一种用于空气中苯、甲苯采集的无泵型采样器制造技术

一种无泵型采样器。主要包括聚四氟塑料外壳、铝盖、聚四氟疏水滤膜、纤维状圆形活性炭片，聚氨酯泡沫，衣领夹。具体组成为：两只炭片平行聚四氟乙烯塑料管截面分置于两端，中间以聚氨酯泡沫隔开固定，管口两端用聚四氟疏水滤膜覆盖，用铝盖固定卡紧。该采样器的优点在于：双向通透的外壳结构有益于提高采样效率，在吸附通量，样品稳定性方面都能达到比较满意的效果，以活性炭为基础的吸附剂对大多数环境中的有害气体都能够进行有效监测。所述采样器在微型化、便携化方面具有十分巨大的潜力，在职业卫生、环境监测等众多领域都有着广泛的应用前景，尤其是对职业卫生领域的个体采样有着重要意义。

A no pump sampler for collecting benzene and toluene in air

Non pump type sampler. It mainly consists of PTFE shell, aluminium cover, PTFE hydrophobic filter membrane, fiber round activated carbon sheet, polyurethane foam and collar clip. The utility model is composed of two carbon sheets, wherein, the parallel polytetrafluoroethylene plastic pipe is divided into two ends at each end, and the middle part is separated by polyurethane foam, and both ends of the pipe mouth are covered with a Teflon hydrophobic filter film and clamped tightly with an aluminum cover. The advantages of the sampler is two-way transparent shell structure is beneficial to improve the sampling efficiency, adsorption flux, sample stability can achieve satisfactory effect, the harmful gas adsorbent with activated carbon as the basis for most of the environment can be effectively monitored. The sampler has great potential in terms of miniaturization and portability, has a wide application prospect in many fields such as environmental monitoring, occupation health, especially for the occupation health field of individual sampling has important significance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于空气中苯、甲苯采集的无泵型采样器
本专利技术涉及一种用于空气中苯、甲苯采集的无泵型采样器，具体为一个柱形的无泵型采样器。
技术介绍
当前，我国职业病防治领域面临着严峻的形势，职业病高发，危害严重的现状影响着经济的发展和社会的稳定。为了有效的预防职业病的发生，保障职业病危害主体劳动者的身体健康，系统的职业危害因素检测与评价工作必不可少。在我国，职业卫生领域主要以时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度、最高容许浓度来判定工作场所中有害因素对劳动者身体健康的影响，其中前者需要一个较长的采样时间，后两者需要采样的时间较短。目前主流采样方法有：1、直接采样法；2、有泵型采样法；3、无泵型采样法。直接采样法对样品的形态及保存有较高要求，故使用范围较窄；有泵型采样法使用广泛，结果精准，针对短时间定点采样可得到满意结果，但采样时需要携带空气采样泵，对采样泵流量、电量、防爆性能等也有一定的要求；无泵型采样法是近年来一种新兴的方法，无泵型采样器的设计普遍小巧轻便，佩戴时不会对劳动者工作造成影响，尤其适合于长时间个体采样，在推算时间加权平均容许浓度上有独特的优势。无泵型采样器的普及对职业卫生检测水平有着显著地推动作用，但也有着许多制约因素，尤其是需要对扩散系数，采样效率等方面做进一步研究论证，从而得到可靠地结果。CN103398878A公开了一种被动式空气采样器，在主吸附剂盒上罩设了吸附罩，吸附罩本体内的通孔层、多孔护罩以及吸附罩本体的下部内壁围成了净化腔，通孔层、密封盖以及上部内壁围成了容置附加吸附剂的容置腔。所述采样器具有较高的准确度。CN205398634U公开了一种微孔滤膜空气采样器，包括上箱体和下箱体，二者之间通过法兰盘连接，并且在二者的法兰盘之间设有密封垫；所述上箱体顶部设有第一过滤结构；所述下箱体的顶端设有第二过滤结构；在下箱体的抽气口上连接有真空泵；所述上箱体以及所述下箱体内部均设有用于实时监控本空气采样器内部状态的传感组件。所述空气采样器可利用备用电源模块供电，体积小、重量轻，结构简单，使用稳定可靠。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双面通透的无泵型采样器，具有较好的采样效率及广泛的适用性，本专利技术选择特定的尺寸和结构，能够保证测试结果的准确性和可重复性。本专利技术公开了一种新型的无泵型采样器，主要包括铝盖、聚四氟乙烯外壳、聚四氟疏水滤膜、聚氨酯泡沫、圆形纤维状活性炭片,衣领夹，具体为：两只炭片置于聚四氟乙烯塑料管两端，中间以聚氨酯泡沫隔开固定，管口两端用聚四氟疏水滤膜覆盖，用铝盖固定卡紧。这种结构可以增加炭片与空气的接触面积，使本专利技术的无泵型采样器具有较高的采样速率。所述采样器的形状为圆柱型。所述的无泵型采样器，其特征在于所述采样器双面通透。每个无泵型采样器使用2-4片活性炭片，优选使用2片。每个无泵型采样器使用1-3块聚氨酯泡沫固定，优选每个无泵型采样器使用1块聚氨酯泡沫固定。所述聚四氟乙烯管外壳的规格为：长度2cm，外径13mm，内径11mm。所述纤维状圆形活性炭片的直径为11mm，质量13mg，炭片之间间距为16mm，中间以聚氨酯泡沫固定，保证其在外壳中不松动。以聚氨酯泡沫固定炭片，聚氨酯泡沫长度16mm，直径11mm。所述铝盖直径13mm，中空，通透部分直径为9mm。所述聚四氟疏水滤膜孔径0.45μm，直径13mm。所述纤维状圆形活性炭片用前密闭保存，置于120℃烘箱中高温处理2小时，活化后备用，组装和加工过程须保证纤维状炭片的清洁和完整。所述铝盖直径13mm，中空，通透部分直径为11mm。附图说明图1为本专利技术双面无泵型采样器的整体结构示意图，图中长度单位为毫米；图2为本专利技术双面无泵型采样器对苯采样量及时间的线性关系；图3为本专利技术双面无泵型采样器对甲苯采样量及时间的线性关系；图4为温度对本专利技术双面无泵型采样器采集苯、甲苯采样速率的影响；图5为湿度对本专利技术双面无泵型采样器采集苯、甲苯采样速率的影响；图6为风速对本专利技术双面无泵型采样器采集苯、甲苯采样速率的影响。具体实施方式将按照规定尺寸加工好的铝盖、聚四氟乙烯外壳、聚四氟疏水滤膜、纤维状圆形活性炭片(2片)等部件依次组合得到采样器。采用本专利技术所述的采样器进行采样实验，并对采样器得到的采样结果进行可靠性分析。实验环境的模拟环境模拟采用动态配气装置，控制配气室内达到稳定的环境(温度、湿度、风速、气压保持恒定)。每个本专利技术的无泵型采样器对应一个有泵采样器，两两一组进行采集，泵流速约为100mL/min(计算时以采样前后校准流量均值为准)。收集30、60、120、240min得到的结果，进行比对。样品的解吸将两种采样方式得到的样品分别进行解吸：a)有泵型采样法：将样品管中的活性炭取出置于1.5mL样品瓶中，加入1mL二硫化碳溶剂解吸30min，备用；b)本专利技术的无泵型采样装置：取出装置中的炭片置于5mL样品瓶中，加入2mL二硫化碳溶剂解吸30min，取800μL二硫化碳置于1.5mL样品瓶中，加入200μL上述解吸液，混匀后备用。样品的分析条件使用岛津GC-2010(FID)气相色谱仪对样品进行分析。检测条件：色谱柱：HP-5：30m×320μm×0.25μm；进样口温度：200℃；分流比：20:1；柱温：40℃保持3min，以25℃/min的速率升温到140℃，共7min；柱流速：2mL/min；检测器(FID)温度：250℃检测结果及分析采样速率的测定在温度25℃，湿度40％条件下，对两种有机物进行采样的采样结果如表1所示：表1温度25℃，湿度40％条件下，无泵型采样器对苯、甲苯的采样速率采样速率随时间的变化关系将实验组和对照组置于配气柜中分别采样30、60、120、240min，采样泵采样速率100mL/min，以对照组浓度计算结果为依据，计算无泵型采样器的采样速率，所得结果如表2所示：表2无泵型采样器对苯、甲苯的采样速率与采样时间的关系(mL/min)根据GB/T18470-2001《无泵型采样(检测)器技术规范》中采样流量计算公式可知，若无泵型采样器采样速率稳定，则采样量与采样时间呈良好的线性关系。如图1可知，研制的无泵型采样器性能稳定，满足技术规范中的要求。温度、湿度及风速对无泵型采样器采样效率的影响我们通过调节配气仓的设定参数，改变仓内的物理环境来模拟不同环境的工作场所，研究物理因素对无泵型采样器采样速率的影响。设定环境相对湿度为40％，不启动风扇，实际相对湿度为38-41％，风速0.03m/s。设置配气仓温度分别为20℃、30℃、40℃，待稳定2h后开始采样，采样时长120min，得到不同温度下无泵型采样器对苯、甲苯的采样速率。同样的，通过控制其他变量可以得到湿度、风速对无泵型采样器采样速率影响，所得结果如表3所示：表3不同温度下无泵型采样器对苯、甲苯的采样速率(mL/min)表4不同湿度下无泵型采样器对苯、甲苯的采样速率(mL/min)表5不同风速下无泵型采样器对苯、甲苯的采样速率(mL/min)通过以上实验数据可以看出，在吸附剂未达到最大吸附容量之前，采样器的采样流量恒定，不随时间而变化，采样量随时间线性增加。采样流量的大小主要与吸附剂性质，吸附剂与空气的接触面积及有害物质本身的性质有关，即在无泵型采样器设计定型之后，针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的无泵型采样器，主要包括铝盖、聚四氟乙烯外壳、聚四氟疏水滤膜、聚氨酯泡沫、圆形纤维状活性炭片,衣领夹，具体为：两只炭片置于聚四氟乙烯塑料管两端，中间以聚氨酯泡沫隔开固定，管口两端用聚四氟疏水滤膜覆盖，用铝盖固定卡紧。

【技术特征摘要】
1.一种新型的无泵型采样器，主要包括铝盖、聚四氟乙烯外壳、聚四氟疏水滤膜、聚氨酯泡沫、圆形纤维状活性炭片,衣领夹，具体为：两只炭片置于聚四氟乙烯塑料管两端，中间以聚氨酯泡沫隔开固定，管口两端用聚四氟疏水滤膜覆盖，用铝盖固定卡紧。2.如权利要求1所述的无泵型采样器，其特征在于所述采样器为圆柱状结构；所述采样器双面通透。3.如权利要求1所述的无泵型采样器，其特征在于每个无泵型采样器使用2-4片活性炭片。4.如权利要求3所述的无泵型采样器，其特征在于每个无泵型采样器使用2片活性炭片。5.如权利要求1所述的无泵型采样器，其特征在于每个无泵型采样器使用1-3块聚氨酯泡沫固定。6.如权利要求5所述的无泵型...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜会芳，赵婷，刘宝龙，陈建武，杜欢永，杨兆春，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11