一种气溶胶采样进样装置[发明专利]

*CN102478466A*

(10)申请公布号 CN 102478466 A(43)申请公布日 2012.05.30

(12)发明专利申请

(21)申请号 201010567152.1(22)申请日 2010.11.30

(71)申请人中国科学院大连化学物理研究所

地址116023 辽宁省大连市中山路457号(72)发明人仓怀文 王新 王祯鑫 渠团帅

李海洋(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限

公司 21002

代理人马驰(51)Int.Cl.

G01N 1/24(2006.01)G01N 1/28(2006.01)G01N 27/64(2006.01)H01J 49/04(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

一种气溶胶采样进样装置(57)摘要

本发明为一种气溶胶采样进样装置，将该装置应用于离子迁移谱，能够方便实现离子迁移谱在线采集样品，进样分析。该装置撞击式气溶胶采样技术可以使样品富集到采样撞击室内的载样片表面，可在线直接对大气气溶胶进行采样，采样时间可设置连续或间断采样，采样间隔时间也可设置；采完样品后立刻进样，使采样和进样是成有机整体；进样为气体表面热吹扫减少气流阻力。富集的样品经热解析进入离子迁移谱进行检测分析。

CN 102478466 ACN 102478466 A

权 利 要 求 书

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1.一种气溶胶采样进样装置，其特征在于：包括载样片(4)、滚轮或滚轴；载样片(4)为履带式载样片，二端分别缠绕于滚轮或滚轴上，滚轮或滚轴与电机(5)传动连接；于二个滚轮或滚轴间的载样片所在位置处依次顺序设置有采样装置和进样装置；

采样装置包括筒状采样管(1)、采样撞击室(2)、风扇或抽气泵(6)；采样管的上端开口，采样管(1)的下端与采样撞击室(2)相连通，载样片从采样撞击室(2)中穿过，采样撞击室(2)与抽气泵(6)或风扇的进风口相连通；

进样装置包括进样槽(11)、进气管(10)、样品气室(9)、出气管(8)和密封顶头(7)；进样槽(11)上设有下端开口的样品气室(9)，样品气室(9)的开口端扣合于载样片(1)上方，对应于进样槽(11)下端开口处的载样片(1)下方设置有可上下移动的密封顶头(7)，样品气室(9)上设置有进气管(10)和出气管(8)；

滚轮或滚轴由电机(5)驱动进行转动，通过滚轮或滚轴带动载样片移动，运动过程为：载样片先采样后进样或进样后再采样，实施连续在线监测。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

于二个滚轮或滚轴与采样管(1)间的载样片上方和/或下方设置有光耦定位器(3)。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述载样片为耐温材料制成条状结构。4.如权利要求1或3所述的装置，其特征在于：所述载样片为滤纸、采样布或四氟耐高温布。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述进样槽(11)或进气管(10)置于热解析器中或于进样槽(11)或进气管(10)外壁上设有加热器。

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说 明 书

一种气溶胶采样进样装置

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技术领域

本发明涉及气溶胶采样进样器，具体地说是一种气溶胶采样进样装置，将该装置

应用于离子迁移谱，能够方便实现离子迁移谱在线采集样品，进样分析。

[0001]

背景技术

在大气压条件下，进样器将样品气化后，由电离源将样品电离成气相离子，气相离子在电场的作用下加速运动，由于不同离子其迁移率不同，离子在电场的作用下到达检测器的时间不同，从而实现样品的分析检测，这种分析方法就是离子迁移谱。离子迁移谱技术本身具有灵敏度高、分析速度快和便携方便的特点，其主要应用在1.反恐系统；2.禁毒侦查系统；3.化学战剂；4.化工厂有毒有害气体监测；5.检测微电子制造过程中：HF，HCl，Cl2，NMP，NH3，NO2，SO2；6.环境监测和有机化合物检测。7.卫生保健：各种疾病诊断等。[0003] 目前离子迁移谱的进样方法有：对气体样品直接吸入法、膜进样；对固体和液体样品：热解析和激光解析等。然而对气溶胶状的样品，尤其是能在线分析的大气气溶胶样品，还没有好的采样进样装置。本发明可以直接进行在线采样和进样。

[0002]

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种气溶胶采样进样装置。该采样进样装置能够简单方便实现在线采集大气气溶胶样品并将样品送入气体分析仪器中分析。[0005] 这个目的可以通过下述装置得以实现：[0006] 一种气溶胶采样进样装置，包括载样片、滚轮或滚轴；[0007] 载样片为履带式载样片，二端分别缠绕于滚轮或滚轴上，滚轮或滚轴与电机传动连接；于二个滚轮或滚轴间的载样片所在位置处依次顺序设置有采样装置和进样装置；[0008] 采样装置包括筒状采样管、采样撞击室、风扇或抽气泵；采样管的上端开口，采样管的下端与采样撞击室相连通，载样片从采样撞击室中穿过，采样撞击室与抽气泵或风扇的进风口相连通；

[0009] 进样装置包括进样槽、进气管、样品气室、出气管和密封顶头；进样槽上设有下端开口的样品气室，样品气室的开口端扣合于载样片上方，对应于进样槽下端开口处的载样片下方设置有可上下移动的密封顶头，样品气室上设置有进气管和出气管；[0010] 滚轮或滚轴由电机驱动进行转动，通过滚轮或滚轴带动载样片移动，运动过程为：载样片先采样后进样或进样后再采样，实施连续在线监测。

[0011] 于二个滚轮或滚轴与采样管间的载样片上方和/或下方设置有光耦定位器；所述载样片为耐温材料制成条状结构，如：滤纸、采样布或四氟耐高温布。

[0012] 所述进样槽或进气管置于热解析器中或于进样槽或进气管上设有加热器。

[0013]

所述的采样装置，根据撞击式气溶胶采样原理设计，由采样管、采样撞击室和抽气

泵组成；采样管在采样撞击室前面，抽气泵所抽的气溶胶经采样管，在采样撞击室内采集到特定载样片上完成一次采样；这种特殊设计的结构有利于某一大小的气溶胶样品颗粒富集

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说 明 书

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载样片表面。

[0014] 热解析器或加热器将采集到的气溶胶样品气化，然后在载气带动下，进入气体分析仪器，如离子迁移谱。其中热解析器温度为20-300℃。[0015] 本发明具有以下优点：可在线直接对大气气溶胶进行采样，采样时间可设置连续或间断采样，采样间隔时间也可设置；采样和进样是有机整体，采完样品后立刻进样，减少样品在储存运输过程中的损失；进样为气体表面热吹扫减少气流阻力；进样时间不超过5秒，快速；撞击式气溶胶采样可以使样品富集到采样撞击室内的载样片表面。富集的样品经热解析进入离子迁移谱进行检测分析。

[0016] 本发明提供的气溶胶采样进样装置，结构合理、有效，适用性广。附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：[0018] 图1本发明的结构示意图。

[0017]

具体实施方式

[0019] 本发明提供一种气溶胶采样进样装置，具体结构示意图见图1。[0020] 包括载样片4、滚轮或滚轴；载样片4为履带式载样片，二端分别缠绕于滚轮或滚轴上，滚轮或滚轴与电机5传动连接；于二个滚轮或滚轴间的载样片所在位置处依次顺序设置有采样装置和进样装置；

[0021] 采样装置包括筒状采样管1、采样撞击室2、风扇或抽气泵6；采样管的上端开口，采样管1的下端与采样撞击室2相连通，载样片从采样撞击室2中穿过，采样撞击室2与抽气泵6或风扇的进风口相连通；

进样装置包括进样槽11、进气管10、样品气室9、出气管8和密封顶头7；进样槽

11上设有下端开口的样品气室9，样品气室9的开口端扣合于载样片1上方，对应于进样槽11下端开口处的载样片1下方设置有可上下移动的密封顶头7，样品气室9上设置有进气管10和出气管8；

[0023] 滚轮或滚轴由电机5驱动进行转动，通过滚轮或滚轴带动载样片移动，运动过程为：载样片先采样后进样或进样后再采样，实施连续在线监测。

[0024] 于二个滚轮或滚轴与采样管1间的载样片上方设置有光耦定位器3；所述载样片为条状四氟耐高温布；于或进气管10外壁上设有加热器。[0025] 详细描述：其主要包括以下2个部分：采样装置和进样装置。[0026] 采样装置根据撞击式气溶胶采样原理设计，由采样管1、采样撞击室2和抽气泵(或风扇)6组成。采样管1在采样撞击室2前面，抽气泵6所抽的气溶胶经采样管1，在采样撞击室2内采集到特定载样片4上完成一次采样，样品被收集到载样片4上。这种特殊设计的结构有利于某一大小的气溶胶样品颗粒富集载样片表面，同时可以使样品富集到采样撞击室内的载样片表面。

[0027] 进样装置包括进样槽11、进气管10、样品气室9、出气管8和密封顶头7组成。进气管10穿过进样槽11体内，与样品气室9相连。进样槽11有加热器温度控制系统可以将进样槽11加热到某一温度，温度范围为0-300℃。进样槽11可由耐温材料，如金属、四氟、

[0022]

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说 明 书

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PEEK等制成，中间有一槽，载样片4能穿过该槽，间距在1-20mm。该进样槽11上面有样品气室9，下面有密封顶头7，外面有保温套。载样片4上面与进样槽11之间有一凹槽为样品气室9便于气体的流通，它分别与进气管10和出气管8相连。密封顶头7位于载样片下面，该顶头能在手动或电动控制下实现上下移动，用来将载样片密封在样品气室9上。出气管8一端与样品气室9相连，另一端连接分析仪器(如离子迁移管)。[0028] 加热器温度控制系统也可以位于进气管10上，先将载气加热，用热气吹扫载样片4表面。

[0029] 采样时抽气泵(或风扇)6抽气让大气中的气溶胶颗粒经采样管1，在样品撞击室2与载样片4撞击，样品被收集到载样片4上，然后密封顶头7下移，在电机5的运动下，经由光耦定位器3定位，使载样片有样品的部分进入进样装置中，有样品部分的载样片刚好位于样品气室9中，密封顶头7上移样品气室9密封后，样品在加热器温度控制系统作用下气化，在进气管10中载气的带动下由出气管8进入离子迁移管中进行检测分析。该过程可以是间隔的亦可以是连续的。

[0030] 本发明应用于离子迁移谱，能够方便实现离子迁移谱在线采集样品，进样分析。该装置撞击式气溶胶采样技术可以使样品富集到采样撞击室内的载样片表面，可在线直接对大气气溶胶进行采样，采样时间可设置连续或间断采样，采样间隔时间也可设置；采完样品后立刻进样，使采样和进样是成有机整体；进样为气体表面热吹扫减少气流阻力。富集的样品经热解析进入离子迁移谱进行检测分析。

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说 明 书 附 图

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图1

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