染更小。
对于三级柜1上，三级柜1还包括送气过滤装置和排气过滤装置，其中排气过滤装置和送气过滤装置均与抽风风机连通。抽风风机工作，外界风经过送气过滤装置被过滤后抽到三级柜1内，三级柜1内的废气又经由排气过滤装置被抽风风机抽出，排气过滤装置包括一级过滤装置14和二级过滤装置15，一级过滤装置14与三级柜1连通，然后又与二级过滤装置15连通，二级过滤装置15与抽风风机连通，使得三级柜1内被抽出的气体经过双重过滤后更洁净，污染更小甚至无污染。
三级柜1上还设置有物品输送舱，用于向三级柜1内传送实验用品。
在三级柜1和沉降舱2上均开设操作口，操作口处密封安装有操作手套，供实验操作人员佩戴，将手伸入到三级柜1或沉降舱2内方便实验操作。
此外，沉降舱2的侧壁上开设有多个检测口17，检测口17处连接有自动检测设备，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、粒径谱仪等，对沉降舱2内的温度、湿度、压力、粒径等参数进行测量，实时把控沉降舱2内的温度、湿度、压力、粒径等实验参数，可及时进行调整，保证沉降舱2内的环境参数的一致性，进而提高实验的准确性。
当需要进行实验时，先将气溶胶发生装置16、样品盒5和位于样品盒5内的实验样品经过物品传送舱传送至三级柜1内，并关闭物品输送舱舱门。打开传递舱3的第一操作门7，,将装有实验样品的样品盒5放置在传递舱3内，关闭第一操作门7，然后打开第二操作门8，将装有实验样品的样品盒5从传递舱3内取出放在旋转盘4上，关闭第二操作门8。打开动力装置，旋转盘4带动样品盒5旋转。此时，打开气溶胶发生装置16，气溶胶发生装置16产生气溶胶，气溶胶经由气溶胶输送管进入到沉降舱2内，向沉降舱2内输送定量的气溶胶后关闭气溶胶发生装置16，打开混匀装置6，混匀装置6将气溶胶混匀，然后打开样品盒5，实验样品与气溶胶充分接触。然后打开第二操作门8，将实验样品传送至传递舱3内，关闭第二操作门8，然后打开第一操作门7，将实验样品传送至三级柜1内进行分析，从而分析不同气溶胶对不同材质样品的危害程度等。分析结束后，再将实验样品、实验用具等经由物品输送舱输移出三级柜1。整个实验过程均是在负压环境中操作，无污染个，更安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所作出的任何改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，包括：
三级柜，所述三级柜内设置有气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置配置成产生实验用气溶胶；
沉降舱，配置成容纳实验样品，且将所述气溶胶分散附着在实验样品上；
所述沉降舱和所述三级柜相连通。
2.根据权利要求1所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述沉降舱内设置有旋转盘，所述实验样品放置在所述旋转盘上。
3.根据权利要求2所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述旋转盘上放置有样品盒，所述实验样品放在所述样品盒内；
所述样品盒配置成将所述实验样品密封在所述样品盒内或将所述样品盒打开使得所述实验样品暴露在所述沉降舱内与所述气溶胶接触。
4.根据权利要求1所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述沉降舱内安装有混匀装置，所述混匀装置配置成将进入到所述沉降舱内的气溶胶混匀。
5.根据权利要求1所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述三级柜和所述沉降舱之间连通有气溶胶输送管，所述气溶胶输送管配置成将所述气溶胶发生装置产生的气溶胶输送至所述沉降舱内进行实验；
所述三级柜和所述沉降舱之间还连通有负压保护输送管，且所述负压保护输送管套设在所述气溶胶输送管外侧。
6.根据权利要求1所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述沉降舱为双层设计，包括沉降舱内层和沉降舱外层，所述沉降舱内层和所述沉降舱外层之间抽负压形成负压层；
所述沉降舱上开设有第一抽气口和第二抽气口，所述第一抽气口与所述沉降舱内层相连通，所述第二抽气口与所述负压层相连通；
所述第一抽气口处和所述第二抽气口处均安装有控制阀；
所述第一抽气口通过管路连接有抽风风机，所述抽风风机又与所述第二抽气口通过管路连通。
7.根据权利要求1所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述三级柜包括传递舱，所述传递舱与所述沉降舱连通，所述传递舱配置成将实验样品从所述三级柜中传送到所述沉降舱中；
所述传递舱于所述三级柜连接处安装有第一操作门，所述传递舱于所述沉降舱连接处安装有第二操作门；
所述第一操作门和所述第二操作门均配置成打开或闭合所述传递舱。
8.根据权利要求1所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述沉降舱的侧壁上开设有检测口，所述检测口一一对应连接有自动检测设备，所述自动检测设备配置成检测所述沉降舱内的压力、温度、湿度、气溶胶粒径参数。
9.根据权利要求6所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述三级柜连通有排气装置，所述排气装置包括有依次连通的一级过滤装置和二级过滤装置；
所述一级过滤装置同时与所述三级柜和所述二级过滤装置连通，所述二级过滤装置与所述抽风风机连通。
10.根据权利要求6所述的中型生物气溶胶沉降评测舱，其特征在于，所述沉降舱上的两个抽气口与所述抽风风机之间设置有双重过滤装置。
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| CN115436240A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-12-06 | 中国辐射防护研究院 | 一种用于气溶胶沉降实验的气溶胶收集装置 |
| CN116179321A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-05-30 | 北京慧荣和科技有限公司 | 气溶胶采样器以及报警器的评测装置 |
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