[發明專利]一種氣溶膠類樣品采集、富集和熱解析裝置

有效

• 申請號: 201811002379.4
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN110873659B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 倉懷文;李海洋;黃衛;李京華
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N1/28;G01N27/64
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種氣溶膠類樣品采集、富集和熱解析裝置，包括：電機、載氣通道、擋雨塵板、熱解析器、氣溶膠樣品收集器、富集膜、富集膜支撐托盤、風扇、熱解析樣品氣通道、三通氣流切換閥和氣流通道；

氣溶膠樣品收集器包括上下二端開口的、中空的上部倒錐臺狀結構，上下二端開口的、中空的下部錐臺狀結構，上部倒錐臺狀結構和下部錐臺狀結構通過一上下二端開口的中空筒體相連通，上部倒錐臺狀結構的上開口端作為采樣口，采樣口上部設有擋雨塵板；采樣口上部設有擋雨塵板留有空隙；于擋雨塵板下部設有于塊狀熱解析器，于塊狀熱解析器下方設有用于氣體流動分配的第一凹槽，于擋雨塵板上部設有電機，電機的輸出軸穿過擋雨塵板與塊狀熱解析器上方固接，通過電機控制熱解析器上下往復運動；

富集膜支撐托盤包括上下二端開口的中空筒體，于中空筒體內的中部設有一塊體，塊體上方開設有用于氣體流動分配的第二凹槽，塊體通過支桿與中空筒體相連接；中空筒體上開口端與下部錐臺狀結構下開口端相對貼接或相互套接，第二凹槽上開口處設置有支撐網，支撐網上設置有富集膜；第二凹槽位于第一凹槽的正下方，第一凹槽向下移動扣合于第二凹槽上，使第一凹槽的下開口與第二凹槽上開口間相密封；

中空筒體下開口端與風扇的進氣口相連通；

載氣氣源中的載氣經第一三通氣流切換閥通過載氣通道與第一凹槽相連通；

第二凹槽經第二三通氣流切換閥通過熱解析樣品氣通道流出；第一三通氣流切換閥的第三接口與第二三通氣流切換閥的第三接口相連。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：

富集膜支撐托盤的另一端連接風扇；

富集膜支撐托盤的中心位于氣溶膠樣品收集器的中心偏下位置；

富集膜支撐托盤上放置支撐網和富集膜，在支撐網下面是中空結構，有熱解析樣品氣通道與其相連，熱解析樣品氣通道的另一端與三通氣流切換閥相連；

電機固定于擋雨塵板上，電機的升降桿上安裝熱解析器，能實現熱解析器的升降，有一載氣通道穿過熱解析器和電機與外界氣流切換閥相連；

兩個外界三通氣流切換閥相連，形成一路氣流通道；它們的另一端分別與載氣和離子遷移管相連；

裝置的三通氣流切換閥結合離子遷移譜完成載氣氣路切換，采樣、富集時載氣流過氣流通道，熱解析時將流過載氣通道、富集膜后，熱解析后的樣品氣送入儀器分析。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：氣溶膠樣品收集器為沙漏型，或設計成漏斗型的有利于氣溶膠樣品收集的形狀。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：富集膜為玻璃纖維膜/棉、聚四氟乙烯膜、硅膠膜、陶瓷膜中的一種。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：熱解析器內設有電加熱棒和/或電加熱絲、以及溫度傳感器，電加熱棒和/或電加熱絲、以及溫度傳感器經溫度控制器與外電源相連，能實現智能程序控溫。

6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：電機為直線電機或步進電機能實現升降的裝置、或采用推拉式電磁閥或推拉式電磁體替代。

7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：風扇為大流量風扇，或用大流量氣泵來代替，實現采集樣品。

8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：

第一凹槽的下開口與第二凹槽上開口的形狀和尺寸相匹配。

9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：

三通氣流切換閥為二位三通電磁閥。

10.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：

第二凹槽中流出的熱解析樣品氣通入離子遷移管中。