CN206818455U - 水样采样器 - Google Patents

Abstract

一种水样采样器，包括采样容器，所述采样容器设置有用于输入水样的第一连接口以及用于排出采样容器内气体的第二连接口，所述第一连接口连接有密封阀门，所述第二连接口连接有用于吸附挥发性有机物的第一捕集器，所述采样容器内设置有输送管，所述输送管一端与第一连接口相连，另一端的端口为密封端口，所述密封端口上安装有浮球阀。水样采集器能够进行封闭采集，在水样注入时气体只能通过捕集器排出，使水样中的挥发性有机物被捕集器吸附，不会散逸到大气中，避免挥发性有机物的损失，保证采样过程中的质量控制。

Description

水样采样器

技术领域

本实用新型属于环境监测领域，尤其涉及一种能够防止挥发性物质外泄的水样采样器。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs，以下统称VOCs)作为O₃和 PM_2.5共同前体物，目前已成为我国管控的重点大气污染物。在石化、制药、农药、印染、涂装、化工等行业，废污水集输与处理过程中水中溶解的VOC会挥发出来，从而逸散到大气中，造成污染。有资料显示，污水集输处理和循环冷却水系统逸散的VOCs是石化行业VOCs污染源项的最主要贡献源，占比一般大于40％。

水质中VOCs监测需要现场采样和实验室分析两个环节，检测结果的准确性需要两个环节都进行系统地质量控制。目前，国家对水中挥发性有机物的测定有明确的标准方法：利用一定流量的高纯氦气(或氮气)将水中的挥发性有机物吹扫至捕集管中，而后将捕集管加热并以高纯氦气反吹，被热脱附出来的组分经气相色谱分离后，用质谱仪进行检测。该测定方法可以保证实验室分析环节的准确性。然而在采样过程中，传统的方法是用一定容量的采样容器，通过管道的外接水龙头等出口，将检测水样直接装到采样容器中，对检测水样进行开放式采集。

但是，该种方法在水样转移到采样容器时，由于物理环境、水样的动态的变化，VOCs在管道中原本的溶解平衡破坏，水中的VOCs物质会通过挥发、闪蒸逸散到空气中，导致样品在采集过程中VOCs物质就已经开始逸散，使最终的检测结果偏小。如果管道带压，则这种闪蒸情况下的逸散会更多，最终的检测结果将会更小。因此，传统的开放式的采样器无法完成对含VOCs废水的精确捕集采样。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有采集方式容易使VOCs物质因挥发、闪蒸而流失，检测结果准确性差的技术问题，提出一种防止挥发性物质外泄、检测准确性高的水样采样器。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种水样采样器，包括采样容器，所述采样容器设置有用于输入水样的第一连接口以及用于排出采样容器内气体的第二连接口，

所述第一连接口连接有密封阀门，所述第二连接口连接有用于吸附挥发性有机物的第一捕集器，

所述采样容器内设置有输送管，所述输送管一端与第一连接口相连，另一端的端口为密封端口，所述密封端口上安装有浮球阀。

作为优选，所述浮球阀包括用于封堵密封端口的密封塞和用于驱动密封塞封堵到密封端口上的浮球。

作为优选，所述浮球连接有用于撬动密封塞的阀杆，所述阀杆铰接在采样容器内安装的支架上。

作为优选，所述密封端口朝向上方，所述浮球和密封塞分别位于阀杆上铰接点的两侧。

作为优选，所述密封端口位于采样容器底部。

作为优选，所述第一捕集器连接有第二捕集器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、水样采样器能够进行封闭采集，在水样注入时气体只能通过捕集器排出，使水样中的挥发性有机物被捕集器吸附，不会散逸到大气中，避免挥发性有机物的损失，保证采样过程中的质量控制。

2、设置的浮球阀能够对采样容器进行自动定容密封。浮球阀通过密封塞进行密封，通入气体即可将密封塞推开，以便后续进行曝气操作，无须设置开启装置，简化了设备结构，提高了设备操作的便利性。

3、输送管能够延伸到采样容器底部，防止水样在采样容器中溅起，避免水样溅入到第二连接口中，造成撒漏，同时保证了水样的稳定性，避免“喷溅式”采样引起的VOCs过多的逸散。输送管也使送入采样容器的吹扫气体能够充分与水样接触，使水样中的挥发性有机物能够全部被吹脱进入气相，提高检测准确性。

4、安装的另外一个捕集器防止空气中本身存在的挥发性有机物对检测准确性造成影响。

附图说明

图1为水样采样器的结构示意图；

以上各图中：1、采样容器；2、第一连接口；3、第二连接口；4、密封阀门；5、第一捕集器；6、第二捕集器；7、输送管；7.1、密封端口；8、浮球阀；8.1、密封塞；8.2、浮球； 8.3、阀杆；8.4、支架。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，水样采样器包括采样容器1，采样容器1设置有用于输入水样的第一连接口2以及用于排出采样容器内气体的第二连接口3。

第一连接口3连接有密封阀门4，第二连接口3连接有用于吸附挥发性有机物的第一捕集器5。

含挥发性有机物废水的管道上设置有采样管路，采样管路上安装采样阀门，打开采样阀门，管道中正在输送的液体会通过采样管路离开管道。

密封阀门4连接采样管路，开启采样阀门和密封阀门4，管道中的液体通过采样管路、密封阀门4和第一连接口2进入到采样容器1内。采样容器1内逐渐被进入的水样占据，而原先在采样容器1内的气体则被水样排挤，通过第二连接口3和第一捕集器5排出。

采样容器1内装入一定量的水样后，关闭采样阀门和密封阀门4，将水样采样器与采样管路断开，采样结束,同时将第一连接口2密封。由于水样进入采样容器1的过程中，水样中的挥发性有机物一部分会散逸到采样容器1内液面以上的气相空间中，并随之通过第二连接口3进入到第一捕集器5，被第一捕集器5吸附，防止所要检测的挥发性有机物进入到大气，造成损失，保证采样质量。采样容器1顶面倾斜设置，第一连接口2位于采样容器1顶部，倾斜的顶面对气体引流，使气体集中到第一连接口2处，以便更加流畅地从采样容器1中排出。

水样采集完成后，进行吹扫捕集。向采样容器1内的水样中鼓入高纯氦气或氮气，对水样进行曝气。由于高纯氦气或氮气的鼓入，使水样中的挥发性有机物全部进入气相，并随着鼓入的高纯氦气或氮气，通过第二连接口3，进入到第一捕集器5中。第一捕集器5对气相中的挥发性有机物进行吸附。采样容器1顶面倾斜设置，第一连接口2位于采样容器1顶部，倾斜的顶面对气体引流，使气体集中到第一连接口2处，以便更加流畅地从采样容器1中排出。

吹扫捕集完成后，进行热脱附检测。将完成吸附的第一捕集器5从水样采样器上拆下，一端连接气相色谱质谱仪，另一端连接热氦气，进行挥发性有机物的热脱附检测。

为了对水样进行采集定容，采样容器1内设置有输送管7，输送管7一端与第一连接口2 相连，另一端的端口为密封端口7.1，密封端口7.1上安装有浮球阀8。

水样通过密封阀门4和第一连接口2，进入到输送管7中。当采样容器1中没有水样或水样的液位较低时，浮球阀8的浮球8.2的高度位置较低，使浮球阀8处于开启状态，进入输送管7中的水样能够通过密封端口7.1进入到采样容器1内。

水样持续进入到采样容器1中，采样容器1内水样的液位逐渐上升，浮球阀8的浮球8.2 也随之上浮，直至浮球8.2到达一定高度，触发浮球阀8关闭。此时输送管7的密封端口7.1 被浮球阀8密封，水样也无法继续进入到采样容器1内，采样容器1内承载水样的容量被固定。

为了在不降低水样液位的情况下，开启浮球阀8，浮球阀8包括用于封堵密封端口的密封塞8.1和用于驱动密封塞8.1封堵到密封端口7.1上的浮球8.2。

向采样容器1内的水样中鼓入高纯氦气或氮气，对水样进行曝气时，将密封阀门4连接泵送装置。打开密封阀门4，泵送装置通过密封阀门4向第二连接口2泵送高纯氦气或氮气，高纯氦气或氮气进入输送管7，推顶密封塞8.1。通过气流的冲力，密封塞8.1克服浮球8.2 浮力的作用，被气流冲开，离开密封端口7.1，将密封端口7.1打开，使浮球阀8开启。

浮球阀8在浮球8.2没有移动的情况下被打开，高纯氦气或氮气通过打开的密封端口7.1 鼓入到水样中，对水样进行曝气，简化了设备结构，提高了设备操作的便利性。

为了使浮球阀8能够更好的被开启，密封端口7.1朝向上方。浮球8.2连接有用于撬动密封塞8.1的阀杆8.3，所述阀杆8.3铰接在采样容器1内安装的支架8.4上，浮球8.2和密封塞 8.1分别位于阀杆8.3上铰接点的两侧。

充入输送管7的高纯氦气或氮气通过密封端口7.1向上喷出，气流的冲力以及气流上升的升力共同作用到密封塞8.1上，使密封塞8.1能够更加容易地被开启。

为了提高充入的高纯氦气或氮气对水样的作用程度，密封端口7.1位于采样容器1底部。输送管7使通入的高纯氦气或氮气直接送到采样容器1中水样的底部，对水样进行充分的曝气，将水样中挥发性有机物全部吹出，保证检测准确性。

为了避免空气中挥发性有机物对检测结果的影响，第一捕集器5连接有第二捕集器6。

第一捕集器5一端连接采集容器1，另一端连接大气。大气内的挥发性有机物能够与第一捕集器5接触，而被其吸附。

第二捕集器6将第一捕集器5与大气阻隔，对大气中的挥发性有机物进行吸附，避免大气中的挥发性有机物被第一捕集器5，保证第一捕集器5中吸附的挥发性有机物均来自水样，使检测结果准确。

第一捕集器5与第二捕集器6和第二连接口3直接可通过插接等可拆卸的连接方式，使第一捕集器5和第二捕集器6便于拆下，便于对第一捕集器5进行后续分析。

Claims (6)

1.一种水样采样器，其特征在于，包括采样容器(1)，所述采样容器(1)设置有用于输入水样的第一连接口(2)以及用于排出采样容器内气体的第二连接口(3)，

所述第一连接口(3)连接有密封阀门(4)，所述第二连接口(3)连接有用于吸附挥发性有机物的第一捕集器(5)，

所述采样容器(1)内设置有输送管(7)，所述输送管(7)一端与第一连接口(2)相连，另一端的端口为密封端口(7.1)，所述密封端口(7.1)上安装有浮球阀(8)。

2.根据权利要求1所述的水样采样器，其特征在于，所述浮球阀(8)包括用于封堵密封端口的密封塞(8.1)和用于驱动密封塞(8.1)封堵到密封端口(7.1)上的浮球(8.2)。

3.根据权利要求2所述的水样采样器，其特征在于，所述浮球(8.2)连接有用于撬动密封塞(8.1)的阀杆(8.3)，所述阀杆(8.3)铰接在采样容器(1)内安装的支架(8.4)上。

4.根据权利要求3所述的水样采样器，其特征在于，所述密封端口(7.1)朝向上方，所述浮球(8.2)和密封塞(8.1)分别位于阀杆(8.3)上铰接点的两侧。

5.根据权利要求1所述的水样采样器，其特征在于，所述密封端口(7.1)位于采样容器(1)底部。

6.根据权利要求1所述的水样采样器，其特征在于，所述第一捕集器(5)连接有第二捕集器(6)。