CN201440116U - 挥发性物质的发生与采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供挥发性物质的发生与采集设备，包括水浴系统(1)、发生组件(2)、采集组件(3)和气体流量计(4)。发生组件(2)包括用于盛装试样的挥发室(20)，该挥发室安装在水浴系统的浴缸(10)内，具有载气进口、载气出口、开口以及用于密封所述开口的密封盖。采集组件(3)包括用于盛装采集剂的采集容器(30)，采集容器的进气口(31)连接到所述挥发室(20)的载气出口(22)以通过采集剂采集从所述试样挥发出来的物质。气体流量计(4)连接到采集容器(30)的出气口，用于计量气体的体积。本实用新型的挥发性物质的发生和采集设备包括水浴系统、发生组件、采集组件和气体流量计，能方便地在恒温、定压下发生和采集试样的挥发性物质，采集后的挥发性物质容易计量，并适用于气相色谱-质谱(GC-MS)检测，能方便、准确地检测出试样中的挥发性物质的种类和含量。

Description

挥发性物质的发生与采集设备

【技术领域】

本实用新型涉及挥发性物质的发生与采集设备，尤其适用于纺织品、皮革制品的挥发性有害物质(VOCs)的发生和采集以进行定性、定量检测。

【背景技术】

纺织品和皮革制品已经广泛应用于各种领域，尤其是生活相关的领域。但是，由于生产工艺、原料的本身属性等原因，纺织品和皮革制品可能会挥发出一些有毒有害的物质，这些有毒有害物质在空气流通不畅的条件会对人体健康造成很大的影响。例如，新购置的家具(如沙发、床上用品)挥发出来的气味令人感觉不舒服，汽车内部装饰用材料会挥发出令人讨厌的气味等等。

随着社会公众健康环保意识的增强，人们越来越关注纺织品、皮革制品的安全性和环保性。目前，纺织品、皮革制品中挥发性有害物质的检测已成为很多标准中要求的技术指标。但是，国内目前还没有出台有关的检测标准，也没有被广泛认可的用于检测纺织品、皮革制品的挥发性有害物的设备。

业内人员知道，气相色谱-质谱(GC-MS)是准确检测纺织品或皮革制品中挥发性有害物质的一种好方法。实施气相色谱-质谱，需要采集纺织品或皮革制品中的挥发性有害物质。现有的一种发生与采集试样的挥发性物质的设备包括一个可密封的容器和针筒采样器，其中，容器用于盛放试样并密封地加热试样，而针筒采样器用于抽取容器内的气体样本，所抽取的气体样本用于气相色谱-质谱分析。这种发生与采样设备的缺陷在于：不好控制加热温度，不好控制容器内的气压，无法对挥发出来的有害气体进行全部抽取，此外，针筒采样器内的气压和容器内的气压经常不相同，从而给后期的定量计算造成影响，影响检测结果的准确度。

因此，亟需一种方便操作的、适用于纺织品、皮革制品的挥发性有害物质发生与采集设备。

【实用新型内容】

有鉴于此，本实用新型提供一种挥发性有害物质的发生与采集设备，该发生与采集设备包括：水浴系统，所述水浴系统包括用于盛水的浴缸、用于给水加热的电加热装置、安装在浴缸内用于测量水温的电测温装置、安装在浴缸外的控制电路，所述控制电路与所述电加热装置、电测温装置连接；发生组件，所述发生组件包括用于盛装试样的挥发室，所述挥发室具有载气进口、载气出口、开口以及用于密封所述开口的密封盖，所述挥发室安装在所述浴缸内并与浴缸内壁隔开；以及采集组件，所述采集组件包括用于盛装采集剂的采集容器，所述采集容器具有进气口和出气口，所述采集容器的进气口连接到所述挥发室的载气出口以通过采集剂采集从所述试样挥发出来的物质。

作为一种优选的方案，所述发生与采集设备还包括气体流量计，所述气体流量计通过导管连接到所述采集组件的出气口用于测量流过所述出气口的气体流速和气体体积。

本实用新型的挥发性物质的发生和采集设备包括水浴系统、发生组件、采集组件和气体流量计，能方便地在恒温、定压下发生和采集试样的挥发性物质，采集后的挥发性物质容易计量，并适用于气相色谱-质谱(GC-MS)检测，能方便、准确地检测出试样中的挥发性物质的种类和含量。

【附图说明】

图1是本实用新型一个实施例的挥发性物质采集设备的组装示意图；

图2是本实用新型一个实施例中的水浴系统的示意图；

图3是本实用新型一个实施例中的发生组件的示意图；

图4是图3所示发生组件的带孔螺塞及垫片的示意图；

图5和图6分别是图4所示的带孔螺塞和垫片的平面示意图；

图7是本实用新型一个实施例中的采集组件的示意图；

图8是本实用新型一个实施例的气体流量计的示意图。

【具体实施方式】

下面将结合附图对本实用新型进行阐述。

图1是本实用新型一个实施例的挥发性物质的发生与采集设备的组装示意图。如图1所示，该发生与采集设备包括水浴系统1、发生组件2、采集组件3和气体流量计4。其中，发生组件2、采集组件3和气体流量计4顺次串接，他们的连接口最好采用标准接口，以方便地拆开和连接。下面将结合图2～8阐述上述各个部件。

图2是图1所示的水浴系统1的结构示意图，为了便于阐述，对水浴系统的浴缸部分10进行了剖切。参考图2，该水浴系统1包括用于盛水的浴缸10、用于给水加热的电加热装置11、安装在浴缸10内用于测量水温的电测温装置12、以及位于浴缸10旁边的电路控制部分，该电路控制部分包括壳体、安装在壳体内的电路板、设置在壳体上并与电路板连接的指示灯15、显示屏17、旋钮16和功能按钮18等。电加热装置11的发热部分安装在浴缸内，以便于加热浴缸的水。电测温装置12的测温探头也位于浴缸内，以准确快速地检测浴缸内的水温。电加热装置11、电测温装置12连接到浴缸外的电路控制部分。本实施例中，水浴系统1是可编程控制的恒温水浴系统，可通过旋钮16在25℃～100℃温度范围内进行温度设定水域温度。采用水域系统，将能够方便地控制加热温度和时间。另外，浴缸10外壁具有保温层13，浴缸10顶部设置有支撑件14用于固定发生组件的挥发室20。

图3是图1所示的发生组件2的结构示意图。如图3所示，发生组件2包括具有开口挥发室20，挥发室20用来盛装试样并作为促使挥发性物质发生的场所。挥发室20的开口处设有密封盖23，密封盖23的材料优选聚四氟乙烯盖。挥发室20靠开口处的侧壁上设有载气入口21和载气出口22，载气入口21通过螺旋状的进气管25连接到载气源，例如低温的氮气(N₂)。在本实施例中，挥发室是一种钢化玻璃杯，体积是一升。载气入口21和载气出口22还包括设置在玻璃杯内的导管，导管从玻璃杯开口处往杯底延伸。而在密封盖23处，供注射器注入标准化学试剂。

根据需要，还可以在发生组件上设置压力计24，所述压力计安装在所述挥发室的密封盖23上用于测量和显示所述挥发室内的气压，以便于提供恒温、恒压的挥发条件。

在使用时，挥发室20安装在所述浴缸10内，并由水浴系统的浴缸10顶部的支撑件14支承，挥发室20的外壁与浴缸的内壁隔开。

作为一种改进，密封盖23上可设置试剂注入口27，以便向挥发室内注入试剂，例如注入标准试剂以进行对照定性。下面结合图4至图6阐述试剂注入口27的具体结构，其中图4是中空的螺塞及其垫圈的示意图，图5是中空的螺塞的平面图，图6是垫圈的示意图。在一个实施例中，试剂注入口27设置在密封盖23的盖面板上，具体地，盖面板具有一个凹孔，凹孔的底部支撑图6所示的垫圈2703，而图5所示的螺塞2701安装在凹孔内将垫圈2703稳定在凹孔的底部。参考图4和图5，螺塞2701具有圆柱形的柱身和六边形的螺帽，螺塞2701具有轴向的通孔2702，需要添加标准试剂时，可将针头深入通孔2702，并刺穿垫圈2703的对应部位2704，从而能够方便地将标准试剂注入到挥发室20内。垫圈2703最好是聚四氟乙烯，因为聚四氟乙烯收缩性强、耐腐蚀、耐高温、化学性质和物理性质都很稳定。当然，采用本实用新型的方案，也可以在针头穿插多次之后更换垫圈2703，以保证挥发室的密封性。

在上述的试剂注入口27中，密封盖23的盖面板上的凹孔底部可以具有小孔与螺塞2701的通孔2702对齐，以便于针头穿过；替换地，该凹孔底部可以不具有小孔，但是，凹孔底部由可刺穿的材料构成，凹孔与金属盖面板成为一体，是同一种材料组成，是在金属面板的上面用机械压下去的一个凹孔，这个凹孔的底部放上可刺穿的密封隔垫，然后通过有孔螺丝加压以保持密封。

图7是图1所示的采集组件3的示意图。如图7所示，采集组件3包括采集容器30，采集容器30盛装有采集剂用于采集从挥发室20挥发出来的物质。采集容器30两端分别具有进气口31和出气口32，进气口31通过螺旋状的出气管26连接到所述挥发室的载气出口22，以通过采集剂采集从所述试样挥发出来的物质。在本实施例中，采集容器30为Tenax采样管，内装的采集剂是Tenax-GC吸附剂。

优选地，采集组件3的进气口31、出气口32为标准接口，以便于连接管路(例如挥发室的出气管26)，这样，可根据吸附物的不同而更换相应的吸附管。

图8是图1所示的气体流量计4的示意图。如图8所示，气体流量计4通过导管41连接到所述采集组件的出气口32，用于测量流过所述出气口的气体体积。在本实施例中，气体流量计为电子皂膜流量计，量程为5-5000ml/min。

上面接合附图对本实用新型优选实施例的挥发性物质的发生与采集设备进行了阐述，该发生与采集设备的原理是：水浴系统1以预定的温度对挥发室20进行加热，使得纺织品或皮革制品试样在该预定温度下挥发出有害气体，然后利用流速恒定的载气流(N2)将挥发性有害气体输送到采集容器30内，一定时间后，可将吸附了有害气体的采集容器30安装在热解吸装置上，解吸挥发性有害物质，然后将待测有害物质导入气相色谱质谱系统中进行定性和定量分析。图1至图8中，管路中的箭头方向表示气流的方向。

具体地，应用上述的发生与采集设备来检测纺织品、皮革中的有害物质的步骤如下：

按照图1所示的顺序组装好本实用新型的挥发性有害物质的发生与采集设备；

将试样放置到采集组件2的挥发室20中，盖好密封盖23；

接通水浴系统1的电源，通过旋钮设定好水浴温度，加热浴缸10内的水；

打开载气源的开关，使载气进入挥发室20，并通过挥发室20的载气出口22流过采集组件3；

采集组件3中的采集容器30吸附其中的挥发性有害物质；

额定的采集时间过去后，停止采集，通过气体流量计4读取流过的气流的体积；

将采集容器30安装在热解吸装置进行解吸，将解析后的有害物质导入气相色谱质谱系统中进行定性和定量分析。

在本实施例中，检测结果有两种表示方式，一种方式是解析后的挥发性有害物质的质量与对应的气流的体积的比值，另一种方式是解析后的挥发性有害物质的质量与试样的质量的比值。应当意识到，如果是采用第二种表示方式，那么，可以省略图1所示的气体流量计4。

以上接合优选实施例对本实用新型的进行了描述，但是并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，包括：

水浴系统(1)，所述水浴系统包括用于盛水的浴缸(10)、用于给水加热的电加热装置(11)、安装在浴缸内用于测量水温的电测温装置(12)、安装在浴缸外的控制电路，所述控制电路与所述电加热装置、电测温装置连接；

发生组件(2)，所述发生组件包括用于盛装试样的挥发室(20)，所述挥发室具有载气进口(21)、载气出口(22)、开口以及用于密封所述开口的密封盖(23)，所述挥发室(20)安装在所述浴缸(10)内并与浴缸内壁隔开；以及

采集组件(3)，所述采集组件包括用于盛装采集剂的采集容器(30)，所述采集容器具有进气口(31)和出气口(32)，所述采集容器的进气口(31)连接到所述挥发室的载气出口(22)以通过采集剂采集从所述试样挥发出来的物质。

2.根据权利要求1所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述发生与采集设备还包括气体流量计(4)，所述气体流量计通过导管(41)连接到所述采集组件的出气口(32)用于测量流过所述出气口的气体流速和气体体积。

3.根据权利要求1或2所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述发生组件还包括压力计(24)，所述压力计安装在所述挥发室的密封盖(23)上用于测量和显示所述挥发室内的气压。

4.根据权利要求3所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述挥发室的载气进口(21)和载气出口(22)设置在所述挥发室的密封盖(23)或者挥发室的侧壁，载气进口(21)通过螺旋状的进气管(25)连接到载气源，载气出口(22)通过螺旋状的出气管(26)连接到所述采集容器的进气口(31)。

5.根据权利要求4所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述挥发室的载气进口(21)、载气出口(22)、以及所述采集容器的进气口(31)和出气口(32)均为标准接口。

6.根据权利要求3所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，挥发室的密封盖(23)上设置有试剂注入口(27)，所述试剂注入口(27)包括所述密封盖(23)的盖面板上的凹孔、安装在凹孔底部的垫圈(2703)、安装在凹孔内的螺塞(2701)，所述螺塞(2701)将垫圈(2703)固定到凹孔底部，所述螺塞(2701)具有轴向的通孔(2702)，所述垫圈和所述凹孔底部由可刺破的材料构成。

7.根据权利要求6所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述垫圈(2703)为聚四氟乙烯盖材料。

8.根据权利要求3所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述水浴系统包括设置在浴缸(10)外壁的保温层(13)；所述浴缸(10)顶部设置有支撑件(14)用于固定所述挥发室(20)。

9.根据权利要求4至8中任意一项所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述挥发室的密封盖(23)为聚四氟乙烯盖。

10.根据权利要求4至8中任意一项所述的挥发性物质的发生与采集设备，其特征在于，所述挥发室的体积为1升。

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