CN205449594U - 一种温室气体梯度塔采样系统 - Google Patents
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Abstract
一种温室气体梯度塔采样系统，包括开关阀、流量计、压力表、卸荷阀、过滤膜、采样管、采样泵、冷阱、安全阀、玻璃瓶和波纹管为一体的温室气体梯度塔采样系统，其特征在于，过滤膜（7）通过采样管（8）同采样泵（9）的入气口连接，采样泵（9）的出气口同一个浸泡在低温冷阱内的介质中的不锈钢管圈连接，不锈钢管圈的另一端连接卸荷阀（6），卸荷阀（6）的另一端连接一个三通，而泄气端连接压力表（5），三通的另两口则分别同压力表（4）和流量计（3）的入气口连接，流量计（3）出气口同串联在一起的开关阀（2）和开关阀（1）连接，开关阀（1）的另一端同用波纹管串联在一起的三个玻璃采样瓶连接，串联的玻璃采样瓶的另一端同串联在一起的两个三通连接，两个个三通分别连接压力表（3）和安全阀（12），而串联三通的另一端连接开关阀（11）。它通过采样泵将环境大气压入玻璃瓶内，利用低温冷阱去除样品中的水汽，并通过调节卸荷阀控制系统内的压力，填补了国内梯度塔温室气体采样的空白。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温室气体梯度塔采样。
背景技术
温室气体采样一般采用近地面采样器，如美国HighPrecisionDevices,Inc公司M60型采样器。采样器采用聚四氟乙烯材质进样管，利用无油隔膜泵将空气压入玻璃采样瓶中。该方法的缺点:（1）采样高度受到进样管长度和支架长度限制，一般为5米，无法采集到较高高度的样品；（2）聚四氟乙烯做成的采样管可能会对含氟温室气体有吸附，因此只能用于二氧化碳和甲烷等碳循环温室气体的采样；（3）采样压力不可调节。
创新点：
由于近地面温室气体浓度易受到人为活动的影响，因此市场需要能采集较高高度（>50米）的采样器。伴随着臭氧层耗损物质的淘汰，以氢氟碳化物为代表的含氟温室气体重要性越来越大，因此对采样器的适用性提出了更高的要求。
发明内容
为了填补空白，本实用新型提供了一种温室气体梯度塔采样系统。如图1所示，其中，进样管材质为Synflex，管内径10mm，长度100m，顶部带有7μmWaterman过滤膜；采样泵为惰性无油隔膜泵，采样管利用不锈钢连接头与采样泵相连；低温冷阱内装有介质（无水乙醇），冷阱可降温至-50℃；长30cm内径6mm的不锈钢管绕成直径5cm的圈后浸泡在低温冷阱的介质中；在低温冷阱的后端，1个卸荷阀（卸荷压力可调节，一般为高于环境压力105Pa）、1个压力表、2个流量计用于控制系统内压力与气体流量。用于盛装样品的双口玻璃采样瓶的进出气口均有阀门，3个玻璃瓶用4根波纹管连接；玻璃瓶后端为压力表和安全阀；系统内还安装3个开关阀，用于控制气体的进出。卸荷阀、压力表、开关阀、波纹管、安全阀均为不锈钢材质。以上各零件通过6mm不锈钢管连接。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
针对M60采样器的局限性，本实用新型利用长度为100m的进样管路可采集梯度塔顶的环境大气，解决了M60采样器采样高度不足的局限；采样管材质为Synflex，不仅满足二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等的采样要求，也适用于氢氟碳化物、全氟化碳等含氟温室气体；采样系统增加了卸压阀的设计，可以通过调节卸压阀的卸压压力，实现采样压力的调节，避免了M60采样压力不可调节的局限。该系统利用采样泵引入环境大气，去除大粒径颗粒物和水汽后，经过卸压阀和流量计后压入玻璃瓶中。此外，本实用新型采用过滤膜过滤掉粒径大于7μm的颗粒物，样品经过浸泡在冷阱介质（-50℃）中的不锈钢圈可去除水汽，避免了颗粒物和水汽对样品的影响。安全阀的作用是当卸荷阀发生故障时将系统内超过设定压力的气体放出，避免玻璃瓶发生爆炸。一种温室气体梯度塔采样系统，包括开关阀、流量计、压力表、卸荷阀、过滤膜、采样管、采样泵、冷阱、安全阀、玻璃瓶和波纹管为一体的温室气体梯度塔采样系统，其特征在于，过滤膜（7）通过采样管（8）同采样泵（9）的入气口连接，采样泵（9）的出气口同一个浸泡在低温冷阱内的介质中的不锈钢管圈连接，不锈钢管圈的另一端连接卸荷阀（6），卸荷阀（6）的另一端连接一个三通，而泄气端连接压力表（5），三通的另两口则分别同压力表（4）和流量计（3）的入气口连接，流量计（3）出气口同串联在一起的开关阀（2）和开关阀（1）连接，开关阀（1）的另一端同用波纹管串联在一起的三个玻璃采样瓶连接，串联的玻璃采样瓶的另一端同串联在一起的两个三通连接，两个个三通分别连接压力表（3）和安全阀（12），而串联三通的另一端连接开关阀（11）。以上各部件之间相连的管线为内径为6mm的不锈钢管。
本实用新型的有益效果是，解决了梯度塔温室气体采样的难题，可采集100米高度的梯度塔顶的环境大气，采样压力可以调节并通过采样管路和系统零件材质的选择，避免了采样系统对大气温室气体浓度的干扰。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的原理图。
图1中1、2、11.均为开关阀，3、5.均为流量计，4、13.均为压力表，6.卸荷阀，7.过滤膜，8.采样管，9.采样泵，10.冷阱，12.安全阀，14、15、16均为玻璃瓶，17、18、19、20.波纹管，其余细实线均为6mm不锈钢管。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型工作时，将预备采集大气样品的玻璃采样瓶14、15、16用波纹管17、18、19和20连接入系统中。首先将开关阀1、2和11均放置在“开启”的位置，将3个玻璃采样瓶的阀门都打开。接通冷阱电源，待冷阱内介质温度达到-50℃时接通采样泵9的电源。采样泵9将环境大气通过过滤膜7过滤掉粒径大于7μm的颗粒物后经过采样管8引入，大气通过采样泵9后首先通过浸泡在冷阱介质（-50℃）中的不锈钢圈除去水汽，然后通过卸荷阀6将系统内的压力控制在高于环境压力105Pa，压力由压力表4显示。大气再经过流量计3、开关阀2、开关阀1进入依次进入玻璃瓶16、采样瓶15和采样瓶14内。多余的大气经过流量计5流出。
采样时，先进入冲洗状态，即开关阀11开启，环境大气将系统内原有的气体压出，保持冲洗状态10分钟后进入充气状态，此时开关阀11关闭，系统内压力逐渐上升到高于环境压力105Pa，则采样结束，关闭开关阀1、2，并关闭3个采样瓶的阀门。关闭采样泵和冷阱。卸开波纹管和玻璃采样瓶的连接，则实现将环境大气样品充入玻璃采样瓶。
Claims (2)
1.一种温室气体梯度塔采样系统，包括开关阀、流量计、压力表、卸荷阀、过滤膜、采样管、采样泵、冷阱、安全阀、玻璃瓶和波纹管为一体的温室气体梯度塔采样系统，其特征在于，过滤膜（7）通过采样管（8）同采样泵（9）的入气口连接，采样泵（9）的出气口同一个浸泡在低温冷阱内的介质中的不锈钢管圈连接，不锈钢管圈的另一端连接卸荷阀（6），卸荷阀（6）的另一端连接一个三通，而泄气端连接压力表（5），三通的另两口则分别同压力表（4）和流量计（3）的入气口连接，流量计（3）出气口同串联在一起的开关阀（2）和开关阀（1）连接，开关阀（1）的另一端同用波纹管串联在一起的三个玻璃采样瓶连接，串联的玻璃采样瓶的另一端同串联在一起的两个三通连接，两个个三通分别连接压力表（3）和安全阀（12），而串联三通的另一端连接开关阀（11）。
2.根据权利要求1所述的一种温室气体梯度塔采样系统，其特征在于，各部件之间相连的管线为内径为6mm的不锈钢管。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109387405A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-26 | 临安区域大气本底站 | 空气样品气袋采样自动冲洗充气装置 |
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2015
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