專利名稱：一種可調(diào)壓的雙層煙霧箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙霧箱，特別涉及一種可以調(diào)節(jié)光化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)條件的雙 層煙霧箱。
背景技術(shù)：
光化學(xué)煙霧是由汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔锖偷趸锏纫淮挝?染物，在陽(yáng)光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、醛、酮、酸、過氧乙酰硝酸酯等二次污染物， 參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象叫做光 化學(xué)煙霧。為了 了解光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)普遍開展了利用光化學(xué)煙霧箱模擬大 氣光化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。應(yīng)用煙霧箱進(jìn)行大氣環(huán)境化學(xué)模擬研究不但能夠排除復(fù)雜的氣 象、地形等因素的影響，從而在可以控制且能重復(fù)的條件下單純地模擬大氣中的化學(xué)過程， 提煉出大氣化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，獲得反應(yīng)的機(jī)制機(jī)理，而且還可以開發(fā)并驗(yàn)證大氣化學(xué)模式， 其研究成果將為大氣污染防治對(duì)策的制定提供科學(xué)依據(jù)。目前已知的國(guó)內(nèi)外的煙霧箱分為 室內(nèi)和室外兩種。室外煙霧箱的優(yōu)點(diǎn)是可以直接利用陽(yáng)光，缺點(diǎn)是光強(qiáng)隨著自然條件的變 化而變化，且周圍環(huán)境也在不斷變化。溫度、濕度、光強(qiáng)等的不斷變化和難以控制使得煙霧 箱實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性變差。而室內(nèi)煙霧箱可以對(duì)溫度、濕度等因素提供精確的控制，實(shí)驗(yàn)的重 復(fù)性較好。但由于人造光源的發(fā)射光譜不能在全波段上都與太陽(yáng)光相同，使得測(cè)得的某些 光化學(xué)反應(yīng)速率與在陽(yáng)光下得到的反應(yīng)速率存在偏差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種既能利用陽(yáng)光，同時(shí)又 可精確控制實(shí)驗(yàn)條件，提高光化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)精度的新型煙霧箱。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種煙霧箱，由光化學(xué)反應(yīng)艙、調(diào)控艙、空氣循環(huán)系統(tǒng)、采樣分析系統(tǒng)構(gòu)成。煙霧箱 的主體為雙層結(jié)構(gòu)，外層與內(nèi)層均為透光材料；內(nèi)層所包圍的空間是光化學(xué)反應(yīng)艙；外層 和內(nèi)層之間的空間是調(diào)控艙；反應(yīng)艙和調(diào)控艙都是密封空間；光化學(xué)反應(yīng)艙固定于煙霧箱 底部的剛性支架上，安裝換氣閥和采樣口 ；調(diào)壓艙安裝換氣閥。本實(shí)用新型中煙霧箱主體的外層結(jié)構(gòu)具有耐壓的性質(zhì)，能夠承受的壓強(qiáng)范圍是 Oatm Iatm ；內(nèi)層為柔性材料，具有可彎曲的性質(zhì)。光化學(xué)反應(yīng)艙安裝單向減壓閥，氣流通過方向是從反應(yīng)艙到調(diào)控艙。減壓閥的閾 值壓強(qiáng)略大于由內(nèi)層材料的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。空氣循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、真空泵、氣路、空氣凈化系統(tǒng)和閥門?？諝庋h(huán)系統(tǒng)可以加入壓強(qiáng)計(jì)和控制器；壓強(qiáng)計(jì)至少兩個(gè)，分別安裝于調(diào)控艙和 反應(yīng)艙的氣路中；控制器用于控制壓縮機(jī)和真空泵。本實(shí)用新型所述的煙霧箱相比其他已知煙霧箱的優(yōu)點(diǎn)在于使用雙層結(jié)構(gòu)，外層由剛性材料制成，可以起保護(hù)作用；調(diào)控艙可以起到調(diào)壓作用，可以模擬高空低壓環(huán)境下的 大氣化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)，光化學(xué)反應(yīng)艙是獨(dú)立、密封的空間，不受各種調(diào)壓裝置的影響；安 裝壓強(qiáng)計(jì)和控制器，可以對(duì)壓強(qiáng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控；調(diào)控艙內(nèi)充入純凈空氣，可以減小對(duì)反應(yīng)艙 的污染；內(nèi)層材料可收縮，因此反應(yīng)艙可以抽氣至接近真空，便于更換反應(yīng)氣體；反應(yīng)艙只 有底部固定，因此自然狀態(tài)下反應(yīng)艙本身的重力會(huì)使得反應(yīng)艙內(nèi)的壓強(qiáng)略大于調(diào)控艙內(nèi)的 壓強(qiáng)，氣體通過艙壁的滲透是由內(nèi)向外的，外層的氣體不會(huì)對(duì)內(nèi)層產(chǎn)生污染。

圖1為本實(shí)用新型示意圖；圖中標(biāo)記1-外層，2-調(diào)控艙，3-減壓閥，4-光化學(xué)反應(yīng)艙，5-內(nèi)層，6-調(diào)控?fù)Q氣 閥，7-反應(yīng)換氣閥，8-真空泵，9-空氣凈化系統(tǒng)，10-壓縮機(jī)，11-采樣口，12-支架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明如圖1所示，雙層煙霧箱，由光化學(xué)反應(yīng)艙4、調(diào)控艙2、空氣循環(huán)系統(tǒng)、采樣分析系 統(tǒng)構(gòu)成。煙霧箱的主體為雙層結(jié)構(gòu)，外層1與內(nèi)層5均為透光材料；內(nèi)層5所包圍的空間是 光化學(xué)反應(yīng)艙4 ；外層1和內(nèi)層5之間的空間是調(diào)控艙2 ；反應(yīng)艙4和調(diào)控艙2都是密封空 間；光化學(xué)反應(yīng)艙4固定于煙霧箱底部的剛性支架12上，安裝反應(yīng)換氣閥7和采樣口 11 ；調(diào) 壓艙安裝調(diào)控?fù)Q氣閥6。外層1結(jié)構(gòu)具有耐壓的性質(zhì)，能夠承受的壓強(qiáng)范圍是Oatm Iatm ； 內(nèi)層5為柔性材料，具有可彎曲的性質(zhì)。光化學(xué)反應(yīng)艙4安裝單向減壓閥3，氣流通過方向 是從反應(yīng)艙4到調(diào)控艙2。減壓閥3的閾值壓強(qiáng)略大于由內(nèi)層5材料的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。 空氣循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)10、真空泵8、氣路、空氣凈化系統(tǒng)9和閥門?？諝庋h(huán)系統(tǒng)加入 壓強(qiáng)計(jì)和控制器；壓強(qiáng)計(jì)至少兩個(gè)，分別安裝于調(diào)控艙2和反應(yīng)艙4的氣路中；控制器用于 控制壓縮機(jī)10和真空泵8。為了研究大氣在光照條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及光化學(xué)煙霧的機(jī)理，需要進(jìn)行大 氣光化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)，本實(shí)用新型所述的煙霧箱可用于控制光化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)的壓強(qiáng)。1.利用外層調(diào)控艙的剛性密閉空間可以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓功能，以模擬高空低壓的大氣 環(huán)境。在向反應(yīng)艙充入反應(yīng)氣體之前，保證調(diào)控艙的換氣閥是打開狀態(tài)，反應(yīng)艙是真空狀 態(tài)。設(shè)反應(yīng)艙的最大體積為V，如果要模擬0. 5atm的大氣環(huán)境，那么，由于氣壓從Iatm降 至0. 5atm體積將增大一倍，因此需要向反應(yīng)艙中充入Iatm下體積不大于V/2的反應(yīng)氣 體，然后反應(yīng)艙的氣路全部關(guān)閉，利用真空泵抽出部分調(diào)控艙的氣體，使調(diào)控艙的氣壓為 0. 5atm-Pm，其中Pm是由塑料薄膜的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。這時(shí)反應(yīng)艙中的壓強(qiáng)為0. 5atm，這樣 就實(shí)現(xiàn)了模擬低氣壓的目的。2.實(shí)時(shí)控制氣壓。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中也需要控制光化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)條件，這時(shí)，反 應(yīng)艙必須保持密封，不能充氣或放氣。使用本實(shí)用新型所述的煙霧箱可以實(shí)現(xiàn)這一目的對(duì) 調(diào)控艙進(jìn)行加壓或減壓操作，反應(yīng)艙的體積會(huì)隨之縮小或增大，壓強(qiáng)也會(huì)隨之增加或減少。 需要注意的是，受反應(yīng)艙的最大體積的限制，不能無(wú)限制地進(jìn)行減壓操作。因此，如果預(yù)計(jì) 在實(shí)驗(yàn)過程中的減壓的幅度比較大，則實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段充入的反應(yīng)氣體不能太多。3.實(shí)驗(yàn)完畢更換反應(yīng)艙的氣體時(shí)，使用真空泵抽取反應(yīng)艙的氣體，抽至接近真空，然后充入純凈空氣，再抽至真空，這樣反復(fù)幾次，可以有效地將反應(yīng)氣體抽出，避免殘余的 反應(yīng)氣體污染下一次的光化學(xué)實(shí)驗(yàn)。 以上所述，僅是用以說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施案例而已，并非用以限定本實(shí)用 新型的可實(shí)施范圍，舉凡本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在未脫離本實(shí)用新型所指示的精神與原理下 所完成的一切等效改變或修飾，仍應(yīng)由本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍所覆蓋。
權(quán)利要求一種雙層煙霧箱，由光化學(xué)反應(yīng)艙(4)、調(diào)控艙(2)、空氣循環(huán)系統(tǒng)和采樣分析系統(tǒng)構(gòu)成其特征在于所述煙霧箱的主體為雙層結(jié)構(gòu)，外層(1)與內(nèi)層(5)均為透光材料；所述調(diào)控艙(2)是外層(1)和內(nèi)層(5)之間的空間；調(diào)控艙(2)安裝調(diào)控?fù)Q氣閥(6)；所述光化學(xué)反應(yīng)艙(4)是內(nèi)層(5)所包圍的空間；光化學(xué)反應(yīng)艙(4)安裝反應(yīng)反應(yīng)換氣閥(7)和采樣口(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧箱，其特征是光化學(xué)反應(yīng)艙(4)固定于煙霧箱底部的 剛性支架(12)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧箱，其特征是光化學(xué)反應(yīng)艙(4)和調(diào)控艙(2)都是密 封空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙霧箱，其特征是內(nèi)層(5)為柔性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙霧箱，其特征是外層(1)結(jié)構(gòu)具有耐壓的性質(zhì)，其承受壓 強(qiáng)范圍至少是Oatm latm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙霧箱，其特征是所述光化學(xué)反應(yīng)艙(4)安裝單向減壓閥 (3)，氣流通過方向是從反應(yīng)艙(4)到調(diào)控艙(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙霧箱，其特征是減壓閥(3)的閾值壓強(qiáng)略大于由內(nèi)層(5) 材料的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧箱，其特征是所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(10)、真空 泵(8)、氣路、空氣凈化系統(tǒng)(9)和閥門。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙霧箱，其特征是所述空氣循環(huán)系統(tǒng)可以加入壓強(qiáng)計(jì)和控 制器；壓強(qiáng)計(jì)至少兩個(gè)，分別安裝于調(diào)控艙(2)和反應(yīng)艙(4)的氣路中；控制器用于控制壓 縮機(jī)(10)和真空泵(8)。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種雙層煙霧箱，使用這種雙層煙霧箱可以調(diào)節(jié)光化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)。煙霧箱由光化學(xué)反應(yīng)艙、調(diào)控艙、控溫系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)和采樣分析系統(tǒng)構(gòu)成。煙霧箱的主體為雙層結(jié)構(gòu)，外層為剛性的透光材料；內(nèi)層為透光材料；調(diào)控艙是外層和內(nèi)層之間的空間，調(diào)控艙安裝換氣閥；光化學(xué)反應(yīng)艙是內(nèi)層所包圍的空間，安裝換氣閥和采樣口。外層調(diào)控艙可以保護(hù)內(nèi)層光化學(xué)反應(yīng)艙，并防止反應(yīng)艙內(nèi)的氣體被污染。本實(shí)用新型公布的這種雙層煙霧箱能夠?qū)饣瘜W(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以精確的控制實(shí)驗(yàn)條件，增加實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
文檔編號(hào)B01L1/00GK201625535SQ20102014193
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者何樹悠, 朱平, 楊果, 董寧, 郭冰 申請(qǐng)人:深圳市華測(cè)檢測(cè)技術(shù)股份有限公司