空氣采樣泵是一種用于采集空氣樣本的設(shè)備,,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,、職業(yè)衛(wèi)生、科研檢測等領(lǐng)域,。其核心原理是通過動力裝置產(chǎn)生氣流,,使外部空氣按照設(shè)定的流量和時間進入采樣管路,從而將目標氣體或顆粒物收集到采樣容器(如吸收瓶,、濾膜等)中,,以便后續(xù)分析檢測。以下從 工作原理,、關(guān)鍵組件,、分類及適用場景 三方面詳細說明:
空氣采樣泵的本質(zhì)是通過 負壓(真空)或正壓驅(qū)動氣流,,使空氣在采樣系統(tǒng)中定向流動,,具體流程如下:
動力源產(chǎn)生驅(qū)動力
利用電機驅(qū)動葉輪(如離心風機、隔膜泵)或活塞運動,,在采樣入口處形成 負壓環(huán)境(低于外界大氣壓),,從而吸引外部空氣流入。
部分場景(如長距離采樣或需要排除干擾時)也會使用正壓驅(qū)動,,通過壓縮空氣將樣本壓入采樣容器,。
氣流控制與計量
通過 流量調(diào)節(jié)閥(如針閥、電子流量控制器)精確控制進氣速度,,確保采樣流量穩(wěn)定(如 1L/min,、10L/min 等)。
搭配 流量計(如轉(zhuǎn)子流量計,、質(zhì)量流量計)實時監(jiān)測流量,,保證采樣體積的準確性(采樣體積 = 流量 × 時間)。
樣本收集
若采集氣態(tài)污染物(如甲醛,、苯),,通常使用 吸收瓶(內(nèi)裝吸收液),污染物與吸收液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理溶解被捕獲,。
若采集顆粒物(如 PM2.5,、粉塵),則通過 濾膜夾 固定濾膜,,顆粒物被截留于濾膜表面,。
廢氣排出或循環(huán)
組件 | 功能 |
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動力裝置 | 提供氣流驅(qū)動力,,常見類型包括: - 隔膜泵:低流量、高負壓,,適合長時間采樣 - 旋片式真空泵:高負壓,、大流量,用于快速采樣 - 電動抽氣泵:便攜型,,適合現(xiàn)場檢測 |
流量控制系統(tǒng) | 包含流量計和調(diào)節(jié)閥,,確保采樣流量恒定,誤差通??刂圃?±5% 以內(nèi),。 |
采樣接口 | 連接采樣管路與采樣裝置(如吸收瓶、濾膜夾),,部分支持多通道同時采樣,。 |
計時裝置 | 設(shè)定采樣時間,實現(xiàn)定時采樣或累計采樣(如連續(xù)采樣 8 小時),。 |
過濾保護 | 內(nèi)置前置過濾器,,防止大顆粒雜質(zhì)進入泵體,保護核心部件(如葉輪,、隔膜),。 |
顯示與記錄 | 實時顯示流量、時間,、累計體積等參數(shù),,并存儲采樣數(shù)據(jù)以便追溯。 |
根據(jù)動力類型,、流量范圍和應(yīng)用場景,空氣采樣泵可分為以下幾類:
按動力來源分類
電動采樣泵:使用電池或交流電驅(qū)動,,應(yīng)用廣泛,,如實驗室環(huán)境監(jiān)測、職業(yè)場所空氣檢測,。
手動采樣泵:通過手捏氣囊或活塞產(chǎn)生負壓,,便攜但流量低(如 50-100mL / 次),適合應(yīng)急采樣或教學(xué)演示,。
氣動采樣泵:利用壓縮空氣驅(qū)動,,適用于易燃易爆環(huán)境(如化工廠),避免電火花引發(fā)危險,。
按流量范圍分類
低流量泵:流量 ≤ 1L/min,,常用于采集氣態(tài)污染物(如用吸收瓶收集揮發(fā)性有機物)。
中流量泵:流量 1-30L/min,,適用于顆粒物采樣(如濾膜法測定 PM10),。
高流量泵:流量 ≥ 50L/min,,用于快速采集大氣樣本或大體積空氣監(jiān)測(如工業(yè)廢氣排放檢測)。
按便攜性分類
便攜式采樣泵:體積小,、重量輕(如 ≤3kg),配備電池,,適合現(xiàn)場移動采樣(如室內(nèi)甲醛檢測),。
固定式采樣泵:安裝于監(jiān)測站或?qū)嶒炇遥糜陂L期連續(xù)采樣(如大氣自動監(jiān)測站),。
負壓能力:決定采樣泵能否克服管路阻力(如長采樣管、濾膜阻力),,通常用 最大真空度(如 -80kPa)衡量,。
流量穩(wěn)定性:受電源電壓、環(huán)境溫度,、管路堵塞等因素影響,,優(yōu)質(zhì)采樣泵需具備 閉環(huán)反饋控制(如電子流量傳感器實時調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速)。
耐腐蝕性:若采集酸性,、堿性氣體(如 SO?,、NH?),泵體材料需選用不銹鋼,、聚四氟乙烯(PTFE)等耐腐蝕材質(zhì),。
環(huán)境監(jiān)測:用中流量泵搭配濾膜采集大氣中的 PM2.5,,帶回實驗室稱重分析濃度,。
職業(yè)衛(wèi)生:便攜式低流量泵連接活性炭管,采集車間空氣中的苯蒸氣,,用于職業(yè)暴露評估,。
科研檢測:高流量泵配合氣相色譜儀,實時在線監(jiān)測環(huán)境中的揮發(fā)性有機物(VOCs),。
通過以上原理和設(shè)計,,空氣采樣泵實現(xiàn)了對空氣樣本的高效、精準采集,,為后續(xù)的污染物分析和環(huán)境質(zhì)量評估提供了關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù),。