CN215296892U - 一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，包括上下对应设置的第一管道集成块与第二管道集成块，所述第一管道集成块设置有空气进样管道与热脱附气体管道，所述第二管道集成块设置有分别与所述空气进样管道与热脱附气体管道对应设置的连接泵管道与连接检测器管道，所述第一管道集成块与第二管道集成块之间设置有通道切换装置，所述通道切换装置上设置有滤膜，所述滤膜设置于所述空气进样管道与所述连接泵管道之间或所述热脱附气体管道与所述连接检测器管道之间。本实用新型结构简单，体型小巧，造价便宜，热脱附效率高，适用于自动化集成实验室或外场的多种有机物检测设备。
Description
技术领域
本申请涉及大气科学，特别涉及一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构。
背景技术
地面臭氧是由挥发性有机气体在光照条件下，由氮氧化物催化，经过复杂光化学反应而生成。深入剖析臭氧及有机物光化学过程、二次有机气溶胶生成机理的关键难点，是对大气有机气溶胶化学组分及其演化的定性识别和定量分析。大气有机气溶胶化学组分及其复杂，并且在大气中氧化速度快，传统的低时间分辨率离线采集/实验室分析的方法无法满足大气有机气溶胶研究需要。当今公开的自动化大气有机气溶胶分析专利包括：CN106290688，201810419887，201720620208.2。这些方法采用滤膜采集和气相色谱质谱分析检测方法实现在线大气有机气溶胶化学组分分析。
现有的在线监测技术都是针对气相色谱质谱检测技术的一体化设计：滤膜采样和气相色谱质谱分析。第一，现有的设计无法便捷地集成其它有机物检测技术；第二，现有的设计都采样造价昂贵的恒温涂有惰性涂层的四通阀，和涂有惰性涂层的不锈钢管路；第三，现有的设计都体积庞大，不便于外场使用；第四，现有的设计都采用加热样品采集器来热脱附，采集器加热不均匀很容易导致热脱附效率低下，从而影响样品分析效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，包括上下对应设置的第一管道集成块与第二管道集成块，所述第一管道集成块设置有空气进样管道与热脱附气体管道，所述第二管道集成块设置有分别与所述空气进样管道与热脱附气体管道对应设置的连接泵管道与连接检测器管道，所述第一管道集成块与第二管道集成块之间设置有通道切换装置，所述通道切换装置上设置有滤膜，所述滤膜设置于所述空气进样管道与所述连接泵管道之间或所述热脱附气体管道与所述连接检测器管道之间。
优选的，在上述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构中，所述通道切换装置一侧设置有驱动装置，所述驱动装置驱动所述通道切换装置带动所述滤膜设置于所述空气进样管道与所述连接泵管道之间或所述热脱附气体管道与所述连接检测器管道之间。
优选的，在上述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构中，所述第一管道集成块底部设置有第一密封垫。
优选的，在上述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构中，所述第二管道集成块顶部设置有第二密封垫。
优选的，在上述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构中，所述热脱附气体管道上设置有气体加热装置以及温度传感器。
优选的，在上述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构中，所述热脱附气体管道背离所述第一管道集成块的一端连接于氦气/氮气管道，所述氦气/氮气管道上设置有流量控制器。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于结构简单，造价便宜，体型小巧，热脱附效率高，适用于自动化集成实验室或外场的多种有机物检测设备。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本实用新型具体实施例中大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
结合图1所示，大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构100，包括上下对应设置的第一管道集成块101与第二管道集成块102，第一管道集成块101设置有空气进样管道103与热脱附气体管道104，第二管道集成块102设置有分别与空气进样管道103与热脱附气体管道104对应设置的连接泵管道105与连接检测器管道106，第一管道集成块101与第二管道集成块102之间设置有通道切换装置107，通道切换装置107上设置有滤膜108，滤膜108设置于空气进样管道103与连接泵管道105之间或热脱附气体管道104与连接检测器管道106之间。通道切换装置107一侧设置有驱动装置109，驱动装置109驱动通道切换装置107带动滤膜108设置于空气进样管道103与连接泵管道105之间或热脱附气体管道104与连接检测器管道106之间。第一管道集成块101底部设置有第一密封垫110。第二管道集成块102顶部设置有第二密封垫111。热脱附气体管道104上设置有气体加热装置112以及温度传感器113。热脱附气体管道104背离第一管道集成块101的一端连接于氦气/氮气管道114，氦气/氮气管道114上设置有流量控制器115。
该实施例中，采用不锈钢材质的有空气进样管道、第一管道集成块、连接泵管道，采用石英材质的有滤膜、通道切换装置、第二管道集成块、连接检测器管道。
具体操作如下：
1.样品采集模式：滤膜在驱动装置的作用下，切换到空气进样管道底下，在连接泵管道作用下进行样品采集。如果检测器是气相色谱质谱(GC/MS)分析，在样品采集的同时，GC/MS分析上一轮采集的样品。
2.热脱附模式：滤膜在驱动装置的作用下，切换到连接检测器管道之上，气体加热装置将加热的气体通入滤膜中，将样品热脱附，热脱附的样品通过连接检测器管道进入检测器检测。如果检测器是气相色谱质谱(GC/MS)分析，加热的气体会重新冷凝在气相色谱柱的前端，等待热脱附模式完成再进行GC/MS分析；如果检测器是质谱、傅立叶变换红外光谱(FTIR)或是小型传感器等实时检测方法，样品将在热脱附的同时进行检测分析。
本技术方案具有如下优势：
1.设计了一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，可以自动化集成很多有机物检测方法，例如气相色谱质谱(GC/MS)，质谱，傅立叶变换红外光谱(FTIR)，和小型传感器等。
2.和高温样品接触的仪器部分全部使用耐高温惰性石英材质，来代替昂贵的，并需要经常更新惰性涂层的不锈钢材质。
3.采用便宜的电动滑块进行采集和热脱附/分析的功能切换，来替代昂贵的4通阀进行功能切换。
4.采用加热脱附气体，即使用加热好的气体冲击样品，使得样品热脱附，来替代加热样品采集器来热脱附。这可以避免由于采集器加热不均匀导致的热脱附效率低下，影响样品分析效率。
5.设计小巧，主体结构尺寸仅仅32cm*14cm*8cm，便于各种用途，实验室或外场场景使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，其特征在于，包括上下对应设置的第一管道集成块与第二管道集成块，所述第一管道集成块设置有空气进样管道与热脱附气体管道，所述第二管道集成块设置有分别与所述空气进样管道与热脱附气体管道对应设置的连接泵管道与连接检测器管道，所述第一管道集成块与第二管道集成块之间设置有通道切换装置，所述通道切换装置上设置有滤膜，所述滤膜设置于所述空气进样管道与所述连接泵管道之间或所述热脱附气体管道与所述连接检测器管道之间。
2.根据权利要求1所述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，其特征在于，所述通道切换装置一侧设置有驱动装置，所述驱动装置驱动所述通道切换装置带动所述滤膜设置于所述空气进样管道与所述连接泵管道之间或所述热脱附气体管道与所述连接检测器管道之间。
3.根据权利要求1所述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，其特征在于，所述第一管道集成块底部设置有第一密封垫。
4.根据权利要求1所述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，其特征在于，所述第二管道集成块顶部设置有第二密封垫。
5.根据权利要求1所述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，其特征在于，所述热脱附气体管道上设置有气体加热装置以及温度传感器。
6.根据权利要求1所述的大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构，其特征在于，所述热脱附气体管道背离所述第一管道集成块的一端连接于氦气/氮气管道，所述氦气/氮气管道上设置有流量控制器。
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| CN202121370123.6U CN215296892U (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构 |
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| CN202121370123.6U CN215296892U (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构 |
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| CN202121370123.6U Active CN215296892U (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种大气有机气溶胶收集和热脱附一体结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2623365A (en) * | 2022-10-14 | 2024-04-17 | Markes International Ltd | An analytical apparatus for continuous sampling and analysis of airborne particulate matter |
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2021
- 2021-06-18 CN CN202121370123.6U patent/CN215296892U/zh active Active
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| GB2623365A (en) * | 2022-10-14 | 2024-04-17 | Markes International Ltd | An analytical apparatus for continuous sampling and analysis of airborne particulate matter |
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