[发明专利]流量调节系统以及包括所述流量调节系统的用于检测空气传播的分析物的监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于维持稳定空气流量的流量调节系统，该流量调节系统包括至少一个泵、一个质量流量传感器、一个环境温度传感器、一个环境压力传感器、一个测量所述质量流量传感器的温度的温度补偿传感器，以及一个控制系统，并且本发明涉及一种使用所述流量调节系统来测量空气流量的方法。

本发明还涉及一种监测装置，用于监测同时以气相和颗粒相存在的空气传播的化合物，其中该监测装置包括一个取样装置、一个浓缩捕集器、一个校准调谐模块、一个空模块、所述流量调节系统、一个色谱单元，以及一个检测单元，并且本发明涉及一种用于所述检测的方法。

背景技术

所属领域中存在对可能对暴露在外的个人产生健康影响的空气传播的化合物进行监测的明确需求。所属领域中极为关注具有由多个政府机构设置的职业接触限值的化合物，以确保这些化合物的水平低得符合要求。在许多情况下，空气污染物的组成是未知的，出于此原因，了解关于这些“未知”化合物的性质的更多细节，并且披露最主要性质的特性是有趣的。另一有趣的领域是研究并检查测量的效果，以降低空气中的这些化合物水平，例如，检查“实际”通风效率或其他测量，以控制空气水平。用于此目的的装置还可用于监测压缩空气和呼吸防护装置中空气的质量。此类装置的其他应用领域包括控制存在于食物中的不同挥发性化合物等。此类化合物可用作某些食物成分降解的标志，或者用于监测源材料以确保质量符合要求。此类装置也可用于确保其他化合物尚未污染食物。在医院中，此类装置可用于检查麻醉气体等的空气水平，并且用于确保职员、患者或其他人员不暴露于毒性水平中。化学战剂是需要检查以披露其存在并且确保个人并未与其接触的化合物。

在环境分析中，需要监测城市、公众场所以及自然中的空气质量。它的一个目的是获得统计研究的背景数据，并且检查相应水平是否在国家和国际机构所设定的水平之下。它们也可用于检查工业污染物的排放是否导致其暴露于自然中或居住区中。所获数据可对特定情况的决策和解释产生影响。因此该数据需要具有符合要求的高质量。

存在同时以气相和颗粒相出现的空气污染物的许多实例。特别有趣的是能够到达下呼吸道的粒级。有理由相信毒物学是不同的，具体不仅取决于本身的化学性质，还取决于在人体中不同靶器官上的分布。需要更深入地了解对空气中存在的可呼吸粒级的暴露。

存在许多用于监测空气传播的化合物的装置，并且所用的技术多种多样。原则上，这些装置可分组成选择性和非选择性装置。非选择性装置对若干种化合物做出响应，并且不区分两种或若干种化合物，并且还可能产生错误的阳性结果。此类装置至今仍在使用，原因可能在于其成本低廉。在许多应用中，错误的阳性结果可能导致用户需要付出高昂成本，因为出于无效数据而执行昂贵的测量。

选择性装置对一种所选化合物或一组化合物做出特定响应。存在的其他化合物不会干扰结果。相较于非选择性监测，该监测出现错误的阳性结果的频率远远降低。所获数据的质量是非常重要的。描述数据质量的典型因素是：可重复性、可再现性、线性(具有截距和背景的校准图特性)、检测极限以及量化极限。此外，关于其他化合物干扰的知识是必要的需要提出的是，特定化合物可影响结果，即使该化合物本身并不做出响应。

用于检测空气传播的化合物的类似技术涉及使用光电离检测器(PID，赛默飞世尔科技公司(Thermo Scientific)，美国马萨诸塞州富兰克林市(Franklin))、火焰电离检测器(FID、赛默飞世尔科技公司，美国马萨诸塞州富兰克林市(Franklin))、红外检测器(IR)、便携式气相色谱(GC)-PID(PID分析仪，美国马萨诸塞州彭布鲁克市(Pembroke))、便携式GC-质谱仪(MS、英福康公司(Inficon Inc.)，美国纽约)、GC-DMS((差分迁移谱)、森御轩公司(Sionex Inc.)，美国马萨诸塞州贝德福德市(Bedford))。所有技术对特定分析物做出响应，但是为了知道浓度，需要通过使用多少有些精确的校准曲线的信息来将响应转换成浓度。对于许多上述技术，响应因检测器的老化、污染(减少信号)以及其他可变因素而随时间变化。

上文提及的GC-DMS技术用于微量分析仪(MicroAnalyser)仪器中(森御轩公司(Sionex Inc.)，美国马萨诸塞州贝德福德市(Bedford))。该GC-DMS技术基于就化合物挥发性的GC分离，与就大小、形状、电荷等其他分子性质的DMS传感器中的分离相结合。