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申请/专利权人：红云红河烟草(集团)有限责任公司

摘要：本发明公开了一种大气环境中苯并芘的在线直测设备，包括采样口、采样管、前导气管、水汽滤芯、真空泵和流量表；采样口与采样管相连通，采样管与前导气管的第一端相连通；水汽滤芯、真空泵和流量表设置在前导气管路中；还包括第一开关、锥形瓶、玻璃纤维滤膜、分液漏斗、后导气管、超声提取仪、输液管、第二开关、隔膜泵、过滤器和样品瓶；玻璃纤维滤膜设置在锥形瓶内；第一开关设置在前导气管的管路中；后导气管将锥形瓶内与外部大气相通；超声提取仪设置在锥形瓶的外部；输液管的第一端插在锥形瓶内，第二端与样品瓶相连。利用本发明，实现了苯并芘颗粒物在线连续自动采样和直测分析，使得测定的浓度值更加准确、有效。

主权项：1.一种大气环境中苯并芘的在线直测设备，其特征在于，包括样品采集模块和前处理模块；所述样品采集模块包括采样口、采样管、前导气管、水汽滤芯、真空泵和流量表；所述采样口与所述采样管相连通，所述采样管与所述前导气管的第一端相连通；所述水汽滤芯、真空泵和所述流量表均设置在所述前导气管的管路中；前处理模块包括第一开关、锥形瓶、玻璃纤维滤膜、分液漏斗、后导气管、超声提取仪、输液管、第二开关、隔膜泵、过滤器和样品瓶；所述玻璃纤维滤膜设置在所述锥形瓶内；所述分液漏斗用于向所述锥形瓶内加入萃取液；所述第一开关设置在所述前导气管的管路中，所述前导气管的第二端插入到所述锥形瓶内部的液面之下且位于所述玻璃纤维滤膜之上；所述后导气管将所述锥形瓶内与外部大气相通；所述超声提取仪设置在所述锥形瓶的外部；所述输液管的第一端插在所述锥形瓶内的液面之下，所述输液管的第二端与所述样品瓶相连；所述第二开关、隔膜泵和过滤器均设置在所述输液管的管路中。

全文数据：大气环境中苯并芘的在线直测设备技术领域本发明涉及苯并芘的在线检测技术，尤其涉及一种大气环境中苯并芘的在线直测设备。背景技术苯并芘可以与大气中的微粒结合在一起形成气溶胶,通过皮肤、呼吸道、消化道等被人体吸收，在体内的代谢活化产物能引起肝、皮肤、肺等部位的肿瘤，对生殖系统、免疫系统都具有一定毒性，准确检测其含量具有较为重要的意义。传统的细颗粒物采样装置是通过自带的流量计测得气体的流速，通过流量计的浮子进行显示，滤膜采样器中的滤膜可对空气中的颗粒物进行补集，将采集后的滤膜样品放入试样瓶中加溶剂萃取再进行后续实验，如果距离较远还需将样品冷藏保存带回实验室分析，该方法俗称离线采样分析方法。这种方法采样时间长，主要是将采集的样品进行分析有一个时间间隔，这个期间不可避免地要接触到空气，若是需要样品保存和长途运输，细颗粒的化学组分更容易遭到破坏，且分析样品受人为因素的影响很大，花费人力物力，因此，离线采样分析方法越来越难以满足细颗粒观测研究的需求。开发新的在线气溶胶颗粒采样和分析装置和方法已经成为大气颗粒物研究的关键。发明内容本发明的目的是提供一种大气环境中苯并芘的在线直测设备，以解决现有技术中的问题，提高测试效率和准确率。本发明提供了一种大气环境中苯并芘的在线直测设备，其中，包括样品采集模块和前处理模块；所述样品采集模块包括采样口、采样管、前导气管、水汽滤芯、真空泵和流量表；所述采样口与所述采样管相连通，所述采样管与所述前导气管的第一端相连通；所述水汽滤芯、真空泵和所述流量表均设置在所述前导气管的管路中；前处理模块包括第一开关、锥形瓶、玻璃纤维滤膜、分液漏斗、后导气管、超声提取仪、输液管、第二开关、隔膜泵、过滤器和样品瓶；所述玻璃纤维滤膜设置在所述锥形瓶内；所述分液漏斗用于向所述锥形瓶内加入萃取液；所述第一开关设置在所述前导气管的管路中，所述前导气管的第二端插入到所述锥形瓶内部的液面之下且位于所述玻璃纤维滤膜之上；所述后导气管将所述锥形瓶内与外部大气相通；所述超声提取仪设置在所述锥形瓶的外部；所述输液管的第一端插在所述锥形瓶内的液面之下，所述输液管的第二端与所述样品瓶相连；所述第二开关、隔膜泵和过滤器均设置在所述输液管的管路中。优选地，所述锥形瓶的瓶口设置有用于密封的橡胶塞，所述前导气管、后导气管和输液管均通过所述橡胶塞上开的孔插入到所述锥形瓶内。优选地，所述分液漏斗具有出液管，所述出液管通过所述橡胶塞上开的孔插入到所述锥形瓶内。优选地，所述出液管上设置有第三开关。优选地，所述前导气管的第二端设置有扩口器。优选地，所述扩口器为喇叭状。优选地，所述后导气管上设置有第四开关。本发明提供的在线直测设备结构简单，让采集的样品颗粒处于密闭的环境中进行前处理，避免了外界环境和人为因素的干扰，实现了细颗粒的高效捕集与转化，节约了前处理的时间，排除了人为因素的干扰，且可直接用于连续测量，采用自动方式，实现了苯并芘颗粒物在线连续自动采样和直测分析，使得测定的浓度值更加准确、有效。附图说明图1为本发明实施例提供的苯并芘的在线直测设备的结构示意图。附图标记说明：1-采样口2-采样管3-前导气管4-水汽滤芯5-真空泵6-流量表7-第一开关8-锥形瓶9-玻璃纤维滤膜10-分液漏斗11-后导气管12-超声提取仪13-输液管14-第二开关15-隔膜泵16-过滤器17-样品瓶18-第三开关19-出液管20-第四开关具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。如图1所示，本发明实施例提供了一种大气环境中苯并芘的在线直测设备，包括样品采集模块和前处理模块。其中，样品采集模块包括采样口1、采样管2、前导气管3、水汽滤芯4、真空泵5和流量表6；所述采样口1与所述采样管2相连通，所述采样管2与所述前导气管3的第一端相连通；所述水汽滤芯4、真空泵5和所述流量表6均设置在所述前导气管3的管路中。前处理模块包括第一开关7、锥形瓶8、玻璃纤维滤膜9、分液漏斗10、后导气管11、超声提取仪12、输液管13、第二开关14、隔膜泵15、过滤器16和样品瓶17；所述玻璃纤维滤膜9设置在所述锥形瓶8内；所述分液漏斗10用于向所述锥形瓶8内加入萃取液；所述第一开关7设置在所述前导气管3的管路中，所述前导气管3的第二端插入到所述锥形瓶8内部的液面之下且位于所述玻璃纤维滤膜9之上；所述后导气管11将所述锥形瓶8内与外部大气相通；所述超声提取仪12设置在所述锥形瓶8的外部；所述输液管13的第一端插在所述锥形瓶8内的液面之下，所述输液管13的第二端与所述样品瓶17相连；所述第二开关14、隔膜泵15和过滤器16均设置在所述输液管13的管路中。上述采样口1与大气环境中的苯并芘污染源相连，采样口1底部中心位置与采样管2的中部垂直连接，采集的气流通过前导气管3、水汽滤芯4，水汽滤芯4的出口连接真空泵5的进气口，真空泵5出气口的管路上装有流量表6。优选地，在锥形瓶8的瓶口处设置有用于密封的橡胶塞，橡胶塞与瓶口活动连接，前导气管3、后导气管11和输液管13均通过所述橡胶塞上开的孔插入到所述锥形瓶8内。橡胶塞具有极佳的耐热、耐寒、耐大气老化性能，有很好的绝缘性、耐磨性。前导气管3插入锥形瓶8内，优选地，在前导气管3的出气口处第二端设置有扩口器，该扩口器可以是喇叭状，也可以是其他形状。扩口器与前导气管3的第二端固定连接，扩口器正下方为锥形瓶8内的玻璃纤维滤膜9，玻璃纤维滤膜9的中心与扩口器的中心位置垂直，扩口器的出口将收集的空气均匀撞击地分布在玻璃纤维滤膜9的表面；锥形瓶8的瓶口处另有一根导管连通大气，即后导气管11，后导气管11上设有第四开关20。锥形瓶8的瓶口处还设置有分液漏斗10，分液漏斗10里面装有萃取液，例如乙腈溶液。所述分液漏斗10具有出液管19，出液管19上优选地设置有第三开关18。所述出液管19通过所述橡胶塞上开的孔插入到所述锥形瓶8内。锥形瓶8整个放置在超声提取仪12的内部，超声提取仪12的液面保持在将锥形瓶8内液体完全浸没的高度；锥形瓶8的瓶口处通过橡胶塞连有一根导管，即输液管13接至右侧，输液管13上装有第二开关14，第二开关14后面接微型隔膜泵15并由微型隔膜泵15抽取待测液；微型隔膜泵15的出口通过输液管13的管路连接可置换型过滤器16，过滤器16右侧再连接样品瓶17，装满待测液的样品瓶17外接液相色谱仪的进样管。采样口1也可以具有扩口器，污染气体在真空泵5的抽吸作用下经过采样口1的扩口器进入采样管2，采集的大气在经过水汽滤芯4的过滤进入微型真空泵5、流量表6可显示采集大气的流量值，进入锥形瓶8后在前导气管3末端的喇叭状扩口器处均匀地喷洒在玻璃纤维滤膜9的表面，充分完成苯并芘颗粒在玻璃纤维滤膜9上的富集，玻璃纤维滤膜9放置于锥形瓶8内的底部，锥形瓶8上方设有装有乙腈溶液的分液漏斗10，整个锥形瓶8装置放置在超声提取仪12里，利用超声波将玻璃纤维滤膜9上的苯并芘细颗粒均匀分散于萃取液中，并使细颗粒中的可溶性组分迅速溶解于萃取液中。吸收后的吸收液通过微型隔膜泵15抽吸进入样品瓶17。采用上述在线直测设备进行样品采集的过程如下：在需要进行在线收集测量时，首先关闭微型隔膜泵15前端的开关，打开锥形瓶8前、后的第一开关7和第二开关14，启动微型真空泵5，待流量表6的数值达到稳定时开始记录采样起始时间。采样一段时间后，停止微型真空泵5，关闭锥形瓶8第一开关7和第二开关14，打开分液漏斗10的旋转开关让乙腈溶液进入锥形瓶8内浸没玻璃纤维滤纸，开启超声提取仪12，设置好时间、温度、频率，超声波使细颗粒中的可溶性组分迅速溶解于萃取液中，一段时间后，关闭超声提取仪12，打开第二开关14和微型隔膜泵15，待测液在微型隔膜泵15的抽吸下流经可置换型过滤器16进入样品瓶17，样品瓶17中的待测液通过进样管引入液相色谱仪检测。剩余的待测液可从锥形瓶8口倒出，待测液完全排空后，完成一次富集测量。本发明实施例提供的在线直测设备结构简单，让采集的样品颗粒处于密闭的环境中进行前处理，避免了外界环境和人为因素的干扰，实现了细颗粒的高效捕集与转化，节约了前处理的时间，排除了人为因素的干扰，且可直接用于连续测量，采用自动方式，实现了苯并芘颗粒物在线连续自动采样和直测分析，使得测定的浓度值更加准确、有效。以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

权利要求：1.一种大气环境中苯并芘的在线直测设备，其特征在于，包括样品采集模块和前处理模块；所述样品采集模块包括采样口、采样管、前导气管、水汽滤芯、真空泵和流量表；所述采样口与所述采样管相连通，所述采样管与所述前导气管的第一端相连通；所述水汽滤芯、真空泵和所述流量表均设置在所述前导气管的管路中；前处理模块包括第一开关、锥形瓶、玻璃纤维滤膜、分液漏斗、后导气管、超声提取仪、输液管、第二开关、隔膜泵、过滤器和样品瓶；所述玻璃纤维滤膜设置在所述锥形瓶内；所述分液漏斗用于向所述锥形瓶内加入萃取液；所述第一开关设置在所述前导气管的管路中，所述前导气管的第二端插入到所述锥形瓶内部的液面之下且位于所述玻璃纤维滤膜之上；所述后导气管将所述锥形瓶内与外部大气相通；所述超声提取仪设置在所述锥形瓶的外部；所述输液管的第一端插在所述锥形瓶内的液面之下，所述输液管的第二端与所述样品瓶相连；所述第二开关、隔膜泵和过滤器均设置在所述输液管的管路中。2.根据权利要求1所述的在线直测设备，其特征在于，所述锥形瓶的瓶口设置有用于密封的橡胶塞，所述前导气管、后导气管和输液管均通过所述橡胶塞上开的孔插入到所述锥形瓶内。3.根据权利要求2所述的在线直测设备，其特征在于，所述分液漏斗具有出液管，所述出液管通过所述橡胶塞上开的孔插入到所述锥形瓶内。4.根据权利要求3所述的在线直测设备，其特征在于，所述出液管上设置有第三开关。5.根据权利要求1所述的在线直测设备，其特征在于，所述前导气管的第二端设置有扩口器。6.根据权利要求5所述的在线直测设备，其特征在于，所述扩口器为喇叭状。7.根据权利要求1所述的在线直测设备，其特征在于，所述后导气管上设置有第四开关。

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