CN220455107U - Voc含量测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种VOC含量测试装置，包括：称量瓶，用于容纳样品并测试样品的质量；密封罐，其内具有用于放置所述称量瓶的密封腔，所述密封罐上具有与所述密封腔相连通的第一出气口；加热机构，用于对所述密封罐进行加热，以使样品中的VOC以及水蒸气挥发；吸附器，其内具有吸附腔，所述吸附腔内设有吸水剂，所述吸附器上具有与所述吸附腔相连通的第二进气口；出气管道，其一端与所述第一出气口密封连接，另一端与所述第二进气口密封连接，以使所述密封腔和吸附腔相连通。本实用新型的VOC含量测试装置能够在缺少卡尔费休滴定仪的情况下，对样品进行VOC含量测试。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种VOC检测领域，特别是关于一种VOC含量测试装置。
背景技术
VOC全名为易挥发有机化合物，其定义在标准大气压101.3kPa下，初沸点小于或等于250℃，参与大气光化学反应的有机化合物，这些有机化合物对人体健康有巨大影响，当空间内的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果
现有的VOC含量测试的大致流程是先用烘箱测出其样品挥发物总含量，再用卡尔费休水分滴定仪测出其水分含量，挥发物总含量减去水分含量就等效于挥发性有机化合物含量。此方法中使用到实验室常见的仪器如电子天平和烘箱，但测试水分含量的卡尔费休滴定仪在一些中小型实验室普及率不是太高，缺少卡尔费休滴定仪的实验室便无法进行VOC含量测试，只能委托其他测定机构，不仅费时、增加成本、还变相增加了报告出错的风险。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种VOC含量测试装置，其能够在缺少卡尔费休滴定仪的情况下，对样品进行VOC含量测试。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种VOC含量测试装置，包括：
称量瓶，用于容纳样品并测试样品的质量；
密封罐，其内具有用于放置所述称量瓶的密封腔，所述密封罐上具有与所述密封腔相连通的第一出气口；
加热机构，用于对所述密封罐进行加热，以使样品中的VOC以及水蒸气挥发；
吸附器，其内具有吸附腔，所述吸附腔内设有吸水剂，所述吸附器上具有与所述吸附腔相连通的第二进气口；
出气管道，其一端与所述第一出气口密封连接，另一端与所述第二进气口密封连接，以使所述密封腔和吸附腔相连通。
在一个或多个实施方式中，所述密封罐上具有与所述密封腔相连通的第一进气口；所述VOC含量测试装置还包括供气机构，所述供气机构包括相连接的供气泵和进气管道，所述进气管道与第一进气口密封连接，以使所述供气泵与密封腔相连通；
其中，所述供气泵提供的气流能够通过所述进气管道进入所述密封腔。
在一个或多个实施方式中，所述进气管道上设置有单向阀。
在一个或多个实施方式中，所述进气管道上设置有水分过滤器，且所述水分过滤器位于所述单向阀的下游。
在一个或多个实施方式中，所述进气管道上设置有气体流量计。
在一个或多个实施方式中，所述加热机构为密闭加热装置，其内设置有密闭腔；所述供气机构部分穿设于所述加热机构上，并与所述密闭腔内的密封罐相连接；所述供气机构与加热机构为密封连接。
在一个或多个实施方式中，所述吸附器内设置有可透气的第一砂芯隔层，所述第一砂芯隔层将所述吸附腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述吸水剂放置于所述第一砂芯隔层上。
在一个或多个实施方式中，所述吸附器上具有与所述吸附腔相连通的第二出气口，所述吸水剂与第二出气口之间设有可透气的第二砂芯隔层。
在一个或多个实施方式中，所述VOC含量测试装置包括相连接的抽气泵和抽气管道，所述抽气泵通过抽气管道与所述第二出气口相连通。
在一个或多个实施方式中，所述VOC含量测试装置还包括用于测试样品密度的密度瓶。
与现有技术相比，根据本实用新型的VOC含量测试装置，通过使用称量瓶对样品进行称重，然后将装有样品的称量瓶放置加热装置内，对样品加热，挥发的VOC以及水蒸气会进入吸附器内，其中的水蒸气被吸水剂吸，测得样品在加热前后的重量差(即为水蒸气和VOC的质量和)，以及吸水剂的增重(即为水蒸气的质量)，从而计算出VOC的含量。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施方式的VOC含量测试装置的示意图；
图2是根据本实用新型又一实施方式的VOC含量测试装置的示意图；
图3是根据本实用新型另一实施方式的VOC含量测试装置的示意图。
主要附图标记说明：
1、称量瓶；2、密封罐；21、罐体；22、上盖；23、密封腔；24、第一出气口；25、第一进气口；3、加热机构；31、密闭腔；4、吸附器；41、吸附腔；42、吸水剂；411、第一腔室；412、第二腔室；43、第二进气口；44、第二出气口；45、第一砂芯隔层；46、第二砂芯隔层；5、出气管道；6、供气机构；61、供气泵；62、进气管道；621、单向阀；622、水分过滤器；623、气体流量计；7、抽气泵；8、抽气管道；9、样品。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本实用新型一实施方式的VOC含量测试装置，包括称量瓶1、密封罐2、加热机构3、吸附器4以及出气管道5；称量瓶1用于容纳样品9并测试样品9的质量；密封罐2其内具有用于放置称量瓶1的密封腔23，密封罐2上具有与密封腔23相连通的第一出气口24；加热机构3用于对密封罐2进行加热，以使样品9中的VOC以及水蒸气挥发；吸附器4其内具有吸附腔41，吸附腔41内设有吸水剂42，吸附器4上具有与吸附腔41相连通的第二进气口43；出气管道5一端与第一出气口24密封连接，另一端与第二进气口43密封连接，以使密封腔23和吸附腔41相连通。
可以理解的是，使用称量瓶1是为了更加准确的测量样品9的重量，即可以将样品9放置于称量瓶1中进行称量，也后续的加热以及其他步骤中样品9始终放置于称量瓶1中，降低了因转移样品9造成的测试误差。
需要说明的是，本实用新型的VOC含量测试装置主要是用于测量水基型清洗剂和半水基型清洗剂中的VOC含量。即针对含水量较高的清洗剂。
本实用新型的VOC含量测试装置通过使用称量瓶1对样品9进行称重，然后将装有样品9的称量瓶1放置加热装置内，对样品9加热，挥发的VOC以及水蒸气会进入吸附器4内，其中的水蒸气被吸水剂42吸，测得样品9在加热前后的重量差(即为水蒸气和VOC的质量和)，以及吸水剂42的增重(即为水蒸气的质量)，从而计算出VOC的含量。该VOC的含量可以用质量百分比或质量分数表示。如知道样品9的密度时，VOC的含量也可以用浓度来表示。
例如，一具体实施方式中，VOC含量测试装置还包括用于测试样品9密度的密度瓶(图中未示出)，通过密度瓶测试处测试样品9密度。
密封罐2可以包括罐体21和上盖22，罐体21和上盖22的连接处均为磨砂面，从而起到密封连接的作用，从而形成一个密闭的密封腔23。
如图2所示，又一具体实施方式中，密封罐2上具有与密封腔23相连通的第一进气口25；VOC含量测试装置还包括供气机构6，供气机构6包括相连接的供气泵61和进气管道62，进气管道62与第一进气口25密封连接，以使供气泵61与密封腔23相连通；其中，供气泵61提供的气流能够通过进气管道62进入密封腔23。如此设置是为了尽可能的使密封腔23和出气管道5中的VOC以及水蒸气全部经过吸水剂42，从而确保测试的准确性。
具体的，进气管道62上设置有单向阀621。单向阀621是使进气管道62内的气体只能自供气泵61流向密封罐2，最终使气体全部流经吸附器4。
具体的，进气管道62上设置有水分过滤器622，且水分过滤器622位于单向阀621的下游。如此设置，是为了去除供气泵61提供的气体中的水，避免其影响后续的测试过程。
具体的，进气管道62上设置有气体流量计623。气体流量计623起到控制和调节供气管道中的气体流量和流速的作用。
如图1或2所示的具体实施方式中，加热机构3为密闭加热装置，其内设置有密闭腔31；供气机构6部分穿设于加热机构3上，并与密闭腔31内的密封罐2相连接；供气机构6与加热机构3为密封连接。
可以理解的是，虽然出气管道5与密封罐2、供气管道与密封罐2、以及罐体21与上盖22的三组连接关系均为密封连接，但是为了避免漏气情况，加热机构3为密闭加热装置，将密封罐2设置于密闭腔31内，可以在增加一重密封性，即使有气体泄露出密封罐2，依然会在密闭腔31内，最终还是会流回密封腔23，最终流经吸附器4。
如图1或2所示的具体实施方式中，吸附器4内设置有可透气的第一砂芯隔层45，第一砂芯隔层45将吸附腔41分隔成第一腔室411和第二腔室412，吸水剂42放置于第一砂芯隔层45上。第一砂芯隔层45可以为玻璃砂芯，起到透气和透液的作用，即第一腔室411和第二腔室412通过第一砂芯隔层45相连通，此处的连通认为是气连通和液连通。
具体的，吸水剂42位于第一腔室411内，第二进气口43与第二腔室412相连通。吸水剂42可以为市面上可以购买到的无水氯化钙粉末或颗粒、无水硫酸钠粉末或颗粒、五氧化二磷粉末或颗粒等等。
进一步的，吸附器4上具有与吸附腔41相连通的第二出气口44，吸水剂42与第二出气口44之间设有可透气的第二砂芯隔层46。第二砂芯隔层46可以为玻璃砂芯，起到透气和透液的作用，也是为了方式吸水剂42在气流的作用下从第二出气口44飞出，导致测试不准确。
如图3所示，另一具体实施方式中，VOC含量测试装置包括相连接的抽气泵7和抽气管道8，抽气泵7通过抽气管道8与第二出气口44相连通。抽气泵7起到尽可能的使密封腔23内挥发的VOC以及水蒸气全部流经吸附器4的作用，保证实验的准确性。
下面将结合一具体的实施例介绍一下本实用新型的VOC含量测试装置的测试过程：
取一个干燥至恒重的称量瓶，放在电子天平上称量其质量并记录为M1，精确至0.1mg，天平去皮，称取10克左右的样品于称量瓶中并记录为M2，精确至0.1mg；再用密度瓶测试样品的密度，并记录为ρ，单位为g/cm3。将吸附腔装入约50克的无水氯化钙，安装上盖后称重，精确至0.1毫克，并记录其质量M3。
将装有样品的称量瓶放置于密封罐内，然后开启加热机构，设置温度为100℃，同时打开供气泵，调节气体流量计使其气体流速为300mL/min，
经过5个小时加热后，分别取下称量瓶和吸附器，再次称重，精确至0.1毫克，并记录其质量为M4(称量瓶)和M5(吸附器)。
由此可以计算出总挥发物含量为(M1+M2-M4)，水分含量为(M5-M3)，拟出VOC含量(单位：g/L)的计算公式为：
VOC(g/L)＝(M1+M2+M3-M4-M5)*ρ*1000/M2
为了证实此测试装置结果的可行性，于是对同一款水基型清洗剂做了重复性实验和原标准方法比对试验，测试数据如下：
表1：本实用新型的VOC含量测试装置的测试数据
表2：本实用新型的VOC含量测试装置和原标准方法比对试验的测试数据
备注：此处的测试结果因按法规要求进行绝对差值计算，故结果均未进行密度换算。
综上结果可以看出，本实用新型的VOC含量测试装置在检测清洗剂(水基型或半水基型)VOC的可行性，即可避免使用卡尔费休水分滴定仪，符合一些小型实验室无卡尔费休水分滴定仪实验室的使用，还有操作方便，一步到位，从而减少实验所需的设备成本，提高经济适用性。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种VOC含量测试装置，其特征在于，包括：
称量瓶，用于容纳样品并测试样品的质量；
密封罐，其内具有用于放置所述称量瓶的密封腔，所述密封罐上具有与所述密封腔相连通的第一出气口；
加热机构，用于对所述密封罐进行加热，以使样品中的VOC以及水蒸气挥发；
吸附器，其内具有吸附腔，所述吸附腔内设有吸水剂，所述吸附器上具有与所述吸附腔相连通的第二进气口；
出气管道，其一端与所述第一出气口密封连接，另一端与所述第二进气口密封连接，以使所述密封腔和吸附腔相连通。
2.如权利要求1所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述密封罐上具有与所述密封腔相连通的第一进气口；所述VOC含量测试装置还包括供气机构，所述供气机构包括相连接的供气泵和进气管道，所述进气管道与第一进气口密封连接，以使所述供气泵与密封腔相连通；
其中，所述供气泵提供的气流能够通过所述进气管道进入所述密封腔。
3.如权利要求2所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述进气管道上设置有单向阀。
4.如权利要求3所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述进气管道上设置有水分过滤器，且所述水分过滤器位于所述单向阀的下游。
5.如权利要求2所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述进气管道上设置有气体流量计。
6.如权利要求2所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述加热机构为密闭加热装置，其内设置有密闭腔；所述供气机构部分穿设于所述加热机构上，并与所述密闭腔内的密封罐相连接；所述供气机构与加热机构为密封连接。
7.如权利要求1所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述吸附器内设置有可透气的第一砂芯隔层，所述第一砂芯隔层将所述吸附腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述吸水剂放置于所述第一砂芯隔层上。
8.如权利要求7所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述吸附器上具有与所述吸附腔相连通的第二出气口，所述吸水剂与第二出气口之间设有可透气的第二砂芯隔层。
9.如权利要求8所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述VOC含量测试装置包括相连接的抽气泵和抽气管道，所述抽气泵通过抽气管道与所述第二出气口相连通。
10.如权利要求1所述的VOC含量测试装置，其特征在于，所述VOC含量测试装置还包括用于测试样品密度的密度瓶。
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