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原文传递一种车内非金属材料中VOC散发关键参数的测试方法及装置

专利名称：	一种车内非金属材料中VOC散发关键参数的测试方法及装置
摘要：	本发明提供了一种车内非金属材料中VOC散发关键参数的测定方法，基于传质散发规律、质量守恒定律和亨利定律，推导出非金属材料中VOC在环境舱密闭阶段的平衡散发模型和直流散发阶段的传质扩散模型，结合实测数据，测定车内非金属材料散发过程的关键参数：初始可散发浓度C0、分配系数K和扩散系数Dm。测试装置和测定方法基于非金属材料中VOC在不同条件下的传质扩散规律和质量守恒定律，建立了非金属材料中VOC在环境舱密闭情况下的平衡散发模型和直流散发情况下的传质扩散模型，结合实测数据，同时测定车内非金属材料散发过程的关键参数：初始可散发浓度C0、扩散系数Dm和分配系数K，从而实现建立车内非金属材料VOC预测模型的目的。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京卡达克数据有限公司
发明人：	郑继虎;童丽萍;刘雪峰;张鹏;王雷;刘伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910457847.5
公开号：	CN110187025A
代理机构：	天津企兴智财知识产权代理有限公司
代理人：	王艳华
分类号：	G01N30/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N30
申请人地址：	100176 北京市大兴区经济技术开发区博兴六路三号院4幢3层
主权项：	1.一种车内非金属材料中VOC散发关键参数的测定方法，其特征在于：基于传质散发规律、质量守恒定律和亨利定律，推导出非金属材料中VOC在环境舱密闭阶段的平衡散发模型和直流散发阶段的传质扩散模型，结合实测数据，测定车内非金属材料散发过程的关键参数：初始可散发浓度C0、分配系数K和扩散系数Dm。 2.根据权利要求1所述的车内非金属材料中VOC散发关键参数的测定方法，其特征在于：非金属材料中VOC在环境舱密闭阶段的平衡散发模型为：非金属材料中VOC在环境舱直流散发阶段的传质扩散模型为：公式(3)经无量纲化变换之后得到：将公式(5)中的斜率用SL表示，截距用INT表示，得到：式中：R(＝V/Vm)为环境舱体积与材料体积之比；α＝QL2/VDm；β＝AL/V；Bim＝hmL/Dm；Q为通风量，m3/s；L为材料的厚度，m；V为环境舱体积，m3；A为材料有效散发表面积，m2；hm为材料表面对流传质系数，m/s；t*＝t-t0，表示环境舱中的散发时间；Bim为传质毕渥数；q1、G1分别为式(3)和(4)的第一项，是与Dm和K有关的参数。 3.根据权利要求2所述的车内非金属材料中VOC散发关键参数的测定方法，其特征在于：测定方法包括如下步骤：步骤一：将待测车内非金属材料裁切，切好的材料四周和底部用铝箔包覆，再用保鲜膜包裹置于密封袋中12h-1周，使得材料内部醛类或其它VOC的初始浓度分布均匀，非金属材料中VOC散发达到平衡；步骤二：将环境舱内存在的醛类或其它VOC清洁干净后，将环境舱温度设定为5℃-100℃，待温度恒定后，将预处理好的材料置于环境舱内的支架上自由散发，密闭，待材料中的VOC在环境舱中散发达到平衡后采样，得到非金属材料中VOC在环境舱密闭阶段的平衡散发浓度Cequ；步骤三：将温、湿度恒定的纯净空气以500mL/min的流量引入环境舱，之后每隔0.5小时-1小时用Tenax管和DNPH管采集环境舱中空气样品一次，连续5～8小时，使用检测设备对Tenax管和DNPH管里的空气样品进行检测前，需要对Tenax管和DNPH管里的空气样品进行预处理，对Tenax管中吸附的VOC进行热脱附冷凝处理，对DNPH管中吸附的VOC用乙腈进行固相微萃取处理，之后用GC-MS对Tenax管中处理后的VOC进行检测，用HPLC-MS对DNPH管中处理后的VOC进行检测，测得环境舱中VOC浓度Ca(t)；步骤四：用纯净空气吹洗环境舱，去除舱内残余的VOC，以备下次使用；步骤五：根据实验测得不同时刻下环境舱内VOC浓度数据Ca(t)，利用(5)式对无量纲浓度对数和时间进行线性拟合，即可获得斜率SL和截距INT，利用斜率SL和截距INT可以求得扩散系数Dm和分配系数K，然后将计算出的K值代入(1)式即可求得初始可散发浓度C0。 4.一种如权利要求1-3任一项所述的测定车内非金属材料中VOC散发关键参数的装置，其特征在于：包括环境舱，环境舱与进气系统、恒温水浴装置和检测系统相连，进气系统包括依次连接的气瓶和进气管路，进气管路上设置有流量控制器和温湿度传感器，检测系统包括采样管和采样泵。 5.根据权利要求4所述的测定车内非金属材料中VOC散发关键参数的装置，其特征在于：环境舱内设置有风扇和支架，支架位于环境舱的下端，且成V字型设置，待测材料平铺放置在支架上，风扇位于支架的正上方。 6.根据权利要求4所述的测定车内非金属材料中VOC散发关键参数的装置，其特征在于：采样管上设置有流量校准仪。
所属类别：	发明专利