[发明专利]空气采样器用采样芯

说明书

技术领域；

本发明涉及一种空气采样器用采样芯，它属于空气检测领域的辅助装置，及在检测环境空气中的气体污染物浓度时所使用的空气采样装置中的辅助部件。

背景技术：

目前常用的空气采样装置有两种，主动式空气采样器和被动式空气采样器。

所述的主动式空气采样器是通过吸气泵、空气流量测量装置和计时装置，使一定体积的空气样品匀速流过采样器中的吸附剂，使气体污染物浓缩吸附在吸附剂中，而达到浓缩采样的目的。与气相色谱仪等仪器连用就可以检测出被检测环境空气中的气体污染物浓度。

所述的被动式空气采样器是基于气体分子扩散或渗透原理采集空气中气态或蒸汽态污染物的一种采样方法，它没有吸气泵和空气流量计量装置，靠将其吸附剂暴露在空气中一定时间，即采样时间，（采样开始到采样结束所经历的时间即为采样时间），使空气中一部分气体污染物吸附在其内部的吸附剂中。在采样时间固定时，吸附剂的吸附量与空气中气体污染物浓度成正比；在空气中气体污染物浓度一定时，吸附量与采样时间成正比。使用时记录下采样时间，与气相色谱仪等仪器连用可测出吸附量，再通过与各种采样时间下、各种标准浓度下采样检测得到的大量数据（事先整理得到关系曲线）进行比对，就可以检测出被检测环境空气中的气体污染物浓度。

采样芯是被动式空气采样器的核心元件，分为圆柱形吸附剂采样芯和填充式采样芯两类。目前圆柱形吸附剂采样芯一般由吸附剂颗粒压制成直径不大于5mm的棒状吸附剂直接作为采样芯；填充式采样芯一般由多孔外壳和颗粒状吸附剂组成，即将颗粒状吸附剂填充在多孔外壳内部制成。（有些被动式采样器没有采样芯，其吸附剂直接填充在采样器壳体内，每次采样后需将吸附剂取出并填充至热脱附管中进行检测。）

被动式采样器相对主动式采样器，其特点在于不需要抽气动力，也不需要流量测量装置，体积小，质量轻，操作简单，可用于个体接触量评价的检测，也可以放在指定地点，连续采样，用于评价某段时间环境质量平均水平。被动式采样方法，简单便捷，不受地域限制，无需专业人员操作，可大大减少采样的工作量和成本。

带有采样芯的被动式采样器相对不带采样芯的被动式采样器，具有操作简便、一致性好、可反复多次使用等优点，因此，作为被动式空气采样器的核心元件，采样芯的采样精度、制作成本和使用寿命对整个采样器的性价比起到决定性的作用。

申请号为201220149200.X的专利文件公开了一种空气挥发性污染物浓度检测被动式填充型吸附采样装置（即一种被动式填充型空气采样器）。该装置包括颗粒型吸附剂、多孔外壳、底座、外罩和橡胶密封圈。其中：颗粒型吸附剂填充于多孔外壳中，外壳放置于底座上，外罩罩住外壳且通过密封圈与底座密封。采样时去掉外罩采样即开始。采样时间到后，立即罩上外罩，带回（寄回）实验室，将装有吸附剂的多孔外壳取出，再将颗粒型吸附剂由多孔外壳中取出，放入热脱附管中，再将热脱附管放到带有热脱附功能的气相色谱仪中，测量被采样环境的气体污染物浓度。

申请号为201010165561.9的专利文件公开了一种室内空气挥发性污染物浓度检测的被动式吸附采样装置（即一种被动式非填充型空气采样器），该装置包括圆柱形吸附剂，底座，外罩和橡胶垫圈；其中，圆柱形吸附剂放置在底座上，外罩套在圆柱形吸附剂外并通过垫圈与底座密封。采样时去掉外罩采样即开始。采样时间到后，立即罩上外罩，带回（寄回）实验室，将圆柱形吸附剂取出，直接放入热脱附管中，再将热脱附管放到带有热脱附功能的气相色谱仪中，测量被采样环境的气体污染物浓度。

上述的申请号为201220149200.X的专利文件公开的吸附采样装置存在以下缺点：首先，多孔外壳采用高分子材料制作，不耐高温。所以不可将装有吸附剂的多孔外壳直接放入热脱附管中，因此操作步骤与没有采样芯的采样器相同，即没有因采样芯的存在而使操作步骤得到简化；其次，每次测量时都需进行将颗粒型吸附剂由多孔外壳中取出，放入热脱附管中的操作，难免会有吸附剂洒落的失误，影响检测精度。

上述申请号为201010165561.9的专利文件公开的吸附采样装置存在以下缺点：首先，圆柱形吸附剂采样芯一般以吸附剂颗粒为原料制成直径不大于5mm的棒状吸附剂直接作为采样芯，但是目前最常用的高效颗粒状吸附剂不能被制成棒状。其次，采用吸附剂颗粒为原料制成的棒状采样芯的机械强度偏低，容易破损，使用寿命有限。

发明目的：

本发明提供了一种操作简便、高精度、低成本、长寿命采样芯的设计方案。

本发明的目的是这样实现的：