一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置的制作方法

本发明涉及气溶胶发生及采集，具体涉及一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置。

背景技术：

1、在蚊香作为一种传统的驱蚊产品，其核心成分通常包含天然植物粉末（如艾草、木粉等）和少量功能性添加剂。蚊香纸在阴燃过程中会产生大量固体和液体微粒悬浮于空气中，形成气溶胶。对这些气溶胶的成分、粒径分布、浓度及其潜在健康影响进行科学、准确的采集与分析，是评估蚊香产品质量、优化配方工艺以及开展毒理学安全性评价的关键前提。

2、然而，现有用于蚊香类产品燃烧产物的采集装置在实际应用中普遍存在以下技术瓶颈：

3、采集环境不可控，干扰因素多：大多数现有装置为开放式或半开放式结构，极易受到实验室环境气流、温湿度波动的影响，导致气溶胶扩散不均匀，采集结果重复性差，无法真实反映蚊香纸在静态条件下的燃烧特性。

4、采集效率低下，样本代表性不足：传统方法往往依赖自然沉降或简单抽滤，难以高效捕集亚微米级的气溶胶颗粒，尤其是对人体呼吸系统深部具有潜在威胁的细颗粒物，造成关键成分的流失，影响后续分析的准确性。

5、操作流程繁琐，自动化程度低：部分装置结构复杂，需要人工手动进行点火、流量调节、样品转移等多个步骤，不仅费时费力，且人为操作误差大，难以满足高通量、标准化的测试需求。

6、缺乏分级与模拟暴露功能：现有设备大多仅能进行总量采集，无法实现对不同粒径段气溶胶的分级捕获。同时，缺乏与动物口鼻吸入暴露实验相结合的设计，限制了其在毒理学和吸入风险评估领域的深入应用。

7、安全与环保隐患：蚊香纸燃烧产生的烟气中含有多种有机化合物和颗粒物，若未经有效处理直接排放，会对实验环境及操作人员健康造成潜在危害。

8、因此，如何提供一种能够实现密闭可控环境下的高效、稳定、安全采集，并具备气溶胶分级分析与模拟暴露功能的蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，以解决现有装置采集效率低、采集环境难控制、操作不便的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，包括：

4、密闭的采集箱，所述采集箱具有可开合的盖板；

5、蚊香纸放置机构，设置于所述采集箱的内部，用于承载并固定蚊香纸；

6、点火装置，设置于所述蚊香纸放置机构的下方，用于点燃所述蚊香纸；

7、气溶胶采集机构，包括管道抽风机、导管以及口鼻吸入暴露设备组件；所述采集箱的出气端通过所述导管与所述口鼻吸入暴露设备组件的进气端连通；所述管道抽风机设置于所述导管上，用于将所述采集箱内的气溶胶输送至所述口鼻吸入暴露设备组件；

8、控制与调节机构，与所述口鼻吸入暴露设备组件电性连接，用于控制并调节气溶胶流量和稀释空气流量；

9、辅助净化机构，包括净化处理单元，所述净化处理单元的进气口通过气动管与所述口鼻吸入暴露设备组件的排气口连接，用于对试验废气进行净化处理。

10、进一步的，所述蚊香纸放置机构包括放置架和固定夹，所述放置架包括底板和调节杆，所述底板设置于所述采集箱的底部，所述调节杆设置在底板上，所述调节杆表面设置有若干调节孔，通过调节螺栓与不同位置的调节孔配合，实现所述放置架高度在10-50mm范围内的调节，所述固定夹设置于调节杆上，用于固定所述蚊香纸。

11、进一步的，所述固定夹由弹性金属丝制成，其间距可调，以适应不同长度的蚊香纸。

12、进一步的，所述点火装置为电子点火器，其点火头对准所述蚊香纸的一端，并通过导线与外部的控制按钮相连。

13、进一步的，所述气溶胶采集机构还包括空气压缩机、稀释空气管路组件和管路调节组件；所述空气压缩机用于提供洁净干燥的空气源，设置有第一输出端和第二输出端，第一输出端通过管路调节组件与采集箱的进气端连通，第二输出端通过所述稀释空气管路组件与所述口鼻吸入暴露设备组件的稀释空气入口连接。

14、进一步的，所述控制与调节机构集成于所述口鼻吸入暴露设备组件中，用于控制气溶胶流量和稀释空气流量的调节范围均为1-30l/min，采样流量为0-5l/min。

15、进一步的，所述导管为耐高温、耐腐蚀的硅胶管，其直径为8-12mm。

16、进一步的，所述管道抽风机风量为0-36m3/h。

17、进一步的，所述辅助净化机构中的净化处理单元由若干串联的空气过滤器构成。

18、进一步的，所述采集箱的内壁铺设有隔热层，其箱体厚度为5-10mm，所述盖板通过固定卡扣与箱体锁紧密封。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、1.本发明采用密闭的采集箱作为采集环境，能够有效控制采集过程中的温度、湿度和气流等因素，减少外界环境对气溶胶采集的干扰，提高采集的准确性和稳定性，通过精确控制进气（空气压缩机供给洁净空气）与出气（管道抽风机抽吸）的动态平衡，营造了稳定、可复现的燃烧与气溶胶扩散条件，从根本上提高了采集数据的准确性和实验结果的重复性。

21、2.本发明蚊香纸放置机构可调节高度的放置架和间距可调的弹性固定夹，能够兼容不同长度、宽度和厚度的蚊香纸样品，极大提升了装置的通用性，电子点火装置通过外部按钮远程控制，实现了安全、便捷的点火操作，避免了明火接触和烫伤风险，控制与调节机构集成了流量精确控制功能，操作人员可一键设定气溶胶流量、稀释空气流量及采样流量，并实时监控腔内压力与环境参数，实现了从点火到采样的全流程自动化管控。

22、3.本发明装置连接了口鼻吸入暴露设备组件，可将采集到的原始气溶胶按需稀释后，直接输送到动物暴露腔，用于开展真实的吸入毒性研究，填补了传统采集装置无法进行活体暴露实验的空白，通过控制气溶胶流量和采样流量，可对接粒径谱仪、化学分析仪等下游设备，实现对不同粒径颗粒物的分级捕获和化学成分在线分析，为深入研究蚊香气溶胶的健康效应提供了强大的技术平台。

23、4.本发明采用耐高温、耐腐蚀的硅胶导管和风量可调的管道抽风机，保证了从采集箱到暴露设备全程的密闭性与高效负压输送，最大限度地减少了气溶胶在管壁的沉积损失，通过管路调节组件精确控制进入采集箱的补气量，优化了箱内气流组织，促进了气溶胶的均匀混合与高效导出。

24、5.本发明辅助净化机构能够对排出的气体进行净化处理，符合环保要求，减少对操作人员和环境的危害。

1.一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述蚊香纸放置机构包括放置架（5）和固定夹（4），所述放置架（5）包括底板和调节杆，所述底板设置于所述采集箱（1）的底部，所述调节杆设置在底板上，所述调节杆表面设置有若干调节孔，通过调节螺栓与不同位置的调节孔配合，实现所述放置架（5）高度在10-50mm范围内的调节，所述固定夹（4）设置于调节杆上，用于固定所述蚊香纸（3）。

3.根据权利要求2所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述固定夹（4）由弹性金属丝制成，其间距可调，以适应不同长度的蚊香纸（3）。

4.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述点火装置（2）为电子点火器，其点火头对准所述蚊香纸（3）的一端，并通过导线与外部的控制按钮相连。

5.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述气溶胶采集机构还包括空气压缩机（11）、稀释空气管路组件（10）和管路调节组件（12）；所述空气压缩机（11）用于提供洁净干燥的空气源，设置有第一输出端和第二输出端，第一输出端通过管路调节组件（12）与采集箱（1）的进气端连通，第二输出端通过所述稀释空气管路组件（10）与所述口鼻吸入暴露设备组件（9）的稀释空气入口连接。

6.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述控制与调节机构集成于所述口鼻吸入暴露设备组件（9）中，用于控制气溶胶流量和稀释空气流量的调节范围均为1-30l/min，采样流量为0-5l/min。

7.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述导管为耐高温、耐腐蚀的硅胶管，直径为8-12mm。

8.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述管道抽风机（6）风量为0-36m3/h。

9.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述辅助净化机构中的净化处理单元（7）由若干串联的空气过滤器构成。

10.根据权利要求1所述的一种蚊香纸气溶胶发生采集试验装置，其特征在于，所述采集箱（1）的内壁铺设有隔热层，其箱体厚度为5-10mm，所述盖板通过固定卡扣与箱体锁紧密封。