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    • 专利摘要:
    本实用新型是一种挥发性有机物在线检测装置，包括第一六通阀、第二六通阀、第一色谱柱、第二色谱柱、第一富集模块、第二富集模块、第一检测器、第二检测器、第一流量控制器、第二流量控制器，第一六通阀与第二六通阀通过管路连接，第一六通阀与第一检测器通过管路连接，第一富集模块和第一色谱柱设置在第一六通阀与第一检测器连接的管路上，第二六通阀与第二检测器通过管路连接，第二富集模块和第二色谱柱设置在第二六通阀与第二检测器连接的管路上，第一流量控制器与第一六通阀连接，第二流量控制器与第二六通阀连接。本实用新型研究开发稳定性好，操作简便且易维护，能有效的实现在线连续自动监测，对大气环境质量监测具有重要意义。
    公开号:CN214334804U
    申请号:CN202120123033.0U
    申请日:2021-01-18
    公开日:2021-10-01
    发明作者:高志强；卢坤；陶庭雨；谢兆明；顾潮春
    申请人:NANJING HOPES TECHNOLOGY CO LTD；
    IPC主号:G01N30-08
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及检测装置，具体的说是一种挥发性有机物在线检测装置尤其是一种用于环境空气中挥发性有机物在线检测分析及其使用方法。
    [n0002] 众所周知，环境挥发性有机化合物（VOCs）会引起各种健康或环境问题，因为它直接和间接地影响到人们且暴露在空气中的有毒化合物，其中一些如苯或1，3-丁二烯实际上已知或怀疑对人类具有致癌和致突变特性，然后，VOCs与氮氧化物一起，在复杂的光化学机制中发挥重要作用，导致在近地面的大气中形成次级有害化合物，如臭氧或过氧酰硝酸盐。挥发性有机化合物主要由碳原子数可以到12（C12）的非甲烷碳氢化合物（NMHC）组成，对大气中的挥发性有机化合物进行持续的监测已经成为人们的强烈要求。
    [n0003] 目前在VOCs各类分析方法中，基于抽气袋或采样罐的离线方法存在时间周期长、成本花费大，不能对环境空气中挥发性有机物进行实时连续自动监测，不能对环境空气中VOCs浓度的变化实时捕捉，显然已无法满足现场监测要求。气相色谱法（氢火焰离子化检测器）是目前分析VOCs使用最广泛的方法，但环境空气中VOCs大部分组分是以痕量方式（ppb）存在的，因此需要对空气中样品进行富集浓缩后再进行分析。
    [n0004] 目前浓缩的方法大致分为三类：物理吸附法，化学吸附方法，物理及化学混合吸附法。其中物理及化学混合吸附法中利用帕尔帖原理电子式降温搭配吸附剂吸附方式成为近几年来较受欢迎的方法。
    [n0005] 目前用于现场在线连续监测VOCs装置主要用于分析C2-C12化合物，并且C2-C6和C6-C12化合物要用两台装置分别监测，不能一台仪器同时监测C2-C12化合物。
    [n0006] 目前用于环境空气挥发性有机物检测的装置体积庞大，操作复杂，尚未实现实时在线连续自动分析，无法准确反映重点地区实时浓度，现有技术中使用液氮制冷，需要经常添加液氮，应用条件受限制。
    [n0007] 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于环境空气挥发性有机物在线检测装置，解决了现有技术中使用液氮制冷，需要经常添加液氮，应用条件受限制的问题，利用双气路同时采样，分别浓缩C2-C6和C6-C12化合物，一个装置同时对C2-C12化合物进行实时在线连续监测，实现环境空气挥发性有机物在线监测长期连续自动运行，操作简便，易维护。
    [n0008] 为了解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
    [n0009] 本实用新型是一种挥发性有机物在线检测装置，包括第一六通阀、第二六通阀、第一色谱柱、第二色谱柱、第一富集模块、第二富集模块、第一检测器、第二检测器、第一流量控制器、第二流量控制器，第一六通阀与第二六通阀通过管路连接，第一六通阀与第一检测器通过管路连接，第一富集模块和第一色谱柱设置在第一六通阀与第一检测器连接的管路上，第二六通阀与第二检测器通过管路连接，第二富集模块和第二色谱柱设置在第二六通阀与第二检测器连接的管路上，第一流量控制器与第一六通阀连接，第二流量控制器与第二六通阀连接，第一六通阀和第二六通阀通过管路与抽气泵连接。
    [n0010] 本实用新型的进一步改进在于：第一富集模块包括第一风扇、第一散热铝片和设置在第一散热铝片上的半导体制冷片，在半导体制冷片上设置有第一吸附管，第一吸附管的两端与管路连接，在第一吸附管上包裹有用于加热的第一加热丝，第一风扇安装在第一散热铝片的一侧。
    [n0011] 本实用新型的进一步改进在于：第二富集模块包括第二风扇、第二散热铝片和设置在第二散热铝片上的半导体制冷片，在半导体制冷片上设置有第二吸附管，第二吸附管的两端与管路连接，在第二吸附管上包裹有用于加热的第二加热丝，第二风扇安装在第二散热铝片的一侧。
    [n0012] 本实用新型的进一步改进在于：第一吸附管为惰性管。
    [n0013] 本实用新型的进一步改进在于：第二吸附管为惰性管。
    [n0014] 本实用新型的进一步改进在于：第一六通阀和第二六通阀为气动隔膜阀。本实用新型的进一步改进在于：第一检测器和第二检测器均为FID检测器。
    [n0015] 本实用新型的进一步改进在于：第一流量控制器和第二流量控制器均为电子流量控制器。
    [n0016] 本实用新型的进一步改进在于：管路为惰性管。
    [n0017] 本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了现有技术中使用液氮制冷，需要经常添加液氮，应用条件受限制的问题，可以实现环境空气挥发性有机物在线监测长期连续自动运行，操作简便，易维护，解决了现有技术中超低温物理吸附，成本高，操作复杂的问题，利用帕尔帖电子式降温搭配吸附剂方法可以实现样气高效率吸附，快速解析，解决了现有技术中使用多个检测器如FID，PID，MSD检测VOCs种类的的问题，利用双柱和双FID检测器，可以实现一种检测器一次同时分析C2-C12化合物。
    [n0018] 本实用新型研究开发稳定性好，灵敏度高，操作简便且易维护，能有效的实现在线连续自动监测，对大气环境质量监测具有重要意义。
    [n0019] 图1 是本实用新型在线检测装置的取样状态结构示意图。
    [n0020] 图2 是本实用新型在线检测装置分析状态结构示意图。
    [n0021] 图3 是本实用新型第一富集模块的结构示意图。
    [n0022] 以下将以图式揭露本实用新型的实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
    [n0023] 本实用新型是一种挥发性有机物在线检测装置，包括第一六通阀V1、第二六通阀V2、第一色谱柱3、第二色谱柱4、第一富集模块1、第二富集模块2、第一检测器5、第二检测器6、第一流量控制器8、第二流量控制器9，所述第一六通阀V1与所述第二六通阀V2通过管路连接，所述第一六通阀V1与所述第一检测器5通过管路连接，所述第一富集模块1和所述第一色谱柱3设置在所述第一六通阀V1与所述第一检测器5连接的管路上，所述第二六通阀V2与所述第二检测器6通过管路连接，所述第二富集模块2和所述第二色谱柱4设置在所述第二六通阀V2与所述第二检测器6连接的管路上，所述第一流量控制器8与第一六通阀V1连接，所述第二流量控制器9与所述第二六通阀V2连接，所述第一六通阀V1和所述第二六通阀V2通过管路与抽气泵7连接。
    [n0024] 所述第一富集模块1包括第一风扇1-5、第一散热铝片1-1和设置在第一散热铝片1-1上的半导体制冷片1-2，在所述半导体制冷片1-2上设置有第一吸附管1-3，所述第一吸附管1-3的两端与管路连接，在所述第一吸附管1-3上包裹有用于加热的第一加热丝1-4，所述第一风扇1-5安装在所述第一散热铝片1-1的一侧，第一富集模块和第二富集模块结构相同，也就是说所述第二富集模块2包括第二风扇、第二散热铝片和设置在第二散热铝片上的半导体制冷片，在所述半导体制冷片上设置有第二吸附管，所述第二吸附管的两端与管路连接，在所述第二吸附管上包裹有用于加热的第二加热丝，所述第二风扇安装在所述第二散热铝片的一侧，所述第一吸附管1-3和所述第二吸附管和所述管路均为惰性管，防止样品气体在传输过程中被吸附，所述第一六通阀V1和所述第二六通阀V2为气动隔膜阀，六通阀具有初始状态和负载状态两种状态，所述第一检测器5和所述第二检测器6均为FID检测器，所述第一流量控制器8和所述第二流量控制器9均为电子流量控制器。
    [n0025] 待样气11通过电磁阀10进入第一六通阀V1、第一富集模块1、第二六通阀V2、第二富集模块2、第一色谱柱3、第二色谱柱4、第一检测器5、第二检测器6进行挥发性有机物的检测。
    [n0026] 第一富集模块和第二富集模块可以根据所检测的物质的不同来决定富集模块的性能，
    [n0027] 本实施例中第一富集模块为高性能富集模块，降温可致-30℃，升温的速率可达100℃/s，第二富集模块为普通富集模块。
    [n0028] 本实用新型是一种用于环境空气挥发性有机物在线检测装置，该装置的取样状态如附图1所示，具体取样状态流程如下：样气11经过所述电磁阀10，其中电磁阀10处于开启状态，然后分别进入所述第一六通阀V1，第二六通阀V2，所述第一六通阀V1，第二六通阀V2处于初始状态，然后进入第一富集模块1，第二富集模块2，最后经由抽气泵7排出。
    [n0029] 本实用新型是一种用于环境空气挥发性有机物在线检测装置，该装置的分析状态如附图2所示，具体的分析状态流程如下：第一六通阀V1，第二六通阀V2处于负载状态，第一流量控制器8，第二流量控制器9将第一富集模块1，第二富集模块2中的样气11携带进入第一色谱柱3和第二色谱柱4至进行分离，分离后的样气分别进入第一检测器5和第二检测器6，实现对样气中不同组分含量的分析。
    [n0030] 本实用新型解决了现有技术中使用液氮制冷，需要经常添加液氮，应用条件受限制的问题，可以实现环境空气挥发性有机物在线监测长期连续自动运行，操作简便，易维护。
    [n0031] 以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。
    权利要求:
    Claims (9)
    [0001] 1.一种挥发性有机物在线检测装置，包括第一六通阀（V1）、第二六通阀（V2）、第一色谱柱（3）、第二色谱柱（4）、第一富集模块（1）、第二富集模块（2）、第一检测器（5）、第二检测器（6）、第一流量控制器（8）、第二流量控制器（9），其特征在于：所述第一六通阀（V1）与所述第二六通阀（V2）通过管路连接，所述第一六通阀（V1）与所述第一检测器（5）通过管路连接，所述第一富集模块（1）和所述第一色谱柱（3）设置在所述第一六通阀（V1）与所述第一检测器（5）连接的管路上，所述第二六通阀（V2）与所述第二检测器（6）通过管路连接，所述第二富集模块（2）和所述第二色谱柱（4）设置在所述第二六通阀（V2）与所述第二检测器（6）连接的管路上，所述第一流量控制器（8）与第一六通阀（V1）连接，所述第二流量控制器（9）与所述第二六通阀（V2）连接，所述第一六通阀（V1）和所述第二六通阀（V2）通过管路与抽气泵（7）连接。
    [0002] 2.根据权利要求1所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述第一富集模块（1）包括第一风扇（1-5）、第一散热铝片（1-1）和设置在第一散热铝片（1-1）上的半导体制冷片（1-2），在所述半导体制冷片（1-2）上设置有第一吸附管（1-3），所述第一吸附管（1-3）的两端与管路连接，在所述第一吸附管（1-3）上包裹有用于加热的第一加热丝（1-4），所述第一风扇（1-5）安装在所述第一散热铝片（1-1）的一侧。
    [0003] 3.根据权利要求1所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述第二富集模块（2）包括第二风扇、第二散热铝片和设置在第二散热铝片上的半导体制冷片，在所述半导体制冷片上设置有第二吸附管，所述第二吸附管的两端与管路连接，在所述第二吸附管上包裹有用于加热的第二加热丝，所述第二风扇安装在所述第二散热铝片的一侧。
    [0004] 4.根据权利要求2所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述第一吸附管（1-3）为惰性管。
    [0005] 5.根据权利要求3所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述第二吸附管为惰性管。
    [0006] 6.根据权利要求1所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述第一六通阀（V1）和所述第二六通阀（V2）为气动隔膜阀。
    [0007] 7.根据权利要求1所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述第一检测器（5）和所述第二检测器（6）均为FID检测器。
    [0008] 8.根据权利要求1所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述第一流量控制器（8）和所述第二流量控制器（9）均为电子流量控制器。
    [0009] 9.根据权利要求1所述一种挥发性有机物在线检测装置，其特征在于：所述管路为惰性管。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
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    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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