一种气溶胶采样解析器及气溶胶分析系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种气溶胶在线采样进样器，采用采样富集与热解析相结合的方案，采样和分析同步进行，实现了气溶胶样品快速在线高效采样、富集与解析。同时根据需求可以扩展采样富集单元和热解析单元能实现多点采样或多路采样分析功能，采样片便于更换有利于后期维护。离子迁移谱利用该装置检测气溶胶样品，灵敏度大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
一种气溶胶采样解析器及气溶胶分析系统
本技术涉及气溶胶在线采样、吸附、富集和热解析
，具体涉及一种气溶胶颗粒物采样和分析装置，及其在离子迁移谱的应用。
技术介绍
气溶胶(aerosol)是一种胶体分散体系，其分散相为固体或液体小质点，分散介质为气体。液体气溶胶通常称为雾，固体气溶胶通常称为雾烟。气溶胶在医学，环境科学，军事学等方面都有很大的应用。在医学方面应用于治疗呼吸道疾病的粉尘型药的制备。环境科学方面比如用卫星检测火灾，遥测沙尘暴等。在军事方面比如烟雾弹之类，还有可以制造气溶胶烟雾来防御激光武器。采集气溶胶一般有三种方法：过滤收集器、撞击收集器和沉积收集器采集。由于大气中气溶胶含量很低，通常采用大流量采样器来采集样品，撞击收集器便于分析气溶胶有机样品的粒径分布，在撞击器上，有机物收集在吸收物质如铝箔上，该方法采样体积也较小，适用于连续在线采样。大气气溶胶中化学物质比较复杂，含量极低，选择一种合适的分析方法尤为重要。要对不同的样品及不同的分析对象进行具体分析，找到最佳方案。目前将气溶胶样品分析过程为先采集，然后是将样品提取、分离和浓缩等几步前处理后，在用气相色谱、质谱和红外光谱等仪器进行定性和定量分析。此过程极为复杂、耗时，无法实现快速在线采集和分析气溶胶样品。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种气溶胶在线采样进样装置，重点解决了气溶胶样品快速在线高效采集、富集与解析。在保证检测灵敏度的前提下，缩短采样分析时间；在保证总分析时间的前提下，增加样品的富集时间；同时减小进样器复杂度和体积/重量、降低成本，实现微型化和集成化。本技术采用技术方案是：一种气溶胶采样解析器，包括采样富集单元、热解析单元、传输单元；所述采样富集单元包括采样口；所述热解析单元包括热解析组件和解析口；所述传输单元包括传输板和至少一个吸附片；所述传输板的任意两个局部分别位于所述采样口和解析口；所述两个局部均设有与采样口和解析口相适应的通孔；所述吸附片覆盖设置于至少一个所述的通孔，且吸附片的位置可在所述的两个局部转换；所述吸附片的周边设有均匀分布的透气孔。优选所述气溶胶采样解析器还包括驱动装置I，所述驱动装置I用于驱动吸附片在传输板上移动，实现吸附片在两个局部的位置转换。本技术还提供另一种气溶胶采样解析器，包括采样富集单元、热解析单元、传输单元；所述采样富集单元包括采样口；所述热解析单元包括热解析组件和解析口；所述传输单元包括传输板和至少一个吸附片；所述传输板具有至少两个自由端；所述两个自由端均设有与采样口和解析口相适应的通孔；所述吸附片覆盖设置于至少一个所述的通孔；所述吸附片的周边设有均匀分布的透气孔；所述传输板可通过旋转，实现两个自由端在所述采样口和解析口的位置转换，从而带动吸附片的位置转换于采样口和解析口。优选所述气溶胶采样解析器还包括驱动装置I，所述驱动装置I用于驱动传输板旋转，从而带动自由端和吸附片实现在采样口和解析口两个位置的转换。优选所述吸附片的周侧固定于通孔的外周边。优选所述的热解析单元还包括与解析口连通的气室；气室设有连通的进气管和出气管；所述的热解析单元的热解析组件包括与气室适配的加热棒和温度传感器。优选所述采样富集单元还包括采样气道和抽气装置，所述采样口位于采样气道和抽气装置之间；所述抽气装置可沿采样气道所在的轴向移动。优选所述热解析单元还包括支撑件，所述解析口位于热解析组件和支撑件之间。优选所述热解析单元还包括驱动装置II，所述驱动装置II可带动支撑件移动，实现吸附片密封在热解析组件的气室和支撑件之间。本专利技术还提供一种气溶胶分析系统，将上述的气溶胶采样解析器与离子迁移谱的联用。传输单元优选包括传输板、吸附片和驱动装置I(优选径向旋转驱动装置)。传输板优选为一对称长方形平板，优选在传输板中心设固定孔，通过此孔将传输板固定于驱动装置I(优选径向旋转驱动装置)的转轴，优选在传输板设有中心对称的两个通孔(优选为圆形)，两通孔能分别与分别与采样口和解析口相适应。两个吸附片(优选为圆形)分别覆盖于两个通孔，吸附片的边缘设有一组均匀分布的气孔，用于通气。所述吸附片的材质为耐高温织物或纸质材料，更优选为耐高温布料；所述耐高温是指耐温度200℃-250℃。热解析单元用于将采集的气溶胶样品高温气化，并将气体送入检测单元，包括热解析组件、支撑件和驱动装置II(优选轴向位移驱动装置)。热解析组件的一端有凹槽形成气室。支撑件置于驱动装置II和热解析组件之间。所述驱动装置II可以为步进电机或电磁阀等。所述传输板优选具有三个或四个自由端。所述传输板可为三菱形或十字形等多种形式的中心对称的形状，采样富集单元和热解析单元同步增加，若为三菱形可实现2点采样；若为十字形可以实现3点采样或2路采样分析。所述吸附片材质为吸附材料，形状可以网状结构圆片或边缘均匀分布通气孔的圆片。吸附片与传输板之间可以采用胶粘或夹持等方法固定密封。为满足目前气溶采样进样在高灵敏、快速采样分析方面需要，本技术结合撞击收集器的原理，与热解析分析器相结合，设计一种气溶胶在线采样进样器装置，实现了气溶胶在线快速采集，并将采集到的样品通过热解析器送入离子迁移谱中快速分析。同时通过扩展采集富集单元或热解析单元可以实现多点样品采集或多路样品分析。该采样进样器能提高灵敏度，缩短了采样分析时间。本技术的优点：(1)采用采样富集与热解析相结合的方案，更有利于实现实时在线采样和检测，相对于传统采样和分析分离独立方案，可以减少样品在传输过程中的损失，有利于提高灵敏度。(2)对于采样和分析时效性要求严格的情况下，可以实现边采样边分析同步进行，在分析样品时，采样富集单元也开始采样，分析时间也被充分利用。若分析时间固定，在采样时间不变的情况下，缩短了采样和分析时间；在总的分析和采样时间不变的情况下，延长采样富集时间，有利于提高灵敏度。(3)采样富集单元和热解析单元根据需求可以扩展，能实现多点采样或多路采样分析功能。(4)采样片便于更换，有利于进样器污染等后期维护。(5)采样片的材质可以为多种类型吸附材料，可根据不同样品更换不同材质吸附采样片。(6)热解析单元可根据样品进行温度调节，可以恒温工作或节能模式实现闪热工作。(7)结构合理、紧凑，便于小型化，利于装调。在离子迁移谱上，利用该装置检测气溶胶样品，与其它的气溶胶采样进样器相比，如：膜富集采样进样装置，在整个采样分析周期大幅缩短，灵敏度大幅提高，同时增强了抗干扰能力，降低了其它杂质对仪器的信号影响。附图说明下面结合附图对本技术作进一步详细的说明：图1气溶胶在线采样进样器结构示意图。图2传输单元的传输板和采样片结构示意图。图3扩展为2点采样的气溶胶在线采样进样器原理示意图。图4扩展为2路采样分析的气溶胶在线采样进样器原理示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气溶胶采样解析器，其特征在于，包括采样富集单元、热解析单元、传输单元；所述采样富集单元包括采样口；/n所述热解析单元包括热解析组件和解析口；所述传输单元包括传输板和至少一个吸附片；所述传输板的任意两个局部分别位于所述采样口和解析口；所述两个局部均设有与采样口和解析口相适应的通孔；所述吸附片覆盖设置于至少一个所述的通孔，且吸附片的位置可在所述的两个局部转换；所述吸附片的周边设有均匀分布的透气孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种气溶胶采样解析器，其特征在于，包括采样富集单元、热解析单元、传输单元；所述采样富集单元包括采样口；
所述热解析单元包括热解析组件和解析口；所述传输单元包括传输板和至少一个吸附片；所述传输板的任意两个局部分别位于所述采样口和解析口；所述两个局部均设有与采样口和解析口相适应的通孔；所述吸附片覆盖设置于至少一个所述的通孔，且吸附片的位置可在所述的两个局部转换；所述吸附片的周边设有均匀分布的透气孔。


2.根据权利要求1所述的气溶胶采样解析器，其特征在于，所述气溶胶采样解析器还包括驱动装置I，所述驱动装置I用于驱动吸附片在传输板上移动，实现吸附片在两个局部的位置转换。


3.一种气溶胶采样解析器，其特征在于，包括采样富集单元、热解析单元、传输单元；所述采样富集单元包括采样口；
所述热解析单元包括热解析组件和解析口；
所述传输单元包括传输板和至少一个吸附片；所述传输板具有至少两个自由端；所述两个自由端均设有与采样口和解析口相适应的通孔；所述吸附片覆盖设置于至少一个所述的通孔；所述吸附片的周边设有均匀分布的透气孔；
所述传输板可通过旋转，实现两个自由端在所述采样口和解析口的位置转换，从而带动吸附片的位置转换于采样口和解析口。


4.根据权利要求3所述的气溶胶采样解析器...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓怀文，赵将，李海洋，曹树亚，王卫国，李京华，杨杰，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：新型
国别省市：辽宁;21