[發明專利]一種口罩型霾污染天氣人體呼吸暴露采樣裝置及方法

有效

• 申請號: 202111115204.6
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113865949B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 肖舜;張寧寧;劉隨心;李建軍;李星敏;張樹譽;樊超;辛博;劉燕;孫玉琪;張佳音;韓婧;徐紅梅;周家茂;張婷;田瑞霞;杜莉麗;劉金晶;王娜;董妍;楊林娜;郭佳琪
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G01F1/00
• 代理公司: 西安毅聯專利代理有限公司 61225
• 代理人: 王昊

本申請公開了一種口罩型霾污染天氣人體呼吸暴露采樣裝置及方法，包括呼吸面罩、采樣頭、采樣管、呼吸管和采樣主機；呼吸面罩的邊緣處設置有密封環，采樣頭設置于呼吸面罩的中下部，采樣頭的一側安裝有封板；采樣主機包括殼體和設置于殼體內的氣泵、第一流量計、第二流量計、控制器和電池；呼吸管的一端與呼吸面罩的敞口的一側連通，呼吸管的另一端與第一流量計的出氣口連通；采樣管的一端穿過呼吸面罩伸入封板內，采樣管的另一端與第二流量計的進氣口連通，第二流量計的出氣口與氣泵的進氣口連通；氣泵、第一流量計、第二流量計和電池均與控制器電性連接。本申請解決了現有技術中的人體呼吸暴露采樣裝置的采樣結果存在較大誤差的問題。

技術領域

本申請屬于大氣顆粒物采樣技術領域，具體涉及一種口罩型霾污染天氣人體呼吸暴露采樣裝置及方法。

背景技術

大氣細顆粒物是大氣環境中化學組成最復雜、危害最大的污染物，現已成為影響大氣環境質量和人體健康的主要危害因素之一，PM2.5是大氣霾污染的主要成分，其空氣動力學等效粒徑≤2.5m，顆粒表面形態結構復雜且比表面積大，利于富集環境空氣中毒害組分，進而穿透肺部參與全身血液循環引發一系列心腦血管疾病。有研究表明，高濃度PM2.5暴露會引發人體血壓上升、心律失常，產生中風、急性心梗、動脈粥樣硬化等癥狀，且暴露時間越長，心血管疾病患者死亡率越高。以霾污染天氣為代表的PM2.5污染呼吸暴露會顯著增加人體健康風險，短期霾天氣污染暴露可能會增加呼吸系統(非肺癌)人群壽命的損失，如果PM2.5污染濃度降低至中國或世界衛生組織日均濃度標準可能會延長呼吸系統疾病人群的壽命。

現有的人體呼吸暴露采樣裝置通常為可穿戴式，該類采樣裝置通常掛在人員的腰間或者肩上等部位，因此不能直接采集人員呼吸范圍內的有效空氣樣本，即使將人體呼吸暴露采樣裝置設置于人員面部，也不能真實體現人員的呼吸流量，因此現有的人體呼吸暴露采樣裝置不能直接采集反映人體呼吸暴露的有效樣本，給采樣結果帶來了較大的誤差，同時現有的人體呼吸暴露采樣裝置還存在價格昂貴、穿戴不便等問題，進而給個人空氣污染暴露情況的評估帶來了諸多不便。

發明內容

本申請實施例通過提供一種口罩型霾污染天氣人體呼吸暴露采樣裝置及方法，解決了現有技術中的人體呼吸暴露采樣裝置的采樣結果存在較大誤差的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種口罩型霾污染天氣人體呼吸暴露采樣裝置，包括呼吸面罩、采樣頭、采樣管、呼吸管、以及采樣主機；

所述呼吸面罩具有蓋合至鼻部和口部的敞口，所述呼吸面罩和面部接觸的邊緣處設置有密封環，所述呼吸面罩的兩側設置有相配合的頭帶；

所述采樣頭設置于所述呼吸面罩的中下部，所述采樣頭位于所述呼吸面罩的敞口的一側安裝有用于密封所述采樣頭的封板；

所述采樣主機包括殼體、以及設置于所述殼體內的氣泵、第一流量計、第二流量計、控制器和電池；

所述呼吸管的一端與所述呼吸面罩的敞口的一側連通，所述呼吸管的另一端與所述第一流量計的出氣口連通；

所述采樣管的一端穿過所述呼吸面罩伸入所述封板內，所述采樣管的另一端與所述第二流量計的進氣口連通，所述第二流量計的出氣口與所述氣泵的進氣口連通；

所述氣泵、所述第一流量計、所述第二流量計、以及所述電池均與所述控制器電性連接。

在一種可能的實現方式中，所述密封環為環狀結構的管，所述密封環采用柔性材料；

所述氣泵的進氣口分出兩路進氣管道，兩路所述進氣管道包括采樣進氣管和充氣進氣管；所述采樣進氣管的端部與所述第二流量計的出氣口連通，所述充氣進氣管的端部與大氣連通；

所述氣泵的出氣口分出兩路出氣管道，兩路所述出氣管道包括采樣出氣管和充氣出氣管，所述采樣出氣管的端部與大氣連通；所述充氣出氣管的端部與充氣管的一端連通，所述充氣管的另一端與所述密封環連通；