本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種揮發(fā)性有機(jī)化合物的吸附管自動采樣裝置。

背景技術(shù)：

揮發(fā)性含氧有機(jī)化合物(ovocs)是大氣中一類重要污染物，它能與活性氮結(jié)合形成過氧乙酰硝酸鹽，并且易光解產(chǎn)生hox自由基，從而影響大氣氧化能力，是臭氧和二次有機(jī)氣溶膠的重要前體物。研究大氣中ovocs的特征、分布及演變規(guī)律對于探索大氣氧化能力及污染防治具有重要意義。由于ovocs物種的極性和高反應(yīng)活性，大氣ovocs的采樣方法還主要依賴洐生劑吸附采樣，如2，4-二硝基苯肼(dnph)吸附管。吸附管采樣方法，具有采樣時間長、采樣體積大、需要低溫保存等特點(diǎn)。目前，吸附管采樣法還主要依靠人力，手動安裝采樣管，設(shè)置采樣時長，并要及時取下采樣管放置在冰箱中保存。因此吸附管采樣連續(xù)性差，較難得到光化學(xué)反應(yīng)較弱的夜間空氣樣品，從而造成相關(guān)研究樣本量少，代表性差，對于進(jìn)行污染過程中ovocs演變的追蹤則更是對研究人員體力的極大消耗。因此，需要開發(fā)一種能夠自動完成吸附管安裝、采集、取下和保存的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種吸附管自動采樣裝置，該裝置可自動將吸附管安裝在采樣氣路，定時定量進(jìn)行大氣樣品采集，采樣完畢后可以將采樣管自行取下并進(jìn)行冷藏保存。

(二)技術(shù)方案

一種吸附管自動采樣裝置，包括氣路連接裝置和采樣輪盤；

所述采樣輪盤用于放置多個吸附管；

氣路聯(lián)接裝置包括采樣氣路和自動伸縮裝置，采樣氣路通過自動伸縮裝置與吸附管連接采樣。

優(yōu)選地，所述自動伸縮裝置包括伸縮臂；

所述氣路聯(lián)接裝置還包括采樣接頭；

伸縮臂可水平伸出至采樣輪盤的上方或下方，并下移或上移對接吸附管；

采樣接頭固定在伸縮臂靠近吸附管的一端，采樣氣路穿過伸縮臂與采樣接頭連接；

采樣接頭與吸附管連接采樣。

優(yōu)選地，所述采樣接頭的大小與吸附管兩端大小匹配，采樣接頭與吸附管采用承插連接的方式進(jìn)行連接采樣。

優(yōu)選地，所述采樣輪盤包括吸附管插位盤，包含多個插位，用于放置多個吸附管，吸附管插位盤可將吸附管旋轉(zhuǎn)至采樣位置進(jìn)行自動采樣。

優(yōu)選地，所述吸附管采樣輪盤還包括采樣輪盤外殼；

吸附管插位盤設(shè)置在采樣輪盤外殼內(nèi)部，所述采樣輪盤外殼不隨吸附管插位盤轉(zhuǎn)動，采樣輪盤外殼開有連接口，用于氣路聯(lián)接裝置與吸附管的連接。

優(yōu)選地，所述吸附管采樣輪盤還包括自動推手；

采樣輪盤外殼開有推出口，完成采樣的吸附管旋轉(zhuǎn)至推出口位置，被自動推手推出采樣輪盤外殼。

優(yōu)選地，所述吸附管自動采樣裝置還包括冷藏箱，

冷藏箱上部裝有自動開關(guān)門，自動門對接于推出口下端，被推出的吸附管進(jìn)入冷藏箱保存。

優(yōu)選地，多個吸附管分別放置于吸附管插位中；

吸附管插位盤將待采樣的吸附管旋轉(zhuǎn)至采樣位置；

伸縮臂將兩端的采樣接口分別調(diào)整至采樣位上方和下方，然后向下和向上對接在吸附管兩端，進(jìn)行樣品采集；

采樣完畢后，伸縮臂抬起離開吸附管回歸到原位，采樣輪盤轉(zhuǎn)動，將插位上的吸附管轉(zhuǎn)至推出口，采樣輪盤內(nèi)的自動推手伸出，握住吸附管下部，向上抬起，向外推出，吸附管脫離采樣輪盤的插位，自動推手回歸原位；

冷藏箱上方的自動門打開，吸附管進(jìn)入冷藏箱，自動門關(guān)閉，完成一次樣品的采集和保存。

優(yōu)選地，采樣輪盤外殼上下兩面的內(nèi)部設(shè)置有玻璃棉墊層。

優(yōu)選地，所述插位為開口式弧形結(jié)構(gòu)，其大小與吸附管的中部直徑相匹合；

自動推手前端為弧形結(jié)構(gòu)，其大小與吸附管下端相匹合，自動推手可水平伸縮，上下移動。

(三)有益效果

基于上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)可自主完成吸附管與采樣氣路的對接；

(2)可按需要的采樣時間和流量進(jìn)行空氣樣品采集；

(3)采樣完畢后可以將吸附管取下并保存于冷藏箱內(nèi)。

(4)主要裝置集成于機(jī)箱內(nèi)，配有集成控制軟件，便于采樣時間、采樣流量、流速等參數(shù)的設(shè)置與操作。

(5)體積小便于攜帶，適用于ovocs排放特征、排放因子、成份譜等相關(guān)研究；

(6)本裝置可實(shí)現(xiàn)ovocs的連續(xù)采樣，可用于污染過程ovocs演變追蹤。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的吸附管自動采樣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的吸附管采樣輪盤剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3氣路聯(lián)接裝置與吸附管連接部位示意圖。

【符號說明】

1-采樣輪盤，2-氣路聯(lián)接裝置，3-冷藏箱，4-pm2.5過濾器，5-o3過濾器，6-伸縮臂，7-抽氣泵，8-采樣接頭，9-采樣位，10-取樣位，11-采樣輪盤外殼，12-玻璃棉墊層，13-吸附管插位盤，14-自動推手，15-自動門，16-冷藏箱取樣口，17-吸附管。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種吸附管自動采樣裝置，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的吸附管自動采樣裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，吸附管自動采樣裝置包括：采樣輪盤1、氣路聯(lián)接裝置2和冷藏箱3。

采樣輪盤1，用于放置多個吸附管，可按順序?qū)⑽焦苄D(zhuǎn)至采樣位置進(jìn)行采樣，并將采樣完畢的吸附管取下，采樣輪盤1整體為環(huán)形結(jié)構(gòu)，電子馬達(dá)驅(qū)動，圖2為本發(fā)明實(shí)施例的采樣輪盤剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，采樣輪盤包括：采樣輪盤外殼11、玻璃棉墊層12、吸附管插位盤13和自動推手14。

采樣輪盤外殼11為環(huán)形半封閉式結(jié)構(gòu)，外殼固定不轉(zhuǎn)動，外殼由上下蓋和內(nèi)外側(cè)壁組成，其空間按作用可分為三部分：采樣位、取樣位和封閉位，采樣位為吸附管進(jìn)行采樣的位置，取樣位為吸附管采樣完成后被取下的位置，封閉位包括吸附管待采樣或者已取樣的位置，為了便于取樣，取樣位緊挨采樣位，并且取樣位位于采樣位沿輪盤轉(zhuǎn)動方向的一側(cè)，采樣位和取樣位的大小與吸附管插位盤13的每個插位的大小一致，采樣位和取樣位為非封閉裸露結(jié)構(gòu)，采樣位的上下兩面開有連接口，便于通過該連接口將吸附管與氣路聯(lián)接裝置連接，取樣位的外壁面開有推出口，便于將采樣完成的吸附管推出吸附管采樣輪盤。

玻璃棉墊層12位于半封閉式外殼的上下蓋的內(nèi)部，用于防止未采樣的吸附管與空氣接觸。

吸附管插位盤13位于采樣輪盤外殼11內(nèi)部，隨輪盤轉(zhuǎn)動，包含多個插位，插位上放置吸附管，插位為開口式弧形結(jié)構(gòu)，直徑1cm，契合吸附管的中部直徑。在本發(fā)明實(shí)施例中，共設(shè)置12個插位，可放置12個吸附管。

自動推手14設(shè)置在吸附管采樣輪盤內(nèi)部，并設(shè)置在對應(yīng)外殼取樣位的位置，可將采樣完畢的吸附管取下，自動推手前端為3/4弧形結(jié)構(gòu)，直徑0.5cm，契合吸附管下端。自動推手可水平伸縮，上下移動。

氣路聯(lián)接裝置2，通過自動伸縮裝置將采樣氣路與吸附管相連，分別包括采樣氣路，伸縮臂和采樣接頭三部分。

采樣氣路材質(zhì)為1/8英寸鐵氟龍(ptfe)軟管，分為進(jìn)氣端和出氣端，進(jìn)氣端接有pm2.5過濾器4和o3過濾器5，用來過濾顆粒物和o3，出氣端接有可調(diào)流量空氣采樣泵7。

伸縮臂為鋼性材質(zhì)，內(nèi)部中空，用于穿入鐵氟龍(ptfe)氣路軟管。上伸縮臂可水平伸出至采樣位上方，下移對接相應(yīng)的吸附管，下伸縮臂可水平伸出至采樣位下方，上移對接相應(yīng)的吸附管。

圖3為氣路聯(lián)接裝置與吸附管連接部位示意圖，如圖3所示，采樣接頭為鐵氟龍材質(zhì)，采樣接頭固定在伸縮臂前端，即靠近采樣輪盤中吸附管的一端，連接在1/8英寸鐵氟龍(ptfe)軟管氣路一端，大小分別與吸附管兩端匹配，采樣接頭與吸附管采用承插連接的方式進(jìn)行連接取樣，保證密封性。

冷藏箱3，裝有自動門15，用于冷藏保存采樣后的吸附管。小型冷藏箱3的上部裝有自動開關(guān)門，自動開關(guān)門對接于取樣位下端。冷藏箱內(nèi)填充有玻璃棉，減小空氣流動，冷藏箱一側(cè)設(shè)有取樣口16。

采樣輪盤1、氣路聯(lián)接裝置2、冷藏箱3為嵌合式整體設(shè)計，由軟件控制。

吸附管自動采樣裝置的分析方式為：打開采樣輪盤1上蓋，將吸附管分別放置于吸附管插位13中，合上采樣輪盤1上蓋；采樣輪盤將1號插位所放置的吸附管旋轉(zhuǎn)至采樣位，伸縮臂6將兩端的采樣接口8分別調(diào)整至采樣位上方和下方，然后向下/向上對接在吸附管兩端，此時抽氣泵7開啟進(jìn)行樣品采集；采樣完畢后，伸縮臂6抬起離開吸附管回歸到原位，采樣輪盤轉(zhuǎn)動，將1號插位上的吸附管轉(zhuǎn)至取樣位，采樣輪盤1內(nèi)的自動推手14伸出，握住吸附管下部，向上抬起，向外推出，吸附管脫離采樣輪盤的插位，自動推手回歸原位；同時冷藏箱上方的自動門15打開，吸附管進(jìn)入冷藏箱3，自動門關(guān)閉，完成一次ovoc樣品的采集和保存。此時，2號插位上的吸附管已轉(zhuǎn)至取樣位，伸縮臂將采樣接口對接在吸附管兩端進(jìn)行取樣，以此類推，直至最后12號插位上的吸附管采樣完成。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。