本發(fā)明涉及化學(xué)品探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物化學(xué)有害因子的擾動(dòng)取樣裝置及擾動(dòng)取樣方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的生化檢測(cè)設(shè)備都需要提取極微量(ppm級(jí))生物氣溶膠或化學(xué)有害物粒子(氣體、固體或液態(tài))來(lái)分析有害因子的成分。在自動(dòng)化環(huán)境下有效地從受檢物上收集有害因子粒子，并送入鑒別設(shè)備的方案決定了整體設(shè)備的自動(dòng)化程度和檢測(cè)的效率及靈敏度。

現(xiàn)有生物化學(xué)有害因子檢測(cè)設(shè)備均為開(kāi)放環(huán)境空氣取樣，沒(méi)有針對(duì)特定檢測(cè)物體的主動(dòng)吹掃取樣裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中物品輸送裝置中無(wú)法保證使生化檢測(cè)設(shè)備提取到足夠的有害因子粒子，例如在郵包流水線上開(kāi)放式取樣無(wú)法對(duì)經(jīng)過(guò)的郵包進(jìn)行定向取樣檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中提出的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種生物化學(xué)有害因子的擾動(dòng)取樣裝置及擾動(dòng)取樣方法。

本發(fā)明提供了一種生物化學(xué)有害因子的擾動(dòng)取樣裝置，包括：擾動(dòng)裝置和取樣裝置；所述擾動(dòng)裝置包括電動(dòng)噴射閥、噴射器和壓縮空氣容器；所述取樣裝置包括氣泵和分析裝置，或者，所述取樣裝置包括氣泵、富集腔和分析裝置。

上述擾動(dòng)取樣裝置還具有以下特點(diǎn)：

所述擾動(dòng)取樣裝置還包括通道，所述擾動(dòng)裝置固定于所述通道的入口處，所述取樣裝置固定于所述通道的出口處。

上述擾動(dòng)取樣裝置還具有以下特點(diǎn)：

所述擾動(dòng)取樣裝置還包括與擾動(dòng)裝置和取樣裝置均連接的控制器，所述控制器，用于進(jìn)行以下控制中的至少一種：控制所述電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制所述噴射器的噴射壓力、控制所述氣泵的工作功率、控制噴射器開(kāi)啟或關(guān)閉、控制氣泵開(kāi)啟或關(guān)閉。

上述擾動(dòng)取樣裝置還具有以下特點(diǎn)：

所述擾動(dòng)取樣裝置還包括速度檢測(cè)裝置；

所述控制器，用于根據(jù)從所述速度檢測(cè)裝置獲取的目標(biāo)物體移動(dòng)速度控制所述電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制所述噴射器的噴射壓力、控制所述氣泵的工作功率、控制噴射器開(kāi)啟或關(guān)閉、控制氣泵開(kāi)啟或關(guān)閉。

上述擾動(dòng)取樣裝置還具有以下特點(diǎn)：

所述擾動(dòng)裝置還包括與所述電動(dòng)噴射閥連接的噴射管道。

上述擾動(dòng)取樣裝置還具有以下特點(diǎn)：

所述擾動(dòng)裝置還包括與所述電動(dòng)噴射閥連接的噴嘴，所述噴嘴包括入氣通道和出氣通道；所述出氣通道與入氣通道的夾角為40～50度之間的值。

上述擾動(dòng)取樣裝置還具有以下特點(diǎn)：

所述擾動(dòng)取樣裝置還包括控制器，所述控制器用于根據(jù)以下公式確定所述噴射器的噴射壓力：

式中，p為噴射壓力，d為噴嘴的入氣通道的直徑，q為噴射流量，n為噴嘴個(gè)數(shù)，η為噴嘴效率系數(shù)，η為1.05～1.10之間的值。

上述擾動(dòng)取樣裝置還具有以下特點(diǎn)：

所述取樣裝置包括與氣泵相連的管道，或者，所述取樣裝置包括取樣腔體，所述取樣腔體為門(mén)狀結(jié)構(gòu)，所述取樣腔體的外部的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的設(shè)置有多個(gè)吸氣孔，所述氣泵與所述多個(gè)吸氣孔連通，所述吸氣孔的直徑相同或者沿所述取樣腔體從下到上的方向依次降低。

本發(fā)明還提供了一種使用上述擾動(dòng)取樣裝置的擾動(dòng)取樣方法，包括：

控制器進(jìn)行以下控制中的至少一種：控制所述電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制所述噴射器的噴射壓力、控制所述氣泵的工作功率、控制噴射器開(kāi)啟或關(guān)閉、控制氣泵開(kāi)啟或關(guān)閉；

根據(jù)控制器設(shè)置的噴射壓力和噴射頻率通過(guò)噴射器和電動(dòng)噴射閥進(jìn)行間斷式氣體噴射，根據(jù)控制器設(shè)置的工作功率通過(guò)氣泵進(jìn)行抽氣，將從吸入的氣體輸送至分析裝置。

本發(fā)明還提供了一種使用上述擾動(dòng)取樣裝置的擾動(dòng)取樣方法，包括：

通過(guò)速度檢測(cè)裝置檢測(cè)目標(biāo)物體移動(dòng)速度；通過(guò)控制器根據(jù)目標(biāo)物體移動(dòng)速度控制電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制噴射器的噴射壓力、控制氣泵的工作功率、控制噴射器開(kāi)啟或關(guān)閉、控制氣泵開(kāi)啟或關(guān)閉；

根據(jù)控制器設(shè)置的噴射壓力和噴射頻率通過(guò)噴射器和電動(dòng)噴射閥進(jìn)行間斷式氣體噴射，根據(jù)控制器設(shè)置的工作功率通過(guò)氣泵進(jìn)行抽氣，將從吸入的氣體輸送至分析裝置。

本發(fā)明無(wú)需人員操作檢測(cè)設(shè)備，在貨物通過(guò)檢測(cè)裝置的同時(shí)主動(dòng)對(duì)經(jīng)過(guò)的郵包進(jìn)行噴射式吹掃，并由取樣裝置收集空氣樣本送交檢測(cè)設(shè)備取樣分析，完成生化危險(xiǎn)物監(jiān)測(cè)，從而減少了危險(xiǎn)物品對(duì)值守工作人員的傷害。本發(fā)明可與市場(chǎng)上成熟的生物化學(xué)檢測(cè)設(shè)備高度集成，24小時(shí)檢測(cè)經(jīng)過(guò)的物品。本發(fā)明完美解決了現(xiàn)有技術(shù)中耗費(fèi)人力的問(wèn)題及無(wú)法與已有檢測(cè)設(shè)備無(wú)縫整合的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是實(shí)施例中擾動(dòng)取樣裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是實(shí)施例中噴嘴的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是實(shí)施例中取樣腔體的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是實(shí)施例中使用上述擾動(dòng)取樣裝置的擾動(dòng)取樣方法的流程圖。

圖5是實(shí)施例中使用上述擾動(dòng)取樣裝置的擾動(dòng)取樣方法的另一流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

本發(fā)明中的生物化學(xué)有害因子的擾動(dòng)取樣裝置包括：擾動(dòng)裝置和取樣裝置。擾動(dòng)裝置包括電動(dòng)噴射閥、噴射器和壓縮空氣容器；取樣裝置包括氣泵和分析裝置，或者，取樣裝置包括氣泵、富集腔和分析裝置。其中的氣泵典型的是隔膜式真空氣泵。

在另一實(shí)施例中，擾動(dòng)取樣裝置還包括與擾動(dòng)裝置和取樣裝置連接的控制器?？刂破饔糜谶M(jìn)行以下控制中的至少一種：控制電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制噴射器的噴射壓力、控制隔膜式真空氣泵的工作功率、控制噴射器開(kāi)啟或關(guān)閉、控制氣泵開(kāi)啟或關(guān)閉。

在另一實(shí)施例中，擾動(dòng)取樣裝置還包括用于檢測(cè)目標(biāo)物體移動(dòng)速度的速度檢測(cè)裝置。擾動(dòng)取樣裝置還包括與電動(dòng)噴射閥、噴射器、隔膜式真空氣泵和速度檢測(cè)裝置均連接的控制器?？刂破饔糜趶乃俣葯z測(cè)裝置獲取的目標(biāo)物體移動(dòng)速度進(jìn)行以下控制中的至少一種：控制電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制噴射器的噴射壓力、控制隔膜式真空氣泵的工作功率、控制噴射器開(kāi)啟或關(guān)閉、控制氣泵開(kāi)啟或關(guān)閉。

在另一實(shí)施例中擾動(dòng)取樣裝置還包括通道，擾動(dòng)裝置固定于通道的入口處，取樣裝置固定于通道的出口處。如圖1所示，通道1的入口處設(shè)置有擾動(dòng)裝置，通道2的出口處設(shè)置有取樣裝置。使用此擾動(dòng)取樣裝置時(shí)，在通道1入口處使用擾動(dòng)裝置將空氣進(jìn)行擾動(dòng)，使物品表面的細(xì)微顆粒漂浮在空氣中，在通道2的出口處使用取樣裝置提取空氣樣本，經(jīng)過(guò)擾動(dòng)裝置的擾動(dòng)后，使取樣裝置能采集到更多的物品表面的細(xì)微顆粒。

為使擾動(dòng)裝置的噴射更有效或方向更準(zhǔn)確，擾動(dòng)裝置還包括與電動(dòng)噴射閥連接的噴射管道。或者，擾動(dòng)裝置還包括與電動(dòng)噴射閥連接的噴嘴。

為使取樣更方便，取樣裝置還包括與氣泵相連的管道，此結(jié)構(gòu)的取樣裝置在工作時(shí)，可以使管道在目標(biāo)物體表面直接吸取空氣樣本?；蛘?，取樣裝置還包括取樣腔體，此結(jié)構(gòu)的取樣裝置在工作時(shí)位置固定不變，通過(guò)氣泵的吸力吸取空氣樣本。

圖1是擾動(dòng)取樣裝置的一種示例性的結(jié)構(gòu)圖，此擾動(dòng)取樣裝置包括：設(shè)置于通道1的入口處的至少一個(gè)噴嘴2、與噴嘴連接的電動(dòng)噴射閥3、與噴射閥連接的噴射器4、以及噴射器4連接的壓縮空氣容器。此擾動(dòng)取樣裝置還包括設(shè)置于通道1的出口處的取樣腔體5，與取樣腔體的吸氣孔相連接的隔膜式真空氣泵6、與隔膜式真空氣泵6相連接的富集腔7、與富集腔7密閉連接的分析裝置。

此擾動(dòng)取樣裝置中噴射器4、壓縮空氣容器、控制器8可以設(shè)置于通道1的內(nèi)部的側(cè)壁。

圖2是實(shí)施例中噴嘴的結(jié)構(gòu)圖；如圖2所示，噴嘴包括入氣通道和出氣通道；出氣通道與入氣通道的夾角為40～50度之間的值，典型的為45度。

控制器用于根據(jù)以下公式確定噴射器的噴射壓力：

式中，p為噴射壓力，d為噴嘴的入氣通道的直徑，q為噴射流量，n為噴嘴個(gè)數(shù)，η為噴嘴效率系數(shù)，η為1.05～1.10之間的值。

使用本發(fā)明中的噴嘴經(jīng)內(nèi)部氣路調(diào)整氣流方向和壓力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)設(shè)距離(例如1米)內(nèi)的物體的斜向噴射式吹掃，有效地將表面附著的微量粒子擾動(dòng)到空氣中，為取樣裝置收集樣本提供幫助。

圖3是實(shí)施例中取樣腔體的結(jié)構(gòu)圖；如圖3所示，取樣腔體為門(mén)狀結(jié)構(gòu)，取樣腔體的外部的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的設(shè)置有多個(gè)吸氣孔，吸氣孔的直徑相同，或者典型的沿取樣腔體從下到上的方向依次降低。取樣裝置為一體化設(shè)計(jì)，力求減少吸氣通路中的流量損失。取樣腔體采用對(duì)樣本低吸附度的材料，保證樣品充分隨氣流充分輸送。取樣腔體圓形吸氣取樣孔，孔的開(kāi)口直徑保證進(jìn)氣流量在離氣泵較近處和較遠(yuǎn)處均等因此采用孔徑在遠(yuǎn)端逐漸增大的設(shè)計(jì)。

圖4是實(shí)施例中使用上述擾動(dòng)取樣裝置的擾動(dòng)取樣方法的流程圖，如圖4所示，包括：

步驟401，控制器進(jìn)行以下控制中的至少一種：控制電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制噴射器的噴射壓力、控制氣泵的工作功率；

步驟402，根據(jù)控制器設(shè)置的噴射壓力和噴射頻率通過(guò)噴射器和電動(dòng)噴射閥進(jìn)行間斷式氣體噴射，根據(jù)控制器設(shè)置的工作功率通過(guò)氣泵進(jìn)行抽氣，將從吸入的氣體輸送至分析裝置。

其中，控制器用于根據(jù)以下公式確定噴射器的噴射壓力：

式中，p為噴射壓力，d為噴嘴的入氣通道的直徑，q為噴射流量，n為噴嘴個(gè)數(shù)，η為噴嘴效率系數(shù)，η為1.05～1.10之間的值。

圖5是實(shí)施例中使用上述擾動(dòng)取樣裝置的擾動(dòng)取樣方法的流程圖，如圖5所示擾動(dòng)取樣裝置中包括速度檢測(cè)裝置器時(shí)，擾動(dòng)取樣方法包括：

步驟501，通過(guò)速度檢測(cè)裝置檢測(cè)目標(biāo)物體移動(dòng)速度；

步驟502，通過(guò)控制器根據(jù)目標(biāo)物體移動(dòng)速度控制電動(dòng)噴射閥的噴射頻率、控制噴射器的噴射壓力、控制氣泵的工作功率；

步驟503，根據(jù)控制器設(shè)置的噴射壓力和噴射頻率通過(guò)噴射器和電動(dòng)噴射閥進(jìn)行間斷式氣體噴射，根據(jù)控制器設(shè)置的工作功率通過(guò)氣泵進(jìn)行抽氣，將從吸入的氣體輸送至分析裝置。

本發(fā)明無(wú)需人員操作檢測(cè)設(shè)備，在貨物通過(guò)檢測(cè)裝置的同時(shí)主動(dòng)對(duì)經(jīng)過(guò)的郵包進(jìn)行噴射式吹掃，并由取樣裝置收集空氣樣本送交檢測(cè)設(shè)備取樣分析，完成生化危險(xiǎn)物監(jiān)測(cè)，從而減少了危險(xiǎn)物品對(duì)值守工作人員的傷害。本發(fā)明可與市場(chǎng)上成熟的生物化學(xué)檢測(cè)設(shè)備高度集成，24小時(shí)檢測(cè)經(jīng)過(guò)的物品。本發(fā)明完美解決了現(xiàn)有技術(shù)中耗費(fèi)人力的問(wèn)題及無(wú)法與已有檢測(cè)設(shè)備無(wú)縫整合的問(wèn)題。

此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其零部件的形狀、所取名稱(chēng)等可以不同，本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。

上面描述的內(nèi)容可以單獨(dú)地或者以各種方式組合起來(lái)實(shí)施，而這些變型方式都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在本文中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。