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原文传递一种密封绝热的VOCs取样设备及取样方法

专利名称：	一种密封绝热的VOCs取样设备及取样方法
摘要：	本发明公开了一种密封绝热的VOCs取样设备，包括衬管、取样箱，剖管机构，制冷器和温度传动器，抽气泵，以及隔板；取样箱上设有放置孔，剖管机构包括放置盒，置刀板，丝杆，以及驱动机构；置刀板上设有切割刀，丝杆由正向丝杆与反向丝杆组成；正向丝杆上设有滑块，反向丝杆上设有滑块，放置盒侧壁上设有滑槽；滑块上设有夹持机构，放置盒两侧设有储气仓，取样箱上设有充气机构；滑槽左侧设有充气通道，滑块上设有气体通道、滑槽右侧设有排气通道。本发明制冷器可降低取样箱内温度，以减少VOCs挥发，驱动机构可通过丝杆驱动滑块，夹持机构能够适应不同规格的衬管，并在两组滑块的配合下将衬管剖开。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	生态环境部南京环境科学研究所
发明人：	高尚;袁伟皓;温冰;石佳奇
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202311066664.3
公开号：	CN117091905A
代理机构：	北京彦开专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘婷
分类号：	G01N1/22;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/22
申请人地址：	210042 江苏省南京市玄武区蒋王庙街8号
主权项：	1.一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，包括用于采集土壤的衬管，用于将所述衬管内土壤取出的取样箱(1)，设置在取样箱(1)内且用于剖开衬管的剖管机构，设置在取样箱(1)内的制冷器和温度传动器，设置在取样箱(1)顶面且用于排出取样箱(1)内气体的抽气泵(11)，以及设置在位于剖管机构一侧的取样箱(1)内的隔板(12)；所述取样箱(1)的左侧壁上设有用于放入衬管的放置孔，所述隔板(12)上设有多个储样瓶(14)，取样箱(1)侧壁上设有两个用于手掌伸入的操作窗(13)，所述放置孔、操作窗(13)上均设有可拆卸的密封盖；所述剖管机构包括横向设置在取样箱(1)内的放置盒(2)，两个分别设置在放置盒(2)前、后内壁上的置刀板(21)，两个设置在放置盒(2)内且分别位于放置盒(2)前、后内壁的丝杆(22)，以及设置在放置盒(2)下方且用于驱动两个所述丝杆(22)转动的驱动机构；所述放置盒(2)左端与所述取样箱(1)的左侧壁固定连接，且放置盒(2)的左侧壁、右侧壁上均设有用于衬管通过的弧形槽，所述弧形槽与放置孔位于同一水平，放置盒(2)底面设有若干用于土壤落下的通孔，两个所述置刀板(21)位于放置盒(2)中部，且两个置刀板(21)对应一侧侧面上均设有用于剖开衬管的切割刀(211)，两个所述丝杆(22)左端依次穿过放置盒(2)、取样箱(1)，两个丝杆(22)右端均穿过对应一侧的置刀板(21)并与放置盒(2)转动连接；丝杆(22)由位于置刀板(21)左侧的正向丝杆(221)与位于置刀板(21)右侧的反向丝杆(222)组成，所述正向丝杆(221)与反向丝杆(222)的螺向相反；两个正向丝杆(221)上各设有一个与其对应进行螺纹连接的滑块(23)，两个反向丝杆(222)上各设有一个与其对应进行螺纹连接的滑块(23)，两个正向丝杆(221)上的两个滑块(23)为第一滑块组，两个反向丝杆(221)上的两个滑块(23)为第二滑块组；放置盒(2)前、后侧壁上各设有两个用于与各个滑块(23)一一对应进行滑动密封连接的滑槽；第一滑块组、第二滑块组均设有一组用于利用充、放气配合来对衬管进行夹持或松开的夹持机构，放置盒(2)左、右两侧分别设有一个用于向两组所述夹持机构提供气体的储气仓(26)，所述取样箱(1)左侧壁上设有用于利用丝杆(22)转动向两个所述储气仓(26)内充气的充气机构；每个滑槽左侧均设有一个与其对应一侧所述储气仓(26)连通的充气通道，且每个所述充气通道处均设有一个用于控制对应充气通道开闭的控制机构，滑块(23)上设有用于利用其滑动与对应滑槽处的充气通道连通使夹持机构充气的气体通道，滑槽右侧设有用于对应滑块(23)上的气体通道滑动对接使夹持机构放气的排气通道。 2.根据权利要求1所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，所述驱动机构包括设置在取样箱(1)内壁的电机(27)，以及两个分别对应套设在两个所述丝杆(22)左端的第一带轮(223)；所述电机(27)的输出轴穿过取样箱(1)并套设有用于与两个所述第一带轮(223)均通过传动带进行带传动的第二带轮(271)。 3.根据权利要求1所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，所述充气机构包括两个分别对应套设在两个所述丝杆(22)左端的凸轮(224)，以及设置在位于所述凸轮(224)一侧的取样箱(1)上的气筒(28)；所述气筒(28)内滑动密封连接有活塞(281)，所述活塞(281)一端设有推杆(282)，所述推杆(282)穿过气筒(28)并与凸轮(224)接触，活塞(281)另一端通过弹簧与气筒(28)内底面进行连接，所述气筒(28)侧壁上设有进气口，以及通过管道与所述储气仓(26)连通的出气口。 4.根据权利要求1所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，所述夹持机构包括两个对称设置的弧形夹板，以及用于弧形夹板与滑块(23)连接的气压杆(25)。 5.根据权利要求1所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，所述切割刀(211)与所述置刀板(21)上设有的横向导槽滑动连接，且所述导槽内设有用于控制切割刀(211)滑动以调整两个切割刀(211)间距的电动推杆(212)。 6.根据权利要求1所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，所述抽气泵(11)上设有用于排出气体的排气管(15)，所述排气管(15)穿过取样箱(1)顶面，且排气管(15)内设有活性炭过滤器。 7.根据权利要求1所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，所述控制机构具体为用于与滑块(23)配合滑动来控制充气通道封闭或开启的挡板(24)，位于各个滑槽左侧的放置盒(2)上设有用于挡板(24)嵌入的沉孔，且所述挡板(24)与沉孔通过弹簧连接。 8.根据权利要求1所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，每组所述滑块(23)下方均设有一个刮板(29)，所述刮板(29)与放置盒(2)底面接触，且每组所述滑块(23)均通过弹簧杆与对应刮板(29)进行连接；且刮板(29)两端面上均设有V形槽，放置盒(2)两侧壁上设有若干用于与对应一侧V形槽配合以推动刮板(29)进行上下运动的顶杆(291)，且所述顶杆(291)与放置盒(2)上设有的横向滑槽滑动连接，顶杆(291)的两侧为相互对称的两个斜面，V形槽两侧分别设有用于与两个所述斜面配合以推动顶杆(291)在横向滑槽内滑动的斜块。 9.根据权利要求8所述的一种密封绝热的VOCs取样设备，其特征在于，所述横向滑槽一端设有环形气囊(292)，所述环形气囊(292)设有进气口与出气口，且出气口处设有单向阀，位于环形气囊(292)一侧的放置盒(2)上设有沉槽，所述沉槽内设有与环形气囊(292)的出气口连通的储气气囊(293)，所述储气气囊(293)上设有利用吹气对刮板(29)进行吹扫的吹气管，所述吹气管内设有电磁阀，位于沉槽一侧的放置盒(2)上设有用于与刮板(29)接触以接通电磁阀的凸柱。 10.根据权利要求1～9任意一项所述取样设备的取样方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、通过所述制冷器使取样箱(1)的内部温度下降至0℃，通过放置孔将采集土壤后的衬管放入取样箱(1)内，开启驱动机构，使驱动机构带动丝杆(22)正向转动，丝杆(22)转动会向储气仓(26)内充气，直至第一滑块组滑动至对应滑槽左端； S2、开启所述控制机构，储气仓(26)内储存的气体通过充气通道、气体通道向一组夹持机构充气，一组夹持机构将衬管夹持后，通过驱动机构带动丝杆(22)反向转动，使第一滑块组带动衬管向右运动，衬管通过切割刀(211)时会被切割刀(211)割开； S3、直至所述第一滑块组运动至对应滑槽右端时，一组夹持机构的气体通道与排气通道对齐并进行放气，此时第二滑块组位于对应滑槽左端，储气仓(26)内的气体充入另一组夹持机构，使驱动机构带动丝杆(22)正向转动，第二滑块组拉动衬管继续向右运动，衬管完全通过切割刀(211)并被剖开，直至第二滑块组运动至对应滑槽右端，此时另一组夹持机构放气； S4、采样人员佩戴手套后，打开操作窗(13)，手动将衬管内的土壤采集至储样瓶(14)。