CN208270279U - 一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，包括支撑架和位于支撑架上的采样箱，采样箱由左至右依次分隔为吸收腔室、回收气腔室、干燥腔室及缓冲腔室；吸收腔室内沿竖直方向间隔布设N个隔板，N≥2，N个隔板将吸收腔室分隔成N+1个封闭的用于盛放吸收瓶的采样腔室，各采样腔室内均设有导气管，导气管包括进气端伸出采样箱外部且其出气端伸入吸收瓶内的进气管，和与进气管的出气端连通且伸入吸收瓶液面下的吸收布气管；本实用新型结构简单，采样定量、迅速，能同时对同一采样地不同高度下的气体进行采集，吸收液吸收气体迅速，采样效率高。本实用新型适用于对环境检测大气中易于液相吸收的因子进行采样、分析。

Description

一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置

技术领域

本实用新型属于环境检测技术领域，涉及一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置。

背景技术

环境检测中大气采样是采集大气中气体样品或受污染空气样品的过程，大气采样是大气环境检测的重要步骤，对于检测数据的可靠性关系极大。目前，现场采样方法有两类：一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂（吸收剂必须能与污染物发生快速的化学反应或能把污染物迅速地溶解，并便于进行分析操作），将大气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法，通常对于常规的气体因子检测（如SO₂、NO_x等）；采用此法，即在一定的流量下让气体样本进入吸收液中，根据吸吸收液中固定的气体因子算其含量浓度；另一类是用容器（玻璃瓶、塑料袋等）采集相应采样地的气体样本，该种方法主要针对于无法用吸收剂进行固定的气体因子，如检测大气中的臭气浓度、非甲烷总烃等浓度含量时，需要将气体样本充入采样设备中，将其以气相形式在实验室中进行检测。采样的方式应根据采样的目的和现场情况而定，所采样品应有代表性，采样效率要高，操作务求简便，并便于进行随后的分析测定，以获得可靠的大气污染的基本数据。

通常情况下，对于在室内或者室外无组织排放点的采样，采样人员会在同一个区域设置若干采样点，而这些采样点采取的样品也是在同一高度下进行采集的，众所周知，大气具有扩散性，不同的高度，气相中的污染因子的含量及浓度也是不同的，现有的采样装置只能对于同一区域不同采样点的同一高度位置进行大气取样，无法同时对于采样点不同高度位置的大气进行取样，无法精确分析采样区域的污染物扩散现状分析及评估。另外，在吸收液吸收气相因子的过程中，对于空气流量及吸收液的吸收时间是有要求的，吸收液速率慢会直接导致采样效率降低，分析的气相因子浓度准确性下降，而现有的吸收液因吸收液为不流动状态，导致吸收速度较慢，直接影响了采样的效率和准确性。

实用新型内容

为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，结构简单，采样定量、迅速；该装置能同时对同一采样地不同高度下的气体进行采集，高度可调，操作方便、稳固，吸收液吸收气相因子速率快，装置使用寿命长，易于维修。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，包括支撑架和位于支撑架上的采样箱，所述支撑架包括支腿和位于支腿上端且与支腿合页连接的平台，所述平台中间设置有安装孔，所述安装孔内设有连接件，所述采样箱底部中间设置有箱孔，所述连接件与箱孔间隙配合连接，所述连接件的中部设置直径大于箱孔直径的凸台；

所述采样箱由左至右依次分隔为吸收腔室、回收气腔室、干燥腔室及缓冲腔室；所述吸收腔室内沿竖直方向间隔布设N个隔板，N≥2，N个隔板将吸收腔室分隔成N+1个封闭的用于盛放吸收瓶的采样腔室，所述各采样腔室内均设有导气管，所述导气管包括进气端伸出采样箱外部且其出气端伸入吸收瓶内的进气管，和与进气管出气端连通且伸入吸收瓶液面下的吸收布气管，所述吸收布气管由上至下包括顺次串联的竖直进气管和螺旋管，所述竖直进气管和螺旋管之间还设有分别连通竖直进气管管腔和螺旋管管腔的缓冲腔；所述螺旋管的管身外形呈吻合吸收瓶下部轮廓且底端封闭的结构，所述螺旋管的管身具有管身上密布连通管腔环境和吸收瓶环境的喷孔；所述回收气腔室于各采样腔室上端处设有第一进气口，所述干燥腔室与回收气腔室共用的侧壁上部设有第二进气口，所述缓冲腔室与干燥腔室共用的侧壁下部设有第三进气口，所述采样箱外壁还设有通过管路与缓冲腔室连通的抽气泵。

作为本实用新型的限定：

所述进气管于穿出采样箱的进气端通过管路连接有流量计，所述进气管上于远离采样箱的一端设有开关；

所述抽气泵与采样箱之间还固设有L型防震板；

所述竖直进气管上于缓冲腔和螺旋管之间还设有进气支管，所述进气支管依次包括倾斜部、竖直部和水平部，所述吸收瓶底部内壁中部固设有支撑柱，所述支撑柱顶部于进气支管水平部的管口附近设有可转动的搅拌子，所述搅拌子与支撑柱之间设有能与搅拌子一起旋转的转轴；

所述第一进气口为连通采样腔室和回收气腔室的向回收气腔室开启的单向瓣膜，当采样腔室压力大于回收气腔室压力时，所述单向瓣膜开启。

本实用新型还有一种限定，所述吸收腔室左/右内壁沿其高度方向间隔设有若干能与隔板承插连接的水平插槽。

由于采用本实用新型的技术方案后，所取得的技术效果如下：

1.采样腔室的高度可调，可于同一采样地同时采集不同高度的气体样本，操作便捷、稳固，便于后期对样品进行检测和污染物浓度扩散进行分析；

2.吸收瓶内的吸收布气管设置的缓冲腔不仅避免了液体倒吸现象，螺旋管的设置可以使进入吸收液中的气体从螺旋管的不同方向均匀喷射出，增加了于液相的接触面积，且能增加液体的紊动效果，以提升吸收液对于采样气体的捕获率和捕获精度，另一方面利用螺旋状结构与吸收液液面的最大高度差，来最大化气体的上浮时间，进一步提升液相对于气相的吸收速率和效果；

3.依次设置的吸收腔室、回收气腔室、干燥腔室和缓冲腔室不仅可以使抽气气速均匀、稳定，同时还延长了抽气泵的寿命。

本实用新型适用于对环境检测大气中易于液相吸收的因子进行采样分析，进一步应用于对不同高度下的大气进行采样分析。

下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1中采样瓶的结构示意图；

图3为图1中第一进气口的结构示意图。

图中:1-支撑架，2-连接件，3-采样箱，4-进气管，5-流量计，6-开关，7-抽气泵，11-支腿，21-凸台，22-箱孔，31-吸收腔室，32-吸收瓶， 33-干燥腔室，34-缓冲腔室，35-回收气腔室，41-竖直进气管，42-缓冲腔，43-螺旋管，44-进气支管，71-防震板，311-第一进气口，312-单向瓣膜，313-隔板，321-支撑柱，322-转轴，323-搅拌子，331-第三进气口，332-第二进气口，431-喷孔。

具体实施方式

实施例 一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置

本实施例为一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，如图1所示，它包括支撑架1和位于支撑架1上的采样箱3。

支撑架1包括支腿11和位于支腿11上端且与支腿11合页连接的平台12，平台12的上表面中间设置有安装孔，安装孔内设有连接件2，采样箱3的底部中间设置有箱孔22，箱孔22的位置与安装孔的位置相对应，连接件2与箱孔22间隙配合连接，连接件2的中部设置直径大于箱孔22直径的凸台21，连接件2可以使得采样箱2于平台12上进行转动，以适应采样过程中根据不同采样地的风向进行调整，从而对不同方位的空气进行采集。

采样箱3为一具有内腔的封闭结构，以图1所示的方位为基准，它由左至右依次分隔为吸收腔室31、回收气腔室35、干燥腔室33及缓冲腔室34。吸收腔室31内沿竖直方向间隔布设N个隔板313，N≥2，隔板313为水平方向，N个隔板313将吸收腔室31分隔成N+1个封闭的用于盛放敞口吸收瓶32的采样腔室（为了便于安放吸收瓶32，采样箱3于吸收腔室31位置处开设有可关闭/开启的采样门,关闭后要求封闭严实），为了适应采样过程中，对不同高度的气体进行采样，吸收腔室31左/右内壁沿其高度方向间隔设有若干能与隔板313承插连接的水平插槽，即操作人员可根据不同采样的高度，对隔板313进行调整，从而实现对不同高度的气体采样的需求。

各采样腔室内均设有导气管，导气管包括进气端伸出采样箱3外部且其出气端伸入吸收瓶32内的进气管4，和与进气管4出气端连通且伸入吸收瓶32液面下的吸收布气管。进气管4于穿出采样箱3的进气端通过管路连接有流量计5，用于控制进入进气管4中的进气量，进气管4上于远离采样箱3的一端（图1的左端）设有开关6，用于控制采样气体进入进气管4。

如图2所示，吸收布气管由上至下包括顺次串联的竖直进气管41和螺旋管43，竖直进气管41和螺旋管43之间还设有分别连通竖直进气管41管腔环境和螺旋管43管腔环境的缓冲腔42，缓冲腔42的内径大于竖直进气管41和螺旋管43的内径，当气体进入吸收瓶32后，由于缓冲腔42的作用不会发生液体倒吸现象，保证了大气采样安全；螺旋管43的管身外形呈吻合吸收瓶32下部轮廓的具有底端封闭的结构，且其管身上密布连通管腔环境和吸收瓶32环境的喷孔431，在实际应用中，螺旋管43位于吸收瓶32液面以下且位于吸收瓶32瓶身下部，当气体进入螺旋管43后，气体在螺旋管43内的运动为螺旋状且从喷孔431喷出，不仅增加了与吸收液的反应面积，减少局部吸收效应，且能增加液体的紊动效果，以提升吸收液对于制定采样气体的捕获率和捕获精度，另一方面利用螺旋状结构与吸收液液面的最大高度差，来最大化气体的上浮时间，进一步提升液相的吸收速率和效果。为了进一步增加液体吸收过程的均匀性，提升吸收效果，缩短吸收时间，竖直进气管41上于缓冲腔42和螺旋管43之间还设有进气支管44，进气支管44依次包括倾斜部、竖直部和水平部，吸收瓶32底部内壁中部固设有支撑柱321，支撑柱321顶部于进气支管44水平部的管口附近设有可转动的搅拌子323，搅拌子323与支撑柱321之间设有能与搅拌子323一起旋转的转轴322，当进气支管44内的气体从水平部吹出后，搅动搅拌子323搅拌，从而对底部的液体进行搅拌，增加液相的紊动效果，减小吸收液在吸收气体过程中局部浓度差，提升吸收液的吸收速率。

经吸收液吸收后的气相因子被固定于吸收液中，未反应的气相从吸收瓶32上方开口散逸，为了及时将该部分气体排出，回收气腔室35于各采样腔室上端处设有第一进气口311，干燥腔室33与回收气腔室35共用的侧壁上部设有第二进气口332，缓冲腔室34与干燥腔室33共用的侧壁下部设有第三进气口331，采样箱3外壁还设有通过管路与缓冲腔室34连通的抽气泵7。为了使气体单向流动，使其不发生返流，保证采样气体进样连续稳定，第一进气口311为连通采样腔室和回收气腔室35的并向回收气腔室35开启的单向瓣膜312，当采样腔室压力（未反应的气体压力）大于回收气腔室35内压力时，单向瓣膜312开启，在实际应用过程中，在抽气泵7的作用下，吸收腔室31、回收气腔室35、干燥腔室33及缓冲腔室34内的压力依次减小。干燥腔室33内设置有硅胶干燥剂，对未反应的气体进行干燥，干燥后的气体进入缓冲腔室33，由抽气泵7抽至采样箱3外。

当然，在采样工作过程中，为了避免抽气泵7在工作时发生的震动影响采样过程，抽气泵7与采样箱3之间还设有L型防震板71。

具体工作原理为：本实用新型装置安放于需要采样的采样点，根据采样地的风向调整好方向和隔板313的高度，打开各进气管4进气端的开关6，打开抽气泵7，在其作用下，各采样腔室内的气体从第一进气口311进入回收气腔室35内（抽气泵7工作状态下，回收气腔室35内压力小于采样腔室内压力），回收气腔室35内的气体从第二进气口332进入干燥腔室33内，经干燥的气体从第三进气口331内进入缓冲腔室34内，由抽气泵7抽至采样箱3外，在该过程中，由于各采样腔室内压力小于采样箱3外的大气压力，采样箱3外的大气依次经由流量计5（可根据实际需要调节进气的流量大小）、进气管4和吸收布气管进入吸收瓶32内，需要检测固定的气相因子与吸收液发生反应被固定，而未反应的气相因子从吸收瓶32上方逸出，经由抽气泵7抽至采样箱3外。采样完毕后，关闭抽气泵7和开关6，将吸收瓶32取出后，统一放入收纳箱中带回实验室,通过型号为HY-721的设备（生产厂家为无锡英之城高速分析仪器有限公司）对样品进行检测分析。

上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型权利要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，包括支撑架（1）和位于支撑架（1）上的采样箱（3），所述支撑架（1）包括支腿（11）和位于支腿（11）上端且与支腿（11）合页连接的平台（12），其特征在于：所述平台（12）中间设置有安装孔，所述安装孔内设有连接件（2），所述采样箱（3）底部中间设置有箱孔（22），所述连接件（2）与箱孔（22）间隙配合连接，所述连接件（2）的中部设置直径大于箱孔（22）直径的凸台（21）；

所述采样箱（3）由左至右依次分隔为吸收腔室（31）、回收气腔室（35）、干燥腔室（33）及缓冲腔室（34）；所述吸收腔室（31）内沿竖直方向间隔布设N个隔板（313），N≥2，N个隔板（313）将吸收腔室（31）分隔成N+1个封闭的用于盛放吸收瓶（32）的采样腔室，所述各采样腔室内均设有导气管，所述导气管包括进气端伸出采样箱（3）外部且其出气端伸入吸收瓶（32）内的进气管（4），和与进气管（4）出气端连通且伸入吸收瓶（32）液面下的吸收布气管，所述吸收布气管由上至下包括顺次串联的竖直进气管（41）和螺旋管（43），所述竖直进气管（41）和螺旋管（43）之间还设有分别连通竖直进气管（41）管腔和螺旋管（43）管腔的缓冲腔（42）；所述螺旋管（43）的管身外形呈吻合吸收瓶（32）下部轮廓且底端封闭的结构，所述螺旋管（43）的管身具有管身上密布连通管腔环境和吸收瓶（32）环境的喷孔（431）；所述回收气腔室（35）于各采样腔室上端处设有第一进气口（311），所述干燥腔室（33）与回收气腔室（35）共用的侧壁上部设有第二进气口（332），所述缓冲腔室（34）与干燥腔室（33）共用的侧壁下部设有第三进气口（331），所述采样箱（3）外壁还设有通过管路与缓冲腔室（34）连通的抽气泵（7）。

2.根据权利要求1所述的一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，其特征在于：所述进气管（4）于穿出采样箱（3）的进气端通过管路连接有流量计（5），所述进气管（4）上于远离采样箱（3）的一端设有开关（6）。

3.根据权利要求1所述的一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，其特征在于：所述抽气泵（7）与采样箱（3）之间还固设有L型防震板（71）。

4.根据权利要求1所述的一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，其特征在于：所述竖直进气管（41）上于缓冲腔（42）和螺旋管（43）之间还设有进气支管（44），所述进气支管（44）依次包括倾斜部、竖直部和水平部，所述吸收瓶（32）底部内壁中部固设有支撑柱（321），所述支撑柱（321）顶部于进气支管（44）水平部的管口附近设有可转动的搅拌子（323），所述搅拌子（323）与支撑柱（321）之间设有能与搅拌子（323）一起旋转的转轴（322）。

5.根据权利要求1所述的一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，其特征在于：所述第一进气口（311）为连通采样腔室和回收气腔室（35）的向回收气腔室（35）开启的单向瓣膜（312），当采样腔室压力大于回收气腔室（35）内压力时，所述单向瓣膜（312）开启。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种环境检测气体用多点位同步大气采样装置，其特征在于：所述吸收腔室（31）左/右内壁沿其高度方向间隔设有若干能与隔板（313）承插连接的水平插槽。