CN112903374A - 一种密闭舱采样系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密闭舱采样系统，包括用于存放待测物、保持恒温和/或恒湿且呈密闭状态的洁净舱体、可膨胀且用于补偿洁净舱体内部气体容积的补偿袋，洁净舱体上开设有用于其内部待测气体排出的排气采样口和用于外界气体流通的补气口，补偿袋深入洁净舱体内部，且补偿袋与补气口之间通过补气管道相连通，补偿袋能够在气体采样抽取的过程中对舱体内部进行容积补偿，以防止舱体外的污染气体因气压差而进入舱体，避免环境因素或其他不确定因素对测试结果的影响，且补偿袋深入洁净舱体内部，在气体采样抽取膨胀的过程中，能够对洁净舱体内部的气体进行较大范围上的扰动效果，使得洁净舱体内的挥发性有机物的分布更加均匀，保证了测量结果的精确性。

Description

一种密闭舱采样系统

母案：发明名称-一种密闭舱采样系统；申请号-201610508705.3；公开日-2016年09月28日；公开号-CN105973652A；申请日-2016年06月30日；申请人-东莞市升微机电设备科技有限公司。

技术领域

本发明涉及挥发性有机物测试设备技术领域，更具体地说，是涉及一种密闭舱采样系统。

背景技术

现有的家具、汽车用品等材料会中存在的甲醛、挥发性有机物(VOC)等挥发性有害气体，当挥发性有害气体的浓度若超过一定的范围，则会对人体造成危害。合理地收集床垫中的甲醛、VOC等挥发性有害气体是检测技术的重要环节之一。

目前，工业上也有许多对甲醛、VOC等挥发性有害气体进行采样检测的系统，但是现有的检测系统存在以下不足之处：

(1)该检测系统在普通的环境中进行测试，周围环境的温度、湿度和空气成分及浓度等环境因素会对测试的精度产生影响；

(2)测试时，该检测系统的测试舱体没有事先将测试舱体内原始的污染空气排出，导致被测物体挥发出来的甲醛、VOC等挥发性有害气体与测试舱体内原始的污染空气混合，影响了测试的精度；

(3)采样时，该检测系统的测试舱体上的排气单向阀打开后，测试舱体内的气体会排出，导致测试舱体内的气压减少，此时周围环境中的空气会气压差进入测试舱体内，影响了测试的精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种能够避免环境因素或其他不确定因素对测试结果造成的干扰影响从而提高测试精度的密闭舱采样系统。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种密闭舱采样系统，包括用于存放待测物、保持恒温和/或恒湿且呈密闭状态的洁净舱体、可膨胀且用于补偿所述洁净舱体内部气体容积的补偿袋，所述洁净舱体上开设有用于其内部待测气体排出的排气采样口和用于外界气体流通的补气口，所述补偿袋深入所述洁净舱体内部，且所述补偿袋与所述补气口之间通过补气管道相连通。

优选的，所述补气口与所述排气采样口位开设在所述洁净舱体相对的两侧壁上。

优选的，所述洁净舱体外侧设有用于实验前对其内部充入洁净气体的洁净气体气源，所述洁净舱体上开设有能够与所述洁净气体气源相连通的进气口。

优选的，所述进气口处连接有用于空气洁净气体流通的第二开关阀，所述排气采样口处连接有用于控制待测气体排出的第三开关阀。

优选的，所述补偿袋设置为由氟化物材料制成的密封软袋，所述氟化物材料包括聚四氟乙烯。

优选的，所述洁净舱体的内壁设有用于防止挥发性有机物吸附的防吸附涂层。

优选的，所述洁净舱体内设有搅拌风机，所述搅拌风机与装设在所述洁净舱体侧壁上的马达传动连接。

优选的，所述洁净舱体的内部或外壁设有加热控温装置和/或制冷调温装置。

优选的，所述加热控温装置和所述制冷调温装置设置在所述洁净舱体的内壁上并正对所述补偿袋，所述搅拌风机位于所述加热控温装置和所述补偿袋之间，且所述搅拌风机的出风侧朝向所述洁净舱体内设有所述加热控温装置和所述制冷调温装置的一侧。

优选的，所述洁净舱体上密闭连接有舱门。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一、本发明的补偿袋深入洁净舱体内部，且补偿袋与补气口之间通过补气管道相连通，一方面，补偿袋能够在气体采样抽取的过程中对舱体内部进行容积补偿，以防止舱体外的污染气体因气压差而进入舱体，避免环境因素或其他不确定因素对测试结果的影响，提高了测试精度，另一方面，补偿袋深入洁净舱体内部，在气体采样抽取膨胀的过程中，能够对洁净舱体内部的气体进行较大范围上的扰动效果，使得洁净舱体内的挥发性有机物的分布更加均匀，那么在测量洁净舱体内挥发性有机物时，保证了测量结果的精确性。

第二、本发明的加热控温装置和制冷调温装置设置在洁净舱体的内壁上并正对补偿袋，当补偿袋膨胀后其侧壁与洁净舱体的内壁之间形成用于挥发性有机物流通的较窄的通道，进而搅拌风机位于加热控温装置和补偿袋之间，且搅拌风机的出风侧朝向洁净舱体内设有加热控温装置和制冷调温装置的一侧，在较窄的通道内通过搅拌风机的运转，使得洁净舱体内挥发性有机物的分布更加均匀，保证了测量结果的准确性。

第三、本发明的补气口与排气采样口位开设在洁净舱体相对的两侧壁上，进而补偿袋与排气采样口相对设置，在气体采样抽取的过程中，补偿袋朝排气采样口均匀稳定的膨胀，避免了补偿袋与排气采样口相邻设置，导致在气体采样抽取的过程中，补偿袋受到排气采样口气流扰动的干扰，朝排气采样口倾斜或晃动，甚至直接封堵在排气采样口上，影响气体的排出。

第四、本发明提供了一个可控温度、相对湿度和背景浓度的恒温和/或恒湿的洁净舱体，为测试提供了一个稳定的标准测试环境，避免环境因素或其他不确定因素对测试结果的影响，提高了测试精度。

第五、本发明能够实现舱体在无换气/密闭下对气体采样，对被测物体中挥发出的甲醛、VOC等挥发性有害气体的释放量进行检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一中密闭舱采样系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二中密闭舱采样系统的结构示意图；

图3是本发明实施例三中密闭舱采样系统的结构示意图；

其中，1-洁净舱体、2-洁净气体气源、3-第一开关阀、4-补气袋、5-排气采样口、6-第二开关阀、7-流量器、8-搅拌风机、9-马达、10-第三开关阀、11-舱门、12-加热控温装置、13-制冷调温装置、14-进气口、15-舱壁的大口、16/17-补偿袋。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

本发明的目的是提供一种能够避免环境因素或其他不确定因素对测试结果造成的干扰影响从而提高测试精度的密闭舱采样系统。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

请参考图1，本发明实施例一提供了一种密闭舱采样系统，包括用于提供标准测试环境的恒温恒湿洁净舱体1，舱体1上设有排气采样口5，舱体1连接有用于在气体采样过程中对舱体1内部进行气体容积补偿从而防止舱体外的污染气体因气压差进入舱体1内的气体补偿装置，该气体补偿装置位于舱体1的外部。

其中，舱体1上设有舱门11，舱体1呈密闭状态，舱体1内设有搅拌风机8，搅拌风机8与装设在舱体1上的马达9传动连接，搅拌风机8能够对舱体1内部的气体搅拌均匀。舱体1的外壁或内部可以设有过滤装置、加热控温装置12和/或制冷调温装置13(如：安装在舱体壁上的电子制冷片)等设备，其可以控制温度、相对湿度和背景浓度，为挥发性有机物的测试提供了一个稳定的标准测试环境，避免外界环境因素或其他不确定因素对测试结果的影响，保证了测试稳定性，提高了测试精度。

较佳的，为了防止挥发性有机物吸附在舱体1的内壁上从而影响到测试精度，舱体1的内壁设有防吸附涂层。

如图1所示，在本实施例中，气体补偿装置包括软质补气袋4，补气袋4位于舱体1的外部，补气袋4的进气端与供气装置相连接，补气袋4的出气端连接至舱体1的进气口14。补气袋4能够存储和释放洁净气体，其在气体采样过程中能够将存储的洁净气体充入舱体1内实现气体容积补偿。

具体实施时，供气装置可以包括洁净气体气源2，补气袋4的进气端与洁净气体气源2的出气端之间连接有第一开关阀3，其中，第一开关阀3可以是洁净气体气源2上自带的开关阀，也可以是另外设置的开关阀，只要能够用于切断进气即可实施。

此外，补气袋4的出气端与舱体1的进气口之间可以连接有第二开关阀6。洁净气体气源2的出气端与补气袋4的进气端之间还可以连接有用于控制流速和流量的流量器7。供气装置的充气放气定向定量，减少了操作误差。

排气采样口5处连接有第三开关阀10，打开第三开关阀10后可以将舱体1内的气体排出或进行气体采样。当然，排气采样口5也可以不设置第三开关阀10。

一种利用密闭舱采样系统的测试方法，包括以下步骤：

(一)让恒温恒湿洁净舱体1提供一个恒温、恒湿和预设洁净度的标准测试环境，并将被测物体放入舱体1内；

(二)关闭第一开关阀3和第二开关阀6，通过抽真空装置抽空补气袋4内的气体；

(三)打开第一开关阀3，并通过流量器7定速和定量控制充入气体补偿装置4内的洁净气体；

(四)打开第二开关阀6和第三开关阀10，向舱体1充入洁净气体，清洗置换舱体1内的污染空气；

(五)洗气完成时，关闭第二开关阀6和第三开关阀10，并使补气袋4内充满洁净气体；

(六)在排气采样口5采样时，打开第三开关阀10进行采样，以及同时打开第二开关阀6，使气体采样抽取过程中补气袋4内的洁净气体能够进入舱体1内实现气体容积补偿，以防止舱体1外的污染气体进入舱体1。

在测试前往舱体1内通入标准的洁净气体，可以排出舱体1内原有的污染气体，能够对舱体1进行洗气和气体置换，提高了测试精度。并且在采样过程中，补气袋4内的洁净气体能够定量充入到舱体1内实现气体容积补偿，防止了舱体1外的污染气体因气压差进入舱体1，进一步提高了测试精度。

实施例二

请参考图2，本发明实施例提供了一种密闭舱采样系统，包括用于提供标准测试环境的恒温恒湿洁净舱体1，舱体上设有排气采样口5，舱体连接有用于在气体采样过程中对舱体内部进行气体容积补偿从而防止舱体外的污染气体因气压差进入舱体内的气体补偿装置。

其中，舱体上设有舱门11，舱体呈密闭状态，舱体内设有搅拌风机8，搅拌风机8与装设在舱体上的马达9传动连接，搅拌风机8能够对舱体内部的气体搅拌均匀。舱体的外壁或内部可以设有过滤装置、加热控温装置12和/或制冷调温装置13(如：安装在舱体壁上的电子制冷片)等设备，其可以控制温度、相对湿度和背景浓度，为挥发性有机物的测试提供了一个稳定的标准测试环境，避免外界环境因素或其他不确定因素对测试结果的影响，保证了测试稳定性，提高了测试精度。

较佳的，为了防止挥发性有机物吸附在舱体的内壁上从而影响到测试精度，舱体的内壁设有防吸附涂层。

如图2所示，该气体补偿装置包括用于在气体采样过程中发生鼓胀进而对舱体内部实现气体容积补偿的软质补偿袋16，补偿袋16位于舱体的内部，补偿袋16的进出气端连接在舱体的舱壁上，具体的，洁净舱体1上开设有用于外界气体流通的补气口，补偿袋16深入洁净舱体1内部，且补偿袋16与补气口之间通过补气管道相连通，一方面，补偿袋16能够在气体采样抽取的过程中对舱体内部进行容积补偿，以防止舱体外的污染气体因气压差而进入舱体，避免环境因素或其他不确定因素对测试结果的影响，提高了测试精度，另一方面，补偿袋16深入洁净舱体1内部，在气体采样抽取膨胀的过程中，能够对洁净舱体1内部的气体进行较大范围上的扰动效果，使得洁净舱体1内的挥发性有机物的分布更加均匀，那么在测量洁净舱体1内挥发性有机物时，保证了测量结果的精确性。

较佳的，补气管道的径向截面设计较小，一方面，补偿袋16与补气管道之间可以采用相对较小的密封结构进行密封作用，避免了密封结构过大增加补偿袋在膨胀时容易在密封结构处发生漏气的风险，另一方面，补气管道尽可能设置小一些能够避免较大的物体通过补气管道进入补偿袋内，导致补偿袋容易受损。

较佳的，补偿袋16可以设置为由氟化物材料制成的密封软袋。具体的，该氟化物材料可以为聚四氟乙烯或其他氟化物。其中，由氟化物材料制成的补偿袋16能够防止补偿袋16的外壁吸附挥发性有机物，提高了测试精度。

进一步的，如图2所示，补气口与排气采样口5位开设在洁净舱体1相对的两侧壁上，进而补偿袋16与排气采样口5相对设置，在气体采样抽取的过程中，补偿袋16朝排气采样口5均匀稳定的膨胀，避免了补偿袋16与排气采样口5相邻设置，导致在气体采样抽取的过程中，补偿袋16受到排气采样口5气流扰动的干扰，朝排气采样口5倾斜或晃动，甚至直接封堵在排气采样口5上，影响气体的排出。

如图2所示，洁净舱体1外侧设有用于实验前对其内部充入洁净气体的洁净气体气源2，洁净舱体1上开设有能够与洁净气体气源2相连通的进气口14，具体实施时，洁净气体气源2上自带有第一开关阀3能够用于打开或切断进气，进气口14处连接有用于空气洁净气体流通的第二开关阀6，洁净气体气源2的出气端进气口14之间还可以连接有用于控制流速和流量的流量器7，洁净气体气源2的充气放气定向定量，减少了操作误差。

排气采样口5处连接有用于控制待测气体排出的第三开关阀10，打开第三开关阀10后可以将洁净舱体1内的气体排出或进行气体采样。当然，排气采样口5也可以不设置第三开关阀10。

进一步的，如图2所示，加热控温装置12和制冷调温装置13设置在洁净舱体1的内壁上并正对补偿袋16，搅拌风机8位于加热控温装置12和补偿袋16之间，且搅拌风机8的出风侧朝向洁净舱体1内设有加热控温装置12和制冷调温装置13的一侧，当补偿袋16膨胀后其侧壁与洁净舱体1的内壁之间形成用于挥发性有机物流通的较窄的通道，进而搅拌风机8位于加热控温装置12和补偿袋16之间，且搅拌风机8的出风侧朝向洁净舱体1内设有加热控温装置12和制冷调温装置13的一侧，在较窄的通道内通过搅拌风机8的运转，使得洁净舱体1内挥发性有机物的分布更加均匀，保证了测量结果的准确性。

一种利用密闭舱采样系统的测试方法，包括以下步骤：

(一)让恒温恒湿洁净舱体1提供一个恒温、恒湿和预设洁净度的标准测试环境，并通过舱门11将被测物体放入洁净舱体1内；

(二)排出补偿袋16内的气体；

(三)打开第一开关阀3、第二开关阀6和第三开关阀10，并通过流量器7定速和定量控制充入洁净舱体1内的洁净气体，清洗置换洁净舱体1内的污染空气；

(四)洗气完成时，关闭第一开关阀3、第二开关阀6和第三开关阀10；

(五)在排气采样口5采样时，打开第三开关阀10进行采样，使气体采样抽取过程中，外界空气在洁净舱体1内部负压的作用下，对补偿袋16内补入气体，补偿袋16能够在洁净舱体1内膨胀，实现对洁净舱体1内的容积补偿，以防止舱体外的污染气体进入舱体。

在测试前往洁净舱体1内通入标准的洁净气体，可以排出洁净舱体1内原有的污染气体，能够对洁净舱体1进行洗气和气体置换，提高了测试精度。在设备测试采样前，需要排出补偿袋16内的气体。当采样抽取舱体内的气体时，补偿袋16发生鼓胀，从而补偿舱体内的气体容积，防止了舱体外的污染气体因气压差进入舱体，提高了测试精度。

实施例三

请参考图3，本发明实施例三提供了另一种密闭舱采样系统，包括用于提供标准测试环境的恒温恒湿洁净舱体1，舱体1上设有排气采样口5，舱体1连接有用于在气体采样过程中对舱体1内部进行气体容积补偿从而防止舱体外的污染气体因气压差进入舱体1内的气体补偿装置，本发明实施例三的密闭舱采样系统与上述实施例一的密闭舱采样系统的结构大部分相同，相同之处不再赘述，不同之处在于气体补偿装置的设计，该气体补偿装置开大口密封固定在舱体的舱壁上。

如图3所示，该气体补偿装置包括用于在气体采样过程中向舱体内陷进而对舱体1内部实现气体容积补偿的软质补偿袋17，补偿袋17位于舱体1的内部，补偿袋17可以将出气口放大进而密封固定在舱体1的舱壁开设的大口15上。

较佳的，补偿袋17可以设置为由氟化物材料制成的密封软袋。具体的，该氟化物材料可以为聚四氟乙烯或其他氟化物。其中，由氟化物材料制成的补偿袋能够防止补偿袋的外壁吸附挥发性有机物，提高了测试精度。

在设备测试采样前，需要排出补偿袋内的部分或全部气体。当采样抽取舱体内的气体时，补偿袋向舱体内部方向发生内陷，从而补偿舱体内的气体容积，防止了舱体外的污染气体因气压差进入舱体，提高了测试精度。

在此需要说明的是，实施例二和实施例三的密闭舱采样系统的舱体的进气口均可连接供气装置，该供气装置可以为实施例一所述的洁净气体气源。

综上所述，本发明既能够实现洁净舱体1在无换气/密闭下对气体采样，对被测物体中挥发出的甲醛、VOC等挥发性有害气体的释放量进行检测，又能够避免环境因素或其他不确定因素对测试结果造成的干扰影响，保证了测试的稳定性，提高了测试精度。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种密闭舱采样系统，其特征在于，包括用于存放待测物、保持恒温和/或恒湿且呈密闭状态的洁净舱体、可膨胀且用于补偿所述洁净舱体内部气体容积的补偿袋，所述洁净舱体上开设有用于其内部待测气体排出的排气采样口和用于外界气体流通的补气口，所述补偿袋深入所述洁净舱体内部，且所述补偿袋与所述补气口之间通过补气管道相连通。

2.根据权利要求1所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述补气口与所述排气采样口位开设在所述洁净舱体相对的两侧壁上。

3.根据权利要求1所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述洁净舱体外侧设有用于实验前对其内部充入洁净气体的洁净气体气源，所述洁净舱体上开设有能够与所述洁净气体气源相连通的进气口。

4.根据权利要求3所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述进气口处连接有用于空气洁净气体流通的第二开关阀，所述排气采样口处连接有用于控制待测气体排出的第三开关阀。

5.根据权利要求1所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述补偿袋设置为由氟化物材料制成的密封软袋，所述氟化物材料包括聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述洁净舱体的内壁设有用于防止挥发性有机物吸附的防吸附涂层。

7.根据权利要求1所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述洁净舱体内设有搅拌风机，所述搅拌风机与装设在所述洁净舱体侧壁上的马达传动连接。

8.根据权利要求7所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述洁净舱体的内部或外壁设有加热控温装置和/或制冷调温装置。

9.根据权利要求8所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述加热控温装置和所述制冷调温装置设置在所述洁净舱体的内壁上并正对所述补偿袋，所述搅拌风机位于所述加热控温装置和所述补偿袋之间，且所述搅拌风机的出风侧朝向所述洁净舱体内设有所述加热控温装置和所述制冷调温装置的一侧。

10.根据权利要求1所述的密闭舱采样系统，其特征在于，所述洁净舱体上密闭连接有舱门。

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