CN205091219U - 被动质量通量测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及质量通量测量仪。被动质量通量测量仪，包括一支撑架，所述支撑架上固定有一活性碳吸收管，所述被动质量通量测量仪还包括一设有一内凹部的罩体，所述罩体扣在支撑架上，所述活性碳吸收管位于所述内凹部内。本实用新型可用来测量从被测量物表面散发的挥发性、半挥发性化合物的质量通量，包括天然的地面、建筑物地板、建筑材料和家具等被测物品的表面。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量测量领域，具体涉及质量通量测量仪。
背景技术
质量通量的定义是指通过指定区域内分子流动的速率。用来测量通过特定表面分子流动强度的仪器称为质量通量测量仪。质量通量测量仪可用来测量质量通量，以用来确定特定表面上是否存在挥发性、半挥发性化学蒸汽的扩散或流动。化学蒸汽中的化学物质可能对人体造成健康风险。
目前对质量通量进行测量时，多借助动态质量通量测量仪。
使用动态质量通量仪计算质量流量的原理是以在给定时间周期内通过动态质量测量仪的化合物蒸汽质量为依据的。清洁空气作为化合物蒸汽的有效载体以一定校准流量被通入质量通量测量仪然后排出。质量通量测量仪达到平衡之后，离开质量通量测量仪的化合物质量和通过特定表面由分子扩散的方式进入质量通量测量仪的化合物质量相等。离开质量通量测量仪化合物质量为质量通量测量仪内该物质的测量浓度和清洁空气流量的乘积。质量通量测量仪的化合物质量为且仅仅为以分子扩散形式通过质量通量测量仪内的被测量表面进入到质量通量测量仪内的化合物总合。化合物在质量通量测量仪里的浓度，即在排出质量通量测量仪的气体中的浓度通过标准方法TO-17小体积主动采样进行测量。通过已校准的质量通量测量仪的体积流速(清洁空气流量)，以及该气流的化合物测量浓度，可计算出每单位时间和单位面积的化合物质量流量。
传统动态质量通量测量仪在进行质量通量的测量时，一般需要以下设备：
压缩实验室级风(无污染的空气)。当多个样品位置被测量时，在整个采样周期和平衡期内，需要占地空间较大的高压气管瓶供给空气用作'扫气'(流过空气)引入到通量室内。
流量控制器和一个校准的流量计(通常为转子流量计)。作为现场测量过程中一部分的主要采样设备，用于从动态容器中的气体流中进行主动采样。
从上面的描述就可以看出来，传统质量通量速率测量方法操作十分不便，且测量设备体积大、组装麻烦。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种被动质量通量测量仪。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
被动质量通量测量仪，其特征在于，包括一支撑架，所述支撑架上固定有一活性碳吸收管，
所述被动质量通量测量仪还包括一设有一内凹部的罩体，所述罩体扣在支撑架上，所述活性碳吸收管位于所述内凹部内。
本实用新型可用来测量从被测量物表面散发的挥发性、半挥发性化合物的质量通量，包括天然的地面、建筑物地板、建筑材料和家具等被测物品的表面。
被动质量通量测量时，以活性碳吸收管作为碳基吸收采样装置，当化合物蒸汽通过碳基吸收采样装置的被测量表面，以分子扩散的形式进入被动质量通量测量仪时，化合物将被碳基吸收采样装置吸收并采集；化合物在被动质量通量测量仪内的质量通量可以通过单位时间内碳基吸收采样装置收集到的化合物质量来进行计算。
至少所述内凹部的内侧表面光滑。以避免从被测量物表面散发的挥发性、半挥发性化合物粘在罩体表面，一方面，可进一步提高测量精度，另一方面，方便罩体的清洗，可提高罩体的利用率。进一步优选，所述罩体为非多孔表面的容器，所述容器为刚性材质的刚性容器。
所述支撑架为金属丝框架。以降低成本，提高通用性。
所述罩体为不锈钢碗状容器，不锈钢碗状容器倒扣在支撑架上。不锈钢碗状容器可以直接采用不锈钢碗。采用不锈钢碗作为罩体，可以在通气室就地取材，进一步提高了被动测量仪的灵活性。
所述罩体的高度大于所述支撑架的高度。以确保罩体内从被测量物表面散发的挥发性化合物能够顺利进入。
所述活性碳吸收管与所述罩体的侧壁之间具有间隙。以确保活性碳吸收管不备罩体的侧壁堵塞。
作为一种优选方案，所述活性碳吸收管形状大小为60mm×5.8mm的钢网圆筒。所述活性碳吸收管内含有530mg活性炭，活性碳吸收管的负荷容量80mg。这样能够保证吸收浓度为70,000-80,000μg/m3的VOCs长达14天。
被动质量通量测量方法，还包括一有顶部空间的通气室，所述支撑架、所述活性碳吸收管、所述罩体均位于所述通气室内。以提高测量的准确度。
有益效果：
1.操作方便：传统动态质量通量测量仪的操作复杂，要求必须由经验丰富的操作人员进行现场采样。使用被动质量通量测量仪进行质量通量测量，仅需对技术人员进行简单的方法培训就可以进行。
2.便携性好：被动质量通量测量仪的占地面积小、重量轻，使得被动质量通量测量系统携带方便。与此对比传统动态质量通量测量系统的配套设备很笨重。
3.适用性强：被动质量通量测量仪允许在有限的空间内测量，传统动态质量通量测量仪需要更多的空间，从而限制了采样地点。
4.分析检测限低：被动质量通量测量方法允许待测物质的通量达到非常低的水平，比在正常操作的动态质量通量测量方法下低很多。能够有效在低化合物质量水平下测量质量通量大大增加了数据的可靠性。
5.分析成本低：被动质量通量测量仪的分析成本比动态质量通量测量仪的分析成本低一半还要多。
附图说明
图1为本实用新型的测量仪的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
被动质量通量测量仪包括一支撑架，支撑架上固定有一活性碳吸收管，以活性碳吸收管2作为碳基吸收采样装置；被动质量通量测量仪还包括一设有一内凹部的罩体1，罩体1扣在支撑架3上，活性碳吸收管2位于内凹部内。使用时，首先，将被动质量通量测量仪置于被测量物上，借助活性碳吸收管2，吸收从被测量物表面挥发出的化学物质；然后，一定时间后，将活性碳吸收管2取下，测定活性碳吸收管2内被测量物所挥发出的化学物质的质量；最后，根据测量的时间和测定的质量，计算获得从被测量物表面挥发出的化学物质的质量通量速率。
本实用新型可用来测量从被测量物表面散发的挥发性、半挥发性化合物的质量通量，包括天然的地面、建筑物地板、建筑材料和家具等被测物品的表面。
被动质量通量测量时，以活性碳吸收管作为碳基吸收采样装置，当化合物蒸汽通过碳基吸收采样装置的被测量表面，以分子扩散的形式进入被动质量通量测量仪时，化合物将被碳基吸收采样装置吸收并采集；化合物在被动质量通量测量仪内的质量通量可以通过单位时间内碳基吸收采样装置收集到的化合物质量来进行计算。
优选，至少内凹部的内侧表面光滑。以改善测量效果。支撑架3优选金属丝框架。以降低成本，提高通用性。作为一种优选方案，通气室包括一呈筒状的支撑，支撑的上方设有一可拆卸的密封盖，首先将被动质量通量测量仪置于支撑内，然后密封盖盖起，形成一封闭的测量空间。通过设置可拆卸的密封盖，即方便被动质量通量测量仪的固定，又便于密封空间的形成。密封盖上还可以设置一观察窗。以通过观察窗观察内部的测量情况和被动质量通量测量仪的测试情况。也可以直接将罩体扣在被测量物上，使内凹部与被测物之间形成一相对密闭的空间。
罩体1优选为非多孔表面的容器，容器优选为刚性材质的刚性容器。以避免从被测量物表面散发的挥发性化合物粘在罩体1表面，一方面，可进一步提高测量精度，另一方面，方便罩体1的清洗，可提高罩体1的利用率。
罩体1进一步优选为不锈钢碗状容器。不锈钢碗状容器倒扣在支撑架3上。不锈钢碗状容器可以直接采用不锈钢碗。采用不锈钢碗作为罩体，可以在通气室就地取材，进一步提高了被动测量仪的灵活性。不锈钢碗的碗底设有一向下的凹陷，支撑设有一朝上的凸起，凸起可插入凹陷内。以利用凸起和凹陷限定不锈钢碗和支撑架3的位置，从而限定不锈钢碗和活性碳吸收管2的位置，避免活性碳吸收管2被堵塞。凹陷优选至少有两个，凸起的个数与凹陷的个数一致。以进一步固定不锈钢碗，减少不锈钢碗的晃动或转动，提高测量精度。
罩体1的高度优选大于支撑架3的高度。以确保罩体1内从被测量物表面散发的挥发性化合物能够顺利进入。活性碳吸收管2优选与罩体1的侧壁之间具有间隙。以确保活性碳吸收管2不备罩体1的侧壁堵塞。
为进一步简化安装步骤，罩体1固定在通气室内，通气室的侧壁上开有一可开启的门，支撑架3上设有一活性碳吸收管固定结构，活性碳吸收管固定结构位于门处。以在打开门后，更换活性碳吸收管。
活性碳吸收管具有较高的吸收率，以保证从测试表面扩散到通量箱中的分子质量通量被有效吸收，不回落到测试表面。
被动质量通量测量仪，还包括在被测量物的上方设置一有顶部空间的通气室，被动质量通量测量仪其它部件位于通气室内。以提高测量的准确度。
活性碳吸收管形状大小为60mm×5.8mm的钢网圆筒，须含有530mg活性炭。采样管设计须保证具有辐射吸收功能和高吸收率。活性碳吸收管的负荷容量80mg,即能够吸收浓度为70,000-80,000μg/m3的VOCs长达14天。
活性碳吸收管和大碳暴露面积(在管内被聚集在一起)的细网格钢网设计保证了碳管的高吸收率。
通过一个0.05μg/管的分析方法检测极限，52小时的采样周期和0.35m的通量箱碳足迹直径，可获得0.01μg/m2/h的通量检测极限。
对一个边缘直径为350mm的标准被动通量仪而言，上述设计的采样管足以满足通量测量的要求。若采用更大直径的通量箱，则须同时使用多个采样管。同时，也可以另行设计表面面积更大、吸收率更高的采样管以代替同时使用多个上述标准碳采样管的做法。
采样通量期过后，从被动通量箱上取下碳吸收管，然后将碳吸收管送到分析实验室做化学成分分析。用高纯度二硫化碳溶剂提取碳采样管上吸收的有机污染物。
用GC-MS分析了被提取的碳氢化合物，分析结果以每个采样管所含的单个化合物质量表示。
以下列公式计算被动箱测试法测得的通量：
F＝M/Ax1/t(eqn1)
其中，F(μg/m2/h)表示某一特定的污染成分向箱内的扩散量，M(μg)表示采样管内吸收的污染成分质量，A(m2)表示箱足迹面积，t(h)表示采样时间。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.被动质量通量测量仪，其特征在于，包括一支撑架，所述支撑架上固定有一活性碳吸收管，
所述被动质量通量测量仪还包括一设有一内凹部的罩体，所述罩体扣在支撑架上，所述活性碳吸收管位于所述内凹部内。
2.根据权利要求1所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，至少所述内凹部的内侧表面光滑。
3.根据权利要求1所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，所述支撑架为金属丝框架。
4.根据权利要求1所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，所述罩体为非多孔表面的容器，所述容器为刚性材质的刚性容器。
5.根据权利要求1所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，所述罩体为不锈钢碗状容器，不锈钢碗状容器倒扣在支撑架上。
6.根据权利要求1所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，所述罩体的高度大于所述支撑架的高度。
7.根据权利要求1所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，所述活性碳吸收管与所述罩体的侧壁之间具有间隙。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，所述活性碳吸收管形状大小为60mm×5.8mm的钢网圆筒。
9.根据权利要求8所述的被动质量通量测量仪，其特征在于，所述活性碳吸收管内含有530mg活性炭，活性碳吸收管的负荷容量80mg。
10.根据权利要求1-7中任意一项所述的被动质量通量测量方法，其特征在于，还包括一有顶部空间的通气室，所述支撑架、所述活性碳吸收管、所述罩体均位于所述通气室内。
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| CN105928834A (zh) * | 2015-09-14 | 2016-09-07 | （新福佳）澳大利亚环境科技有限公司 | 被动质量通量测量方法以及测量仪 |
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2015
- 2015-09-14 CN CN201520710029.9U patent/CN205091219U/zh active Active
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