[发明专利]红外加热VOC气体采样箱

说明书

技术领域

本发明涉及VOC气体采样箱，特别是一种适用于在室外、场馆等现场采集VOC气体的采样装置。

技术背景

随着环境污染的加剧和人们对生活品质要求的提高，有害物质成分、含量的检测已成为现代化商品生产环境中不可或缺的一环。特别是有机、有害气体已成为商品质量检验中必不可少的检测项目。

在气体成分分析、气味测试等检测项目中，需要有一种设备能够进行气体采样。例如，VOC(挥发性有机物)测试中，通常是将待测物剪为合适的大小，装入特殊材质的袋子中，放入烘箱，用合适的温度烘烤一段时间，使待测物中的VOC挥发到袋子中，然后抽取袋子中的气体，制成试样上机测试。

这种方法属于有损检测，需要将待测物破坏，用于一般的批量生产的产品是合适的，但是对于大型的、不可破坏的待测物就显得难以满足要求了。例如，对室内体育场馆、塑胶场地等进行VOC检测，需要能够在不破坏场地的前提下，在现场中对场地表面的挥发性有机物进行现场采集。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种可以在各种体育场馆、塑胶跑道等场地现场采样的红外加热VOC气体采样箱。

本发明为解决上述技术问题所采取的设计方案是：一种红外加热VOC气体采样箱，由箱体单元、温度传感器、温控单元、加热单元组成，其特征在于：其箱体为一个一面开口的规则容器；所述红外加热VOC气体采样箱的温控单元由单片机及外设电路组成；所述的箱体单元内壁和外壁之间填充有保温隔热材料。

加热单元采用的是波长为中波波段的红外加热灯管。

箱体单元由箱体和储气袋组成。

温度传感器采用的是AD590或NTC(负温度系数热敏电阻)或热电偶。

红外加热灯管顶部内壁面镀有反射涂层。

加热单元具有2-8支红外加热灯管，在箱体内侧顶部等间距排列。

红外加热VOC气体采样箱温控调节的具体过程为：电源开关打开工作，单片机上电复位并程序初始化，操作人员设定基准温度参数后，温度传感器将VOC气体采集箱内检测得到的温度电流信号经精密电阻转换成与热力学正比的电压信号，再经一个减法电路，将此热力学温度转换成为摄氏温度，然后紧接一个OP07组成射随电路形成电压跟随的形式，从而提高信号的输入阻抗并与下级隔离。

然后将该摄氏温度信号经过A/D转换，变成数字信号后送入单片机；单片机对采集到的温度信息(Tx)与基准温度设定值(T0)进行差值比较，若Tx＞T0，则输出控制信号，使得所有加热灯管停止工作；若Tx＜＝T0，并根据Tx减去T0的差值进行计算，算出要维持T＝T0(箱体内外有部分气体热交换)所需的加热功率，然后控制调节红外加热灯管的加热功率，从而达到保持箱体内温度稳定的目的。

本发明所提供的红外加热VOC气体采样箱，可以对大型的、不可破坏的待测物进行VOC的现场、无损采样，避免了传统VOC采样过程对待测物的破坏。由操作人员携带VOC采样箱至待采样的场馆中，将采样箱罩在待测物的表面上，形成密封空间，等待测物的VOC慢慢进入储气空间，抽出测试即可。

附图说明

图1为红外加热VOC气体采集箱的示意图；

图2为红外加热VOC气体采集箱温控系统的结构框图；

图中标记：1-箱体，2-气体阀门，3-气体导管，4-密封圈，5-储气空间，6-储气袋，7-加热装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：图1所示的是本发明——一种红外加热VOC气体采样箱，由箱体单元、温度传感器、温控单元和加热单元组成。

本实施例中，其箱体单元是一个底面开口的规则容器，包括箱体1和储气袋6；所述箱体内壁和外壁之间填充有保温隔热材料。箱体1内有一个开口的储气袋6，储气袋6的开口处连接在箱体1的开口处，储气袋6的开口处衔接有密封圈4。使用时，先将密封圈4装入箱体1开口处的密封圈槽内，然后将箱体1罩在待测物表面上，密封圈4与待测物表面结合，形成为一个密封的储气空间5。为了保证储气空间5中的气体不受外界干扰，储气袋6应选用无挥发的，化学稳定性高的材料(如，聚四氟乙烯)制成，以确保除待测物VOC之外的其它气体挥发物不会进入储气空间5，以及其它气体不会与储气空间5的内壁发生化学反应。