一种用于大气挥发性有机物测量的恒温吸附热解析装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于大气挥发性有机物测量的恒温吸附热解析装置，它包括一高温罐、一低温罐、一捕集阱，以及多个电磁阀和循环管路，高温罐、低温罐均由中间隔板分隔才成上腔室和下腔室，上、下腔室之间都设置有可打开和关闭的单向阀，下腔室中都装有一种比热容大、导热系数高的硅油，因此气源可以驱动硅油在下腔室、捕集阱和上腔室之间循环，为捕集阱提供了恒定低温和恒定高温，控制精准。本发明专利技术设置了多个电磁阀，通过各个单向阀的调节能够使气源与高温罐/低温罐的上、下腔体之间形成不同的通路，因此通过同一气源既能够驱动硅油从下腔室一次进入捕集阱和上腔室，也能够驱动捕集阱中的残余硅油回到下腔室；此外，上腔室中的硅油也能回流至下腔室，使得硅油可以反复利用以制备高温/低温环境。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于大气挥发性有机物测量的恒温吸附热解析装置，它包括一高温罐、一低温罐、一捕集阱，以及多个电磁阀和循环管路，高温罐、低温罐均由中间隔板分隔才成上腔室和下腔室，上、下腔室之间都设置有可打开和关闭的单向阀，下腔室中都装有一种比热容大、导热系数高的硅油，因此气源可以驱动硅油在下腔室、捕集阱和上腔室之间循环，为捕集阱提供了恒定低温和恒定高温，控制精准。本专利技术设置了多个电磁阀，通过各个单向阀的调节能够使气源与高温罐/低温罐的上、下腔体之间形成不同的通路，因此通过同一气源既能够驱动硅油从下腔室一次进入捕集阱和上腔室，也能够驱动捕集阱中的残余硅油回到下腔室；此外，上腔室中的硅油也能回流至下腔室，使得硅油可以反复利用以制备高温/低温环境。【专利说明】一种用于大气挥发性有机物测量的恒温吸附热解析装置
本专利技术涉及一种用于大气挥发性有机物测量系统的前处理装置，特别是关于一种 用于大气挥发性有机物测量的恒温吸附热解析装置。
技术介绍
挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs)除了对人类健康及其大气环 境的污染有影响以外，它还是对流层臭氧（03)和二次有机气溶胶（(S0A)等二次污染物的 重要前体物，VOCs已经成为大气复合污染研究的关键物种。VOCs由于环境浓度变化范围大 (典型物种如甲醛的环境浓度可到几十个ppb，戊醛、己醛等高碳醛酮类物质的环境浓度则 低于0. lppb)、反应活性高、许多物种寿命极端等特点一方面增加了对VOCs准确和全面测 量的难度，另一方面对VOCs分析测量提出了前处理要求，因此建立一套稳定可靠的用于大 气VOCs测量系统的前处理装置具有重要意义。 目前国际标准组织推荐的VOCs检测方法是基于热解析原理的气相色谱法，美国 国家环保局EPA环境空气标准T0-17、我国环境标准《环境空气-挥发性有机物的测定》 (HJ644-2013)也明确规定采用吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法测定大气中挥发性 有机物。国内外与气相色谱联用测定VOCs的热解析仪，多采用液氮或者干冰作为冷冻剂， 大量冷冻剂的使用不仅增加了实验费用，而且操作繁杂，不适用于野外观测和现场分析。 基于半导体制冷，国外开发了一些小型低温捕集阱以实现对VOCs的富集浓缩，这 些捕集阱一般是直接利用制冷片将低温传输至吸附剂，通过电热丝实现高温热解析，存在 以下问题：第一，制冷片直接贴合捕集阱提供捕集低温，当气流通过时存在控温不稳的问 题，捕集效率也受到很大影响；第二，电热丝作为热源进行高温热解析，存在加热不均匀，解 析效率不稳等问题。因此建立一套控温精准的用于大气VOCs测量的吸附热解析装置成为 大气VOCs精确测量的一个关键问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种捕集效率稳定、热解析充分的用于大气 挥发性有机物测量的恒温吸附热解析装置。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于大气挥发性有机物测量的 恒温吸附热解析装置，其特征在于，它包括一高温罐、一低温罐和一捕集阱；所述高温罐包 括一密闭的第一罐本体，所述第一罐本体的中部设置有一第一中间隔板，所述第一中间隔 板将所述第一罐本体的内部分隔成第一上腔室和第一下腔室，在所述第一下腔室内装有娃 油，在所述第一中间隔板的中心开设有一通孔，在所述第一罐本体的顶部中心紧固连接一 第一气缸，所述第一气缸的输出轴伸入所述第一上腔室并紧固连接一第一单向阀，所述第 一单向阀包括一与所述第一气缸的输出轴紧固连接的第一杆件，所述第一杆件的下端穿过 所述第一中间隔板后紧固连接一第一堵头；在所述第一下腔室所在的所述第一罐本体外壁 上包覆一层电加热圈；所述低温罐包括一密闭的第二罐本体，所述第二罐本体的中部设置 有一第二中间隔板，所述第二中间隔板将所述第二罐本体的内部分隔成第二上腔室和第二 下腔室，在所述第二下腔室内装有硅油，在所述第二中间隔板的中心开设有一通孔，在所述 第二罐本体的顶部中心紧固连接一第二气缸，所述第二气缸的输出轴伸入所述第二上腔室 并紧固连接一第二单向阀，所述第二单向阀包括一与所述第二气缸的输出轴紧固连接的第 二杆件，所述第二杆件的下端穿过所述第二中间隔板后紧固连接一第二堵头；在所述第二 下腔室所在的所述第二罐本体外壁上套置一制冷模块；所述捕集阱包括一套管和一内管， 所述内管中装有吸附剂，在所述套管上分别设置有一进口和一出口，所述进口和所述出口 均连通所述套管与所述内管之间的空隙；所述第一下腔室的上部通过管路连接一第一三通 电磁阀的一个接头，所述第一三通电磁阀的另一个接头通过管路连接所述第二下腔室的上 部，所述第一三通电磁阀的第三个接头通过管路连接一第二三通电磁阀的一个接头，所述 第二三通电磁阀的另一个接头连通大气，所述第二三通电磁阀的第三个接头连接一第三三 通电磁阀的一个接头，所述第三三通电磁阀的另一个接头通过管路连接一高压气源；所述 第一下腔室的下部通过管路连接一第四三通电磁阀的一个接头，所述第四三通电磁阀的另 一个接头通过管路连接所述第二下腔室的下部，所述第四三通电磁阀的第三个接头通过管 路连接所述捕集阱的所述进口，所述捕集阱的所述出口通过管路连接一第五三通电磁阀的 一个接头，所述第五三通电磁阀的另一个接头通过管路连接所述第三三通电磁阀的第三个 接头，所述第五三通电磁阀的第三个接头通过管路连接一第六三通电磁阀的一个接头，所 述第六三通电磁阀的另一个接头通过管路连接所述第一上腔室，所述第六三通电磁阀的第 三个接头通过管路连接所述第二上腔室。 在所述第一杆件上紧固套接一第一挡板，在位于所述第一挡板与所述第一中间隔 板之间的所述第一杆件上套置一第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵在所述第一挡板的底 面，另一端抵在所述第一中间隔板的顶面；在所述第二杆件上紧固套接一第二挡板，在位于 所述第二挡板与所述第二中间隔板之间的所述第二杆件上套置一第二弹簧，所述第二弹簧 的一端抵在所述第二挡板的底面，另一端抵在所述第二中间隔板的顶面。 所述第一气缸的两个输入端分别连接一第七三通电磁阀常闭端和常开端，所述第 二气缸的两个输入端分别连接一第八三通电磁阀常闭端和常开端，所述第七三通电磁阀和 所述第八三通电磁阀的第三个接头通过管路连接高压气源。 所述制冷模块包括一套置在所述第二罐本体外壁上的导冷铝块，在所述导冷铝块 的一侧粘贴一制冷片，所述制冷片的热端紧贴一固定在所述导冷铝块上的超频铜管散热 器。 在所述第二下腔室和所述第二下腔室中分别设置一磁子搅拌器；在所述第一下腔 室和所述第二下腔室中分别设置一温度传感器。 在所述第一三通电磁阀与所述第二下腔室的上部的连接管路上设置一调压阀。 本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术设计了一种套管式石 英捕集阱，利用比热容大，导热系数高并可同时满足高低温导热要求的硅油作为导热介质 在套管内循环，当气流通过时，捕集阱内温度波动< 〇. l°c吸附剂在接近恒温条件下进行低 温吸附和高温热解析，保证了对大气VOCs的定量捕集和定量热解析，提高了对大气VOCs测 量的准确度和精确度。2、本专利技术研发了一种新阀体（单向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大气挥发性有机物测量的恒温吸附热解析装置，其特征在于，它包括一高温罐、一低温罐和一捕集阱；所述高温罐包括一密闭的第一罐本体，所述第一罐本体的中部设置有一第一中间隔板，所述第一中间隔板将所述第一罐本体的内部分隔成第一上腔室和第一下腔室，在所述第一下腔室内装有硅油，在所述第一中间隔板的中心开设有一通孔，在所述第一罐本体的顶部中心紧固连接一第一气缸，所述第一气缸的输出轴伸入所述第一上腔室并紧固连接一第一单向阀，所述第一单向阀包括一与所述第一气缸的输出轴紧固连接的第一杆件，所述第一杆件的下端穿过所述第一中间隔板后紧固连接一第一堵头；在所述第一下腔室所在的所述第一罐本体外壁上包覆一层电加热圈；所述低温罐包括一密闭的第二罐本体，所述第二罐本体的中部设置有一第二中间隔板，所述第二中间隔板将所述第二罐本体的内部分隔成第二上腔室和第二下腔室，在所述第二下腔室内装有硅油，在所述第二中间隔板的中心开设有一通孔，在所述第二罐本体的顶部中心紧固连接一第二气缸，所述第二气缸的输出轴伸入所述第二上腔室并紧固连接一第二单向阀，所述第二单向阀包括一与所述第二气缸的输出轴紧固连接的第二杆件，所述第二杆件的下端穿过所述第二中间隔板后紧固连接一第二堵头；在所述第二下腔室所在的所述第二罐本体外壁上套置一制冷模块；所述捕集阱包括一套管和一内管，所述内管中装有吸附剂，在所述套管上分别设置有一进口和一出口，所述进口和所述出口均连通所述套管与所述内管之间的空隙；所述第一下腔室的上部通过管路连接一第一三通电磁阀的一个接头，所述第一三通电磁阀的另一个接头通过管路连接所述第二下腔室的上部，所述第一三通电磁阀的第三个接头通过管路连接一第二三通电磁阀的一个接头，所述第二三通电磁阀的另一个接头连通大气，所述第二三通电磁阀的第三个接头连接一第三三通电磁阀的一个接头，所述第三三通电磁阀的另一个接头通过管路连接一高压气源；所述第一下腔室的下部通过管路连接一第四三通电磁阀的一个接头，所述第四三通电磁阀的另一个接头通过管路连接所述第二下腔室的下部，所述第四三通电磁阀的第三个接头通过管路连接所述捕集阱的所述进口，所述捕集阱的所述出口通过管路连接一第五三通电磁阀的一个接头，所述第五三通电磁阀的另一个接头通过管路连接所述第三三通电磁阀的第三个接头，所述第五三通电磁阀的第三个接头通过管路连接一第六三通电磁阀的一个接头，所述第六三通电磁阀的另一个接头通过管路连接所述第一上腔室，所述第六三通电磁阀的第三个接头通过管路连接所述第二上腔室。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾立民，陈仕意，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11