一种SVOC采样模块、检测设备和方法技术

本发明专利技术公开一种SVOC采样模块、检测设备和方法。该采样模块包括采样装置、解析加热装置、解析管更换装置；解析管更换装置包括存储器、更换器；存储器内放置有解析管；更换器包括机械臂和导向单元，机械臂滑动连接导向单元；采样装置包括采样泵和采样器，采样器出气口连接采样泵进气口；导向单元连接存储器、采样器和解析加热装置。该检测设备包括采样模块和分析模块。本发明专利技术可自动更换解析管，对气体样品的各种状态的有机物进行连续分析，避免了解析管的污染对分析结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种SVOC采样模块、检测设备和方法
本专利技术属于SVOC在线检测
，尤其涉及一种SVOC采样模块、检测设备和方法。
技术介绍
半挥发性有机污染物(SVOC)是指沸点在170～350℃的有化合机物，普遍存在于大气、水及土壤环境中。主要包括二噁英类、多环芳烃、有机农药类等化合物。这些有机化合物在环境空气中主要以气态或者气溶胶两种形态存在，部分SVOCs容易吸附在颗粒物上。SVOCs大部分具有生物毒性，有些甚至还具有致癌、致畸和致突变效应，它们的分子量大、沸点高、饱和蒸汽压低、生物降解性差，SVOCs会使生态环境遭到严重破坏，长期接触较高浓度的SVOCs会对人体造成致命的损害。因此在线分析环境中SVOCs对于环境保护和人类健康具有重要意义。环境中SVOCs的检测方法，较为常见的是采用气相色谱(GC)或气质谱联用法(GC-MS)。离线分析方法较为准确，但是不能自动检测，成本高，不能捕捉有机污染物的时空变化和动态过程，因而无法满足环境科学研究及大气环境检测的需求。SVOC的在线检测技术能够在线获取待测物的定性和定量结果，实时反映出环境污染物的动态变化过程，与质谱技术结合后更可以快速得到高精度的定性定量分析结果，在环境研究和在线检测领域发挥着越来越大的作用。目前，收集SVOC常用的技术为热解析技术，是用滤膜或固体吸附材料进行富集浓缩采样气态、液体和固态(颗粒态)样品，使被测对象或组分被吸附在吸附材料上，然后通过快速加热将这些被测对象或组分从吸附材料上解析下来，送入检测分析系统进行分析的技术。由于SVOC固有的特点，目前的检测技术，每次分析完成以后，会有一定量的有机物残留在富集膜上，如果不对膜进行清洗或者更换，残留的物质会影响下一次的分析。首先，因为残留物质的形态分布可能是不均匀的，导致残留物质的析出过程不均匀，所以采用扣减背景的方式无法较好的消除残留有机物影响。其次，SVOC残留的有机物多为高碳组分，性质粘稠，测量后如不及时清理，可能导致富集膜堵塞，无法正常工作。最后，由于被测样品残留的有机物组成复杂，故反吹的效果不能保证在每次测量中都足够有效。因此，目前的SVOC在线检测技术能够达到的测量效果有限。反复使用的过滤膜(过滤层)容易产生有机物残留，在多次分析中背景不断升高，甚至被测物质之间在过滤膜(过滤层)上发生反应。热解析装置只能分析某段样品中的固态部分，或者是被吸附剂富集的部分，无法实现气固态同时分析，不能提供气体样品中有机物的总量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术期望提出一种可自动更换解析管的SVOC采样模块，利用该模块的SVOC检测设备和方法，解决了物质残留对分析结果的影响，把气体样品分为气态和颗粒态，分别定量分析，可得出气体样品中有机物的总量。本专利技术的目的之一是提供一种SVOC采样模块，包括采样装置、解析加热装置和解析管更换装置；所述解析管更换装置包括存储器、更换器；所述存储器内放置有解析管；所述更换器包括机械臂和导向单元，所述机械臂滑动连接所述导向单元；所述采样装置包括采样泵和采样器，所述采样器出气口连接所述采样泵进气口；所述导向单元连接所述存储器、采样器和解析加热装置。解析管存放在存储器中，工作时，由机械臂夹持解析管移动。机械臂沿着导向单元，可将解析管在存储器、采样器和解析加热装置三个位置之间移动。解析管中装有过滤膜，用于富集颗粒态有机物。本专利技术中所说的颗粒态有机物是指常温下液态或固态的有机物。存储器的后部可设计为开放式，方便人工更换解析管。进一步的，本专利技术的解析管上装有密封帽，所述解析管更换装置进一步包括拔帽器，用于拔掉所述解析管的密封帽；所述拔帽器包括拔帽导轨，所述拔帽导轨上设有拔帽槽，在所述拔帽导轨与所述密封帽对应的面上设有开口；所述拔帽器位于所述存储器和采样器之间，所述拔帽导轨倾斜设置，所述拔帽导轨与水平面之间的夹角为0.5°～80°。存储器中的解析管两端安装密封帽，可防止解析管在使用前受到污染。将解析管由存储器移动到采样器时，需要去掉解析管上的密封帽。本专利技术在存储器和采样器之间设置拔帽器，解析管一旦被机械臂从存储器中取出，上下两端的密封帽即进入拔帽槽。拔帽器倾斜设置，上部的拔帽导轨沿移动方向向上倾斜，下部的拔帽导轨沿移动方向向下倾斜，随着解析管向前移动，密封帽被逐渐拔出。进一步的，在采样器的进气口端设有采样阀，所述采样阀连通所述采样器进气口。采样阀用于控制气体样品的流入。作为本专利技术优选的方案，SVOC采样模块还包括限流器，所述限流器连通所述采样泵进气口。若采样泵使用的是恒流泵，在更换解析管时，限流器可维持采样泵的流路不间断，从而保持采样泵的恒流效果。优选的，SVOC采样模块还包括传感器，位于所述采样器出气口和采样泵进气口之间。传感器用于提供气体的温度压力等物理参数，为检测提供环境参数。本专利技术的另一目的是提供一种SVOC检测设备，包括采样模块和分析模块；所述采样模块为上述采样模块；所述分析模块包括气体选择阀、解析控制阀、冷阱和分析器；所述气体选择阀包括载气进口、尾气进口、第一气体出口、第二气体出口和第三气体出口；所述解析控制阀包括气体A进口、气体B进口、气体C进口、气体A出口、气体B出口、气体C出口；所述冷阱上设有冷凝器和加热器；所述采样泵的出气口连通所述气体选择阀的尾气进口，所述气体选择阀的第一气体出口连通所述解析控制阀的气体A进口，所述解析控制阀的气体A出口连通所述分析器；所述气体选择阀的第二气体出口连通所述解析加热装置进气口，所述解析加热装置出气口连通所述解析控制阀气体B进口，所述解析控制阀气体B出口连通所述冷阱进气口，所述冷阱出气口连通所述解析控制阀气体C进口。气体选择阀用于切换进入分析模块的是载气或是解析管富集后的尾气。解析控制阀用于切换气体工作流路，实现尾气和冷阱聚焦的颗粒态有机物的流路切换。冷阱用于将解析管内热解析出的颗粒态有机物进行二次冷凝聚焦，便于提高后级分析仪性能指标。本专利技术的第三个目的是提供一种SVOC检测的方法，包括以下步骤：A、利用机械臂将多个解析管依次在存储器、采样器和解析加热装置之间移动；B、将气体选择阀设置为尾气进口连通第一气体出口，载气进口连通第二气体出口；解析控制阀设置为气体A进口连通气体A出口，气体B进口连通气体B出口，气体C进口连通气体C出口；C、当解析管位于采样器时，气体样品通过所述解析管，获得颗粒态有机物和尾气，所述尾气依次通过所述采样泵、气体选择阀和解析控制阀进入分析器，所述分析器分析所述尾气中气态有机物的含量；D、当解析管位于解析加热装置时，所述解析加热装置对所述解析管进行加热，所述解析管中的颗粒态有机物气化后由载气携带进入冷阱，所述冷阱对所述颗粒态有机物进行冷凝收集；E、将所述气体选择阀设置为尾气进口连通第三出口，所述载气进口连通第一气体出口，所述解析控制阀设置为气体A进口连通气体B出口，气体B进口连通气体C出口，气体C进口连通气体A进口；F、所述冷阱对冷凝收集的颗粒态有机物进行加热释放，释放的第一颗粒态有机物在载气携带下进入分析器，所述分析器分析颗粒态有机物的含量。作为本专利技术优选的方案，在所述步骤A中，通过拔帽器去掉所述解析管的密封帽。作为优选的实施方案，通过采样阀控制所述采样器的气体样品流入量。本专利技术的方法还包括步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SVOC采样模块，包括采样装置和解析加热装置，其特征在于，进一步包括解析管更换装置；所述解析管更换装置包括存储器、更换器；所述存储器内放置有解析管；所述更换器包括机械臂和导向单元，所述机械臂滑动连接所述导向单元；所述采样装置包括采样泵和采样器，所述采样器出气口连接所述采样泵进气口；所述导向单元连接所述存储器、采样器和解析加热装置。

【技术特征摘要】
1.一种SVOC采样模块，包括采样装置和解析加热装置，其特征在于，进一步包括解析管更换装置；所述解析管更换装置包括存储器、更换器；所述存储器内放置有解析管；所述更换器包括机械臂和导向单元，所述机械臂滑动连接所述导向单元；所述采样装置包括采样泵和采样器，所述采样器出气口连接所述采样泵进气口；所述导向单元连接所述存储器、采样器和解析加热装置。2.根据权利要求1所述的SVOC采样模块，其特征在于，所述解析管上装有密封帽，所述解析管更换装置进一步包括拔帽器，用于拔掉所述解析管的密封帽；所述拔帽器包括拔帽导轨，所述拔帽导轨上设有拔帽槽，在所述拔帽导轨与所述密封帽对应的面上设有开口；所述拔帽器位于所述存储器和采样器之间，所述拔帽导轨倾斜设置，所述拔帽导轨与水平面之间的夹角为0.5°～80°。3.根据权利要求1所述的SVOC采样模块，其特征在于，进一步包括采样阀，所述采样阀连通所述采样器进气口。4.根据权利要求1所述的SVOC采样模块，其特征在于，进一步包括限流器，所述限流器连通所述采样泵进气口。5.根据权利要求1所述的SVOC采样模块，其特征在于，进一步包括传感器，所述传感器位于所述采样器出气口和采样泵进气口之间。6.一种SVOC检测设备，包括采样模块和分析模块，其特征在于，所述采样模块为权利要求1～5任一所述采样模块；所述分析模块包括气体选择阀、解析控制阀、冷阱和分析器；所述气体选择阀包括载气进口、尾气进口、第一气体出口、第二气体出口和第三气体出口；所述解析控制阀包括气体A进口、气体B进口、气体C进口、气体A出口、气体B出口、气体C出口；所述冷阱上设有冷凝器和加热器；所述采样泵的出气口连通所述气体选择阀的尾气进口，所述气体选择阀的第一气体出口连通所述解析控制阀的气体A进口，所述解析控...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，魏文，胡丹，胡文捷，
申请(专利权)人：北京雪迪龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11