一种无基质干扰型采样器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无基质干扰型采样器。它包括VOC吸附管、PM切割头、超声雾化装置、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵；VOC吸附管、PM切割头、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵通过管道顺序相连，所述的超声雾化装置设于PM切割头与第一级样品收集装置之间的连接管道上或设于第一级样品收集装置的顶壁上，在第二级收集装置中设有冷凝装置。本实用新型专利技术没有采用石英或者玻璃等材质滤膜来收集，而这些材质本身具有很大的毒性效应，这样对大气颗粒物研究毒性及毒理研究带来很大的基质干扰，因此，本实用新型专利技术的无基质干扰型采样器既减少基质干扰，又能保证采样效率。

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【技术实现步骤摘要】
一种无基质干扰型采样器
本技术属于环境工程
，具体涉及一种无基质干扰型采样器。
技术介绍
空气污染严重影响人体健康，已经成为当前我国面对的主要环境问题之一。大气颗粒物是大气溶胶的重要组成部分，是造成局地和区域性灰霾现象和影响人体健康的重要污染物。大气气溶胶中可吸入颗粒物(PM2.5)是指空气动力学直径小于2.5μm的颗粒，其粒径小、表面积极大，极易吸附大量的有毒、有害物质和强致癌物，且在大气中的停留时间长、输送距离远。碳质颗粒占大气颗粒物成分的10％～50％,含有邻苯二甲酸酯、多坏芳烃等有害物质，对全球环境变化、辐射强度、能见度、环境质量和人类健康有重要影响。它可经过呼吸道进人支气管和肺部。大量流行病学调查研究表明，可吸人颗粒物与人类呼吸系统疾病的发病率和死亡率密切相关，可引起哮喘、肺功能下降、呼吸系统炎症，甚至累及心血管系统、神经系统、免疫系统，促进癌症发生。随着环境破坏日益加重，空气污染尤其是PM2.5污染日益加重，引起世界普遍关注。研究PM2.5空气污染物导致炎症损伤的致病机制、氧化应急(ROS)效应机制，以及细胞凋亡机制等空气污染毒性及毒理研究已成为当前热点。由于我国对气溶胶颗粒的研究起步比较晚，国内研究使用的气溶胶颗粒的采样设备大都靠国外的引进，国内设计和生产气溶胶采集设备的能力较弱，尚无较强的竞争能力。在国际上较常用的MOUDIMMI、Andersen八级冲击采样器、SioutasCascadeImpactor(SKC)，其流量仅为9L/min-90L/min，而且体积较小，远远不能满足颗粒态毒性分析所要求的样品量。而在大气颗粒物研究中较为常用的大流量采样器，如TischEnvironmental、ThermoScientific和Digitel等，虽然能够同时采集颗粒态，但是其采集的颗粒物载体也基本采用石英或者玻璃等材质虑膜，而有研究表明这些材质本身具有很大的毒性效应，这样对大气颗粒物研究毒性及毒理研究带来很大的基质干扰。研制一种新型大气采样装置，既要减少基质干扰，又能保证采样效率是目前亟需解决的重要问题之一。
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种既无基质干扰，又能保证采样效率的无基质干扰型采样器。本技术的无基质干扰型采样器，其特征在于，包括VOC吸附管、PM切割头、超声雾化装置、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵；VOC吸附管、PM切割头、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵通过管道顺序相连，所述的超声雾化装置设于PM切割头与第一级样品收集装置之间的连接管道上或设于第一级样品收集装置的顶壁上，在第二级收集装置中设有冷凝装置。优选，在第二级样品收集装置和气泵之间的管道中还设有滤网，所述的滤网能够截留没有被第一级样品收集装置、第二级样品收集装置收集的颗粒物，又能保持气道的畅通。优选，还设有控制系统，控制系统和气泵信号相连，通过控制系统控制气泵的开关。因此可以控制采样时间和采样效率，如通过控制气泵的开关可以控制采样时间，通过控制气泵抽气的功率大小来控制采样速率。所述的PM切割头，可以根据具体需要选择，其主要的作用是让目标颗粒物通过，如PM2.5切割头，其是将粒径大于2.5微米的颗粒物截留，而小于等于2.5微米的颗粒物被筛选出来，随气流进入第一级和第二级样品收集装置中，从而被收集。现有技术中有很多可以实现此功能的产品，例如装有PM2.5冲击切割器的大容量采样器(新拓分析仪器公司，上海，中国)。本技术的无基质干扰型采样器是这样运行的：开启气泵抽气，在管道内形成吸力，大气样品从VOC吸附管的进样口进入，VOC(挥发性有机物)被VOC吸附管吸附，剩余气体进入PM切割头中，经过筛选后，含有目标大小颗粒物的气体从PM切割头出来后，与超声雾化装置喷出的超声雾化水液滴相互作用，加大颗粒物的粒径和质量，然后由于重力作用，掉落于第一级样品收集装置中，气体再进入第二级样品收集装置中，重量比较轻没有在第一样品收集装置掉落的颗粒物，由于第二级样品收集装置中的冷凝作用，而掉落在第二级样品收集装置中，从而收集样品。样品收集装置中的样品经过真空冷冻干燥，在不破环大气颗粒物组成条件下除去水，从而得到样品。从这里可以看出，本技术没有采用石英或者玻璃等材质滤膜来收集，而这些材质本身具有很大的毒性效应，这样对大气颗粒物研究毒性及毒理研究带来很大的基质干扰，因此，本技术的无基质干扰型采样器既减少基质干扰，又能保证采样效率。本技术的无基质干扰型采样器根据水超声雾化成液粒机理及雾化液粒与大气颗粒物的相互作用原理，结合二次碰撞切割并配备适当冷凝装置等提高大气颗粒物采集效率，研制出的无基质干扰型采样器，它既无基质干扰，又能保证采样效率。为大气污染研究提供新型采样设备，促进毒性及毒理研究，为大气污染防治对策提供科学依据和理论支持。附图说明：图1是本技术的无基质干扰型采样器；图2是实施例2的无基质干扰型采样器；其中1、VOC吸附管；2、PM切割头；3、超声雾化装置；4、第一级样品收集装置；5、第二级样品收集装置；6、气泵；7、控制系统；8、滤网；9、冷凝装置。具体实施方式：以下是对本技术的进一步说明，而不是对本技术的限制。实施例1：如图1所示，本实施例的无基质干扰型采样器，包括VOC吸附管1、PM切割头2、超声雾化装置3、第一级样品收集装置4、第二级样品收集装置5、气泵6和滤网8；VOC吸附管1、PM切割头2、第一级样品收集装置4、第二级样品收集装置5和气泵6通过管道顺序相连，所述的超声雾化装置3设于PM切割头2与第一级样品收集装置4之间的连接管道上，在第二级样品收集装置和气泵之间的管道中还设有滤网8，在第二级样品收集装置中设有冷凝装置9。实施例2：如图2所示，本实施例的无基质干扰型采样器，包括VOC吸附管1、PM切割头2、超声雾化装置3、第一级样品收集装置4、第二级样品收集装置5、气泵6、控制系统7和滤网8；VOC吸附管1、PM切割头2、第一级样品收集装置4、第二级样品收集装置5和气泵6通过管道顺序相连，所述的超声雾化装置3设于PM切割头2与第一级样品收集装置4之间的连接管道上，在第二级样品收集装置和气泵之间的管道中还设有滤网8，在第二级样品收集装置中设有冷凝装置9。还设有控制系统7，控制系统7和气泵6信号相连，通过控制系统7控制气泵的开关。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无基质干扰型采样器，其特征在于，包括VOC吸附管、PM切割头、超声雾化装置、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵；VOC吸附管、PM切割头、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵通过管道顺序相连，所述的超声雾化装置设于PM切割头与第一级样品收集装置之间的连接管道上或设于第一级样品收集装置的顶壁上，在第二级收集装置中设有冷凝装置。

【技术特征摘要】
1.一种无基质干扰型采样器，其特征在于，包括VOC吸附管、PM切割头、超声雾化装置、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵；VOC吸附管、PM切割头、第一级样品收集装置、第二级样品收集装置和气泵通过管道顺序相连，所述的超声雾化装置设于PM切割头与第一级样品收集装置之间的连接管道上或设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向云，李军，张干，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：新型
国别省市：广东,44