一种大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种大气气相‑颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置，所述装置包括相连接设置的样品采集系统和数据记录单元，所述样品采集系统能够同时采集颗粒物和气相有机物中半挥发性/中等挥发性有机物，所述数据记录单元能够读取和存储样品采集系统的采样信息。本装置气路简单，可对气相‑颗粒相中S/IVOCs实现同步采集，本装置适合野外监测、自动监测站、烟雾箱模拟产物动态监测、高铁等特殊条件下连续采样或无人值守采集大气样品使用，特别对于企业空气污染物排放的监控以及典型的如灰霾天气的大气污染过程的全程大气样品采集具有重要的意义，可以应用于空气污染物排放的监控以及大气污染过程监控技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置
本技术属于环境监测
，尤其是一种大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置。
技术介绍
根据有机化合物在大气中的有效饱和浓度(C*，298K)不同，可将其分为如下几类：挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，VOCs)，其有效饱和浓度范围为C*>106.5μg/m3；中等挥发性有机化合物(intermediate-volatilityorganiccompounds，IVOCs)，其有效饱和浓度范围为102.5μg/m3<C*<106.5μg/m3；半挥发性有机化合物(semi-volatilityorganiccompounds，SVOCs)，其有效饱和浓度范围为10-0.5μg/m3<C*<102.5μg/m3。目前国内对有机物组分及含量的测定主要是针对VOCs。而研究表明，S/IVOCs是大气中二次有机气溶胶(secondaryorganicaerosol,SOA)的重要前体物，它们测量的缺失是造成当前SOA实测值与估算值不闭合的最主要原因。针对气相及颗粒相中S/IVOCs的采集装置通常只单独采集气相或者颗粒相，数据之间的关联性较弱，对结果的解析存在局限性。因此发展一种同步采集气相-颗粒相中半挥发性/中等挥发性有机物的装置很有意义。通过检索，尚未发现与本技术专利申请相关的专利公开文献。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置，所述装置包括相连接设置的样品采集系统和数据记录单元，所述样品采集系统能够同时采集颗粒物和气相有机物中半挥发性/中等挥发性有机物，所述数据记录单元能够读取和存储样品采集系统的采样信息。而且，所述样品采集系统包括空气动力学等效粒径切割头、样品采集气路、吸附管、扩散干燥管和隔膜真空泵，所述样品采集气路、吸附管、扩散干燥管的数量均设置为两个以上，所述样品采集气路包括一个膜托和多个串联设置的单通道气相采集气路，该膜托能够采集颗粒物，膜托与单通道气相采集气路的一端相连接设置，单通道气相采集气路的另一端与隔膜真空泵相连接设置，膜托、隔膜真空泵之间的单通道气相采集气路上均相连接设置有扩散干燥管，除一个膜托、扩散干燥管之间的单通道气相采集气路上未设置吸附管之外，其余的膜托、扩散干燥管之间的单通道气相采集气路上均设置有吸附管。而且，所述数据记录单元包括相连接设置的气体质量流量计和触屏微电脑，所述气体质量流量计能够检测样品采集系统的气体质量流量。而且，所述装置还包括气路控制单元、环境参数单元、散热系统、仪器操作系统和数据传送单元，所述样品采集系统、数据记录单元、环境参数单元、散热系统、仪器操作系统和数据传送单元均与气路控制单元相连接设置；所述样品采集系统包括空气动力学等效粒径切割头、多组并联的样品采集气路、吸附管、扩散干燥管、隔膜真空泵，空气动力学等效粒径切割头与多组并联的样品采集气路的进气端相连接设置；每组并联的样品采集气路由一个用于颗粒物采集的膜托串联多个平行的单通道气相采集气路组成，单通道气相采集气路的一端与膜托相连接设置，该单通道气相采集气路的另一端与隔膜真空泵相连接设置；单通道气相采集气路上均依次间隔安装吸附管、扩散干燥管；隔膜真空泵与气路控制单元相连接设置且由气路控制单元的主控制器控制；多组并联的样品采集气路之间通过气路控制单元进行切换；所述气路控制单元包括相连接设置的主控制器和多个三通电磁阀或单向电磁阀，主控制器能够控制三通电磁阀或单向电磁阀的通断；所述三通电磁阀包含A、B两个进气口和一个C出气口，吸附管的排气端与三通电磁阀的进气口A口和B口相连，三通电磁阀的出气口C与连接扩散干燥管的进气口相连接设置；所述单向电磁阀设置在吸附管的排气端与扩散干燥管的进气口之间，扩散干燥管的出气口与数据记录单元的质量流量计的进气口相连接设置，质量流量计的出气口与一个排气总管的进气口相连接设置，排气总管的出气口与隔膜真空泵的吸气口连通设置，隔膜真空泵的排气口能够将尾气排出，主控制器能够控制三通电磁阀或者单向电磁阀进行切换，实现控制多组并联的样品采集气路的自动化切换及采样收集；所述数据记录单元包括气体质量流量计和触屏微电脑，气体质量流量计与气路控制单元的主控制器信号连接，主控制器与触屏微电脑信号连接，主控制器控制数据记录单元进行读取和存储采样信息；所述环境参数单元能够检测环境中的参数；所述散热系统能够使样品采集装置温度与室外温度接近；所述仪器操作系统为触屏微电脑，触屏微电脑与主控制器信号连接，触屏微电脑能够编写采样程序，将程序转换成信号传递给主控制器，主控制器将各单元回馈的信号传回触屏微电脑，触屏微电脑编译信号，将信号转换成数据，然后记录并计算采样数据存储在微电脑中；所述数据传送单元包括相连接设置的数据传输线和外接设备，外接设备与仪器操作系统相连接设置。而且，所述环境参数单元为TVOCs传感器、臭氧传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器中的任意一种传感器或两种以上传感器的组合，环境参数单元与主控制器信号连接；或者，所述散热系统为自动采样装置散热系统，该系统包括相连接设置的散热风扇和百叶窗，散热风扇与主控制器信号连接；或者，所述外接设备通过网线接口或者USB接口与触屏微电脑进行连接，外接设备为外部计算机时能够实时编写、更新微电脑软件程序，拷贝采样数据，也能够通过外接计算机与远程设备、移动终端建立连接，实现远程控制和监控及数据传输。而且，所述系统还包括电源控制单元，该电源控制单元也与主控制器相连接设置，该电源控制单元控制的供电电路分为两路，第一路电路控制整个样品采集系统内部的低压电路的开闭，第二路电路作为高压电路，控制隔膜真空泵的开闭，当电源控制单元在接收到主控制器发出的控制信号后，能同时打开两路电路，或者分别单独打开低压电路或高压电路。而且，所述电源控制单元内嵌设置在主控制器上；或者，所述电源控制单元包括两个继电器，主控制器通过控制继电器控制整个样品采集系统的低压电路和隔膜真空泵及散热风扇所在的高压电路的开闭。而且，所述膜托还串联一个旁路平衡管，该旁路平衡管为一单通道气相采集气路，该旁路平衡管上相连接设置扩散干燥管，旁路平衡管的一端与膜托的出气口相连接设置，旁路平衡管的另一端与三通电磁阀或单向电磁阀相连接设置，组成旁路平衡管路；当旁路平衡管与三通电磁阀相连接设置时，旁路平衡管的另一端与三通电磁阀的进气口A口和B口相连，三通阀三通电磁阀的出气口C与扩散干燥管的进气口相连接设置；当旁路平衡管与单向电磁阀相连接设置时，旁路平衡管上安装单向电磁阀，且与扩散干燥管的进气口相连接设置；主控制器通过控制三通电磁阀、单向电磁阀以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置，其特征在于：所述装置包括相连接设置的样品采集系统和数据记录单元，所述样品采集系统能够同时采集颗粒物和气相有机物中半挥发性/中等挥发性有机物，所述数据记录单元能够读取和存储样品采集系统的采样信息；/n所述数据记录单元包括相连接设置的气体质量流量计和触屏微电脑，所述气体质量流量计能够检测样品采集系统的气体质量流量；/n所述装置还包括气路控制单元、环境参数单元、散热系统、仪器操作系统和数据传送单元，所述样品采集系统、数据记录单元、环境参数单元、散热系统、仪器操作系统和数据传送单元均与气路控制单元相连接设置；/n所述样品采集系统包括空气动力学等效粒径切割头、多组并联的样品采集气路、吸附管、扩散干燥管、隔膜真空泵，空气动力学等效粒径切割头与多组并联的样品采集气路的进气端相连接设置；每组并联的样品采集气路由一个用于颗粒物采集的膜托串联多个平行的单通道气相采集气路组成，单通道气相采集气路的一端与膜托相连接设置，该单通道气相采集气路的另一端与隔膜真空泵相连接设置；单通道气相采集气路上均依次间隔安装吸附管、扩散干燥管；隔膜真空泵与气路控制单元相连接设置且由气路控制单元的主控制器控制；多组并联的样品采集气路之间通过气路控制单元进行切换；/n所述气路控制单元包括相连接设置的主控制器和多个三通电磁阀或单向电磁阀，主控制器能够控制三通电磁阀或单向电磁阀的通断；/n所述三通电磁阀包含A、B两个进气口和一个C出气口，吸附管的排气端与三通电磁阀的进气口A口和B口相连，三通电磁阀的出气口C与连接扩散干燥管的进气口相连接设置；/n所述单向电磁阀设置在吸附管的排气端与扩散干燥管的进气口之间，扩散干燥管的出气口与数据记录单元的质量流量计的进气口相连接设置，质量流量计的出气口与一个排气总管的进气口相连接设置，排气总管的出气口与隔膜真空泵的吸气口连通设置，隔膜真空泵的排气口能够将尾气排出，主控制器能够控制三通电磁阀或者单向电磁阀进行切换，实现控制多组并联的样品采集气路的自动化切换及采样收集；/n所述数据记录单元包括气体质量流量计和触屏微电脑，气体质量流量计与气路控制单元的主控制器信号连接，主控制器与触屏微电脑信号连接，主控制器控制数据记录单元进行读取和存储采样信息；/n所述环境参数单元能够检测环境中的参数；/n所述散热系统能够使样品采集装置温度与室外温度接近；/n所述仪器操作系统为触屏微电脑，触屏微电脑与主控制器信号连接，触屏微电脑能够编写采样程序，将程序转换成信号传递给主控制器，主控制器将各单元回馈的信号传回触屏微电脑，触屏微电脑编译信号，将信号转换成数据，然后记录并计算采样数据存储在微电脑中；/n所述数据传送单元包括相连接设置的数据传输线和外接设备，外接设备与仪器操作系统相连接设置；/n所述环境参数单元为TVOCs传感器、臭氧传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器中的任意一种传感器或两种以上传感器的组合，环境参数单元与主控制器信号连接；/n所述散热系统为自动采样装置散热系统，该系统包括相连接设置的散热风扇和百叶窗，散热风扇与主控制器信号连接；/n所述外接设备通过网线接口或者USB接口与触屏微电脑进行连接，外接设备为外部计算机时能够实时编写、更新微电脑软件程序，拷贝采样数据，也能够通过外接计算机与远程设备、移动终端建立连接，实现远程控制和监控及数据传输；/n所述系统还包括电源控制单元，该电源控制单元也与主控制器相连接设置，该电源控制单元控制的供电电路分为两路，第一路电路控制整个样品采集系统内部的低压电路的开闭，第二路电路作为高压电路，控制隔膜真空泵的开闭，当电源控制单元在接收到主控制器发出的控制信号后，能同时打开两路电路，或者分别单独打开低压电路或高压电路；/n所述电源控制单元内嵌设置在主控制器上；/n所述电源控制单元包括两个继电器，主控制器通过控制继电器控制整个样品采集系统的低压电路和隔膜真空泵及散热风扇所在的高压电路的开闭；/n所述膜托还串联一个旁路平衡管，该旁路平衡管为一单通道气相采集气路，该旁路平衡管上相连接设置扩散干燥管，旁路平衡管的一端与膜托的出气口相连接设置，旁路平衡管的另一端与三通电磁阀或单向电磁阀相连接设置，组成旁路平衡管路；当旁路平衡管与三通电磁阀相连接设置时，旁路平衡管的另一端与三通电磁阀的进气口A口和B口相连，三通阀三通电磁阀的出气口C与扩散干燥管的进气口相连接设置；当旁路平衡管与单向电磁阀相连接设置时，旁路平衡管上安装单向电磁阀，且与扩散干燥管的进气口相连接设置；主控制器通过控制三通电磁阀、单向电磁阀以及质量流量计控制吸附管采集流量和膜采集流量的平衡；/n所述系统还包括设有进气口的可移动箱体，该可移动箱体的底部可拆卸设置活动滚轮，所述样品采集系统、数据记录单元、环境参数...

【技术特征摘要】
1.一种大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物同步采集装置，其特征在于：所述装置包括相连接设置的样品采集系统和数据记录单元，所述样品采集系统能够同时采集颗粒物和气相有机物中半挥发性/中等挥发性有机物，所述数据记录单元能够读取和存储样品采集系统的采样信息；
所述数据记录单元包括相连接设置的气体质量流量计和触屏微电脑，所述气体质量流量计能够检测样品采集系统的气体质量流量；
所述装置还包括气路控制单元、环境参数单元、散热系统、仪器操作系统和数据传送单元，所述样品采集系统、数据记录单元、环境参数单元、散热系统、仪器操作系统和数据传送单元均与气路控制单元相连接设置；
所述样品采集系统包括空气动力学等效粒径切割头、多组并联的样品采集气路、吸附管、扩散干燥管、隔膜真空泵，空气动力学等效粒径切割头与多组并联的样品采集气路的进气端相连接设置；每组并联的样品采集气路由一个用于颗粒物采集的膜托串联多个平行的单通道气相采集气路组成，单通道气相采集气路的一端与膜托相连接设置，该单通道气相采集气路的另一端与隔膜真空泵相连接设置；单通道气相采集气路上均依次间隔安装吸附管、扩散干燥管；隔膜真空泵与气路控制单元相连接设置且由气路控制单元的主控制器控制；多组并联的样品采集气路之间通过气路控制单元进行切换；
所述气路控制单元包括相连接设置的主控制器和多个三通电磁阀或单向电磁阀，主控制器能够控制三通电磁阀或单向电磁阀的通断；
所述三通电磁阀包含A、B两个进气口和一个C出气口，吸附管的排气端与三通电磁阀的进气口A口和B口相连，三通电磁阀的出气口C与连接扩散干燥管的进气口相连接设置；
所述单向电磁阀设置在吸附管的排气端与扩散干燥管的进气口之间，扩散干燥管的出气口与数据记录单元的质量流量计的进气口相连接设置，质量流量计的出气口与一个排气总管的进气口相连接设置，排气总管的出气口与隔膜真空泵的吸气口连通设置，隔膜真空泵的排气口能够将尾气排出，主控制器能够控制三通电磁阀或者单向电磁阀进行切换，实现控制多组并联的样品采集气路的自动化切换及采样收集；
所述数据记录单元包括气体质量流量计和触屏微电脑，气体质量流量计与气路控制单元的主控制器信号连接，主控制器与触屏微电脑信号连接，主控制器控制数据记录单元进行读取和存储采样信息；
所述环境参数单元能够检测环境中的参数；
所述散热系统能够使样品采集装置温度与室外温度接近；
所述仪器操作系统为触屏微电脑，触屏微电脑与主控制器信号连接，触屏微电脑能够编写采样程序，将程序转换成信号传递给主控制器，主控制器将各单元回馈的信号传回触屏微电脑，触屏微电脑编译信号，将信号转换成数据，然后记录并计算采样数据存储在微电脑中；
所述数据传送单元包括相连接设置的数据传输线和外接设备，外接设备与仪器操作系统相连接设置；
所述环境参数单元为TVOCs传感器、臭氧传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器中的任意一种传感器或两种以上传感器的组合，环境参数单元与主控制器信号连接；
所述散热系统为自动采样装置散热系统，该系统包括相连接设置的散热风扇和百叶窗，散热风扇与主控制器信号连接；
所述外接设备通过网线接口或者USB接...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭松，龚原正，宋锴，吕大器，唐荣志，万子超，陈仕意，谢峰，陆思华，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：新型
国别省市：北京;11