一种环境样品进样装置的制作方法

1.本实用新型涉及挥发性有机物处理技术领域，特别是涉及一种环境样品进样装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，工业化进程的加快，当前大气与水污染问题日益严重，快速、实时的现场分析方法对大气和水体的vocs污染监测具有重要意义。由于大气和水体中的vocs的浓度较低，往往需要在检测前对vocs进行快速富集，以提高仪器的检测灵敏度。聚二甲基硅氧烷(pdms)膜是最常用的膜材料，其根据相似相溶原理，液体或气体中的vocs在膜中的溶解度大于水、氮气、氧气等组分，通过膜的渗透蒸发可以实现挥发性有机物的富集，已被广泛用于水中和气体中的痕量vocs的在线检测。
3.常规的膜进样装置中，pdms膜通常设计为片状，膜的一侧为大气压，另一侧为真空，溶解在膜中的组分在膜两侧蒸汽压差的推动下，从膜的一侧迁移到另一侧，膜真空侧的组分被仪器检测。这种膜设计方式存在一定缺点，当需要对膜进行加热时，需要对固定膜的整个结构进行加热，会导致膜的局部温度不均匀，另外当需要更大富集量时，必须增大膜的面积，不可避免的需要增大膜进样装置的体积，而现实使用条件往往不可能满足膜进样装置的进一步增大。
4.因此，我们需要一种环境样品进样装置来解决此问题。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种环境样品进样装置，可用于水体和环境气体中vocs的富集，其通过管状纤维的pdms膜与加热棒的缠绕结合，置于气体或水体流通结构中，该装置的优点是能够使气体和水体与膜表面充分接触，更有效吸附其内部的vocs，加热棒对管状纤维膜的加热更加充分，膜的受热更均匀，当需要更大富集量时，只需要增加管状纤维膜的缠绕圈数，对装置体积的影响不大，能更好满足现实使用环境的要求。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种环境样品进样装置，包括加热棒、管状纤维膜、钝化金属管、载气入口阀门、载气出口阀门；
7.所述加热棒沿钝化金属管轴线设置于钝化金属管的内部，所述管状纤维膜缠绕于加热棒位于钝化金属管内部的杆体上，所述管状纤维膜两端均贯穿于钝化金属管的两端，所述载气入口阀门、载气出口阀门分别置于钝化金属管的两端，所述管状纤维膜两端分别与载气入口阀门和载气出口阀门相连通，所述钝化金属管两端在管壁处分别设置有样品入口和样品出口，所述样品入口、样品出口均与钝化金属管内部相连通。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热棒为热敏电阻探测温度式陶瓷棒。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述管状纤维膜为由聚二甲基硅氧烷制成
的管状膜。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述钝化金属管为钝化后的不锈钢制成的中空柱状结构，所述钝化金属管的一端开设有圆形通孔。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述钝化金属管内壁开设有纹路凹槽，且纹路凹槽根据管状纤维膜在钝化金属管内的走向开设而成。
12.与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：
13.1、可用于水体和环境气体中vocs的富集，其通过管状纤维的pdms膜与加热棒的缠绕结合，置于气体或水体流通结构中，该装置的优点是能够使气体和水体与膜表面充分接触，更有效吸附其内部的vocs；
14.2、加热棒对管状纤维膜的加热更加充分，膜的受热更均匀；
15.3、当需要更大富集量时，只需要增加管状纤维膜的缠绕圈数，对装置体积的影响不大，能更好满足现实使用环境的要求。
附图说明
16.图1为本实用新型的立体结构示意图；
17.图2为本实用新型的剖视结构示意图；
18.图3为本实用新型的侧视结构示意图。
19.其中：1、加热棒；2、管状纤维膜；3、钝化金属管；4、载气入口阀门；5、载气出口阀门；6、样品入口；7、样品出口；8、纹路凹槽。
具体实施方式
20.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
21.实施例：
22.如图1-3所示，一种环境样品进样装置，包括加热棒1、管状纤维膜2、钝化金属管3、载气入口阀门4、载气出口阀门5；
23.加热棒1沿钝化金属管3轴线设置于钝化金属管3的内部，管状纤维膜2缠绕于加热棒1位于钝化金属管3内部的杆体上，管状纤维膜2两端均贯穿于钝化金属管3的两端，载气入口阀门4、载气出口阀门5分别置于钝化金属管3的两端，管状纤维膜2两端分别与载气入口阀门4和载气出口阀门5相连通，钝化金属管3两端在管壁处分别设置有样品入口6和样品出口7，用于气体或者水体样品的进出钝化金属管3的内部，样品入口6、样品出口7均与钝化金属管3内部相连通，样品入口6和样品出口7分别设置在与水平面平行的不同平面内，且样品入口6高于样品出口7；
24.装置工作时，加热棒1设定一定的加热温度，对管状纤维膜2进行加热，同时含vocs的气样或水样通过样品入口6进入钝化金属管3后从样品出口7流出，样品流经钝化金属管3
时与管状纤维膜2充分接触，其中的vocs被膜富集，膜的一端接上吹扫载气路，载气将膜上的vocs吹扫后带入检测仪器进行检测，可用于水体和环境气体中vocs的富集，其通过管状纤维的pdms膜与加热棒1的缠绕结合，置于气体或水体流通结构中，该装置的优点是能够使气体和水体与膜表面充分接触，更有效吸附其内部的vocs，同时加热棒1对管状纤维膜2的加热更加充分，膜的受热更均匀，并且当需要更大富集量时，只需要增加管状纤维膜2的缠绕圈数，对装置体积的影响不大，能更好满足现实使用环境的要求；
25.本实施例中，通过外部温控器将膜的加热温度设置为150℃，环境空气从装置的样品入口6处进入装置，并从样品出口7处流出装置，依靠外部动力保持环境空气以一定的速率在装置内的流通，样品流经钝化金属管3时与管状纤维膜2充分接触，其中的vocs被膜富集，膜两端的载气阀门保持打开，一定流速的载气流经管状纤维膜2将膜上的vocs吹扫后带入检测仪器进行检测，可实现空气样品vocs的持续进样检测；当膜两端的载气入口阀门4和载气出口阀门5关闭时，样品的vocs可继续在膜上富集，持续一段时间后打开两个载气阀门，可实现空气样品vocs的富集进样检测。
26.在其他实施例中，加热棒1为热敏电阻探测温度式陶瓷棒；加热棒1上含热敏电阻探头，可利用温控器对其加热温度进行控制。
27.在其他实施例中，管状纤维膜2为由聚二甲基硅氧烷制成的管状膜；管状纤维膜2质地柔软，能够缠绕在加热棒1上，载气可从管状纤维膜2内部通过。
28.在其他实施例中，钝化金属管3为钝化后的不锈钢制成的中空柱状结构，钝化金属管3的一端开设有圆形通孔；用于缠绕有管状纤维膜2的加热棒1插设在钝化金属管3的内部。
29.在其他实施例中，钝化金属管3内壁开设有纹路凹槽8，且纹路凹槽8根据管状纤维膜2在钝化金属管3内的走向开设而成；使管状纤维膜2能够置于纹路凹槽8内，从而实现对管状纤维膜2的定位。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.有必要进行说明的是，本技术技术方案的用电部件，如动力组元、第一电机和第二电机等均与外部控制器连接，所述的外部控制器为现有技术，本技术技术方案未对其进行改进，因而不需要公开外部控制器的具体型号、电路结构等，不影响本技术技术方案的完整性。
32.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。