一種新型的袋子法自動采用系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開的一種新型的袋子法自動采用系統，包括：采樣倉，還包括：設置在所述采樣倉內的加熱部件；一壓縮空氣電磁閥；一真空泵，一真空閥，一氮氣氣源，至少一充排氣裝置、至少一采樣裝置和PLC控制器。本發明的袋子法自動采用系統能夠應對不同內飾產品VOC數據的測評和對比，保證數據的準確性和有效性，避免人工操作引起的偏差，提高袋子法自動采樣的效率。
【專利說明】一種新型的袋子法自動采用系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及對零件揮發性有機物的測試方法-袋子法的自動采用系統。
【背景技術】
[0002]目前袋子法所使用的采樣倉結構如圖1所示，其包括一個倉體1，在采樣倉I內設置有恒溫恒濕機組2、進風機3、過濾器4，在倉體I的頂上開設有排風口 5和出風口 6，進風機3的出口與過濾器4的出口連接，過濾器4的出口與出風口 6連接。使用的采樣系統如圖2所示，采用系統包括設置在采樣倉內的樣品袋10和空白袋20，樣品袋10和空白袋20上分別設置有兩個閥門11、12、21、22，樣品袋10上的閥門11通過特氟龍配管13、TENAX捕集管14連接采樣泵15，樣品袋10上的閥門12通過特氟龍配管16、DNPH捕集管17連接采樣泵18。空白袋20上的閥門21通過特氟龍配管23、TENAX捕集管24連接采樣泵25，空白袋20上的閥門22通過特氟龍配管26、DNPH捕集管27連接采樣泵28。
[0003]袋子法的測試流程為:
[0004]I)老化:啟動循環加熱烘箱至80°C，8小時(480min)后停止加熱(新采樣袋首次老化加熱時間為72h，等溫度降到40°C再重新打開箱門，用以置換箱內氣體。
[0005]2)檢漏:將待用采樣袋放在采樣倉內(圖1)，樣品密封于采樣袋內，接上充氣、排氣、采樣管路，用真空泵將采樣袋內氣體抽成真空，觀察其氣密性，5min內不漏氣則可以使用。
[0006]3)清洗:用流量計調整氮氣流速為25L/min，充入其體積30或50% (2000L袋子充600L或1000L，100L袋子充30L，按照客戶標準要求)的高純度氮氣，再將氣體用真空泵抽出，重復操作3次，人工耗時約3-4小時。
[0007]3)充氣:向充入50%的高純氮氣(2000L袋子充1000L，100L袋子充50L，按照客戶標準要求)，將采樣倉溫度設為65°C，設定測試時間為2h。
[0008]4)采樣:采樣前先抽出10mL左右氣體，再將Tenax管和DNPH管接在采樣口上，將計時器調好15min。同時打開采樣泵開關和計時器倒計時，開始采樣。15min后立即將采樣泵關閉，停止采樣。2根Tenax管和I根DNPH管，合計采樣耗時30min(圖2)。采好的樣品用TD-GC-MS和HPLC分別測試苯系物和醛酮物質。
[0009]目前國內外袋子法測試全部依賴人工采樣，人工氮氣充氣流量隨環境溫度和氣瓶壓力變化而變化，導致流量波動較大，從而影響測試精度；采樣要求的流量范圍較大(lOOmL/min?1000mL/min)，且每根Tenax管和DNPH管的阻力不同，精度偏差較難穩定控制。
【發明內容】
[0010]本發明所要解決的技術問題在于針對現有零件揮發性有機物的測試方法-袋子法的自動采用系統所存在的問題而提供一種新型的袋子法自動采用系統，該袋子法自動采用系統能夠應對不同內飾產品VOC數據的測評和對比，保證數據的準確性和有效性，避免人工操作引起的偏差，提高袋子法自動采樣的效率。
[0011]本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現:
[0012]一種新型的袋子法自動采用系統，包括:
[0013]一采樣倉，所述采樣倉內設置有恒溫恒濕機組、進風機、過濾器，在倉體的壁上開設有排風口和出風口，進風機的出口與過濾器的出口連接，過濾器4的出口與出風口連接；其特征在于，還包括:
[0014]設置在所述采樣倉內的加熱部件；
[0015]—壓縮空氣電磁閥；
[0016]一真空泵；
[0017]一真空閥，所述真空閥與所述真空泵串聯并與所述真空泵聯動；
[0018]一氮氣氣源；
[0019]至少一充排氣裝置；所述充排氣裝置包括一控制閥門、一進氣電磁閥、一排氣電磁閥，所述控制閥門的一端設置有一管接頭以便于采樣袋連接，該控制閥門的另一端與所述進氣電磁閥的一端和排氣電磁閥的一端連接；所述排氣電磁閥的另一端接所述真空泵的輸入端和所述壓縮空氣電磁閥的一端，所述壓縮空氣電磁閥的另一端接壓縮空氣；所述進氣電磁閥的另一端接氮氣氣源；
[0020]至少一采樣裝置；所述采樣裝置包括氣體體積流量計、氣體流量控制流量計、若干FESTO電磁閥、一對Tenax管、一對DNPH采樣管和隔膜真空泵，一對Tenax管和一對DNPH采樣管并聯設置，且在一對Tenax管和一對DNPH采樣管的兩端分別串接一 FESTO電磁閥，一對Tenax管和一對DNPH采樣管一端的四個FESTO電磁閥均與所述氣體流量控制流量計的一端連接，所述氣體流量控制流量計的另一端與所述氣體體積流量計的一端連接，所述氣體體積流量計的另一端設置有管接頭以便于采樣袋的采樣口連接；一對Tenax管和一對DNPH采樣管另一端的四個FESTO電磁閥均與隔膜真空泵連接；
[0021]PLC控制器，所述PLC控制器與所述恒溫恒濕機組、進風機、加熱部件、壓縮空氣電磁閥、真空泵、真空閥、進氣電磁閥、排氣電磁閥、氣體體積流量計、氣體流量控制流量計、若干FESTO電磁閥和隔膜真空泵控制連接。
[0022]在本發明的一個優選實施例中，所述控制閥門設置在所述采樣倉內，其另一端通過管道接至采樣倉外并與所述進氣電磁閥的一端和排氣電磁閥的一端連接。
[0023]由于采用了上述技術方案，本發明與現有袋子法的自動采用系統相比，具有如下優點:
[0024]I)本發明在采樣倉內設置加熱元件，并采用PLC控制器控制(自動加溫，溫度達到目標值后自動保溫)無須人員監控操作，節約人員無效長時間的等待時間。
[0025]2)本發明實現了老化、檢漏、清洗、采樣四個階段的全自動控制。
[0026]3)本發明通過在采樣裝置中設置氣體體積流量計、氣體流量控制流量計，通過測試氮氣氣體體積和對流量控制的方法，實現了對3個2000L的大袋子和3個100L的小袋子同時充氣采樣，提高了采樣效率，確保了采樣精度和穩定性和均勻性，避免人員操作的偏差，滿足客戶測試要求，為袋子法發泡VOC全自動測試采樣系統首創。
[0027]4)本發明中采樣袋自動供氣模式分別采用進氣電磁閥、壓縮空氣電磁閥和排氣閥控制開啟及停止，實現了供氣和放氣過程中的自動控制。放氣前先自動關閉進氣電磁閥，后啟動真空泵抽空排氣，管路上配備真空表，抽到事先設定的真空值自動停止，同時關閉壓縮空氣供氣管路電磁閥及閥門，預放氣程式可確保檢測氣體的純凈度。
[0028]5)采樣裝置中采用FESTO電磁閥(VZWD-L-M22C-M-G14-20-V-1P)和隔膜真空泵(8R11101011048)用于控制采樣管(100ml/min-1000ml/min)流量范圍內的同步采樣，降低了設備安裝空間及預算成本，確保了采集數據的可靠性和可比性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為現有采樣倉的結構簡圖。
[0030]圖2為現有采樣裝置的結構簡圖。
[0031]圖3為本發明袋子法自動采用系統中的充排氣裝置結構示意圖。
[0032]圖4為本發明袋子法自動采用系統中的采樣裝置結構示意圖。
[0033]圖5為本發明袋子法自動采用系統老化流程示意圖。
[0034]圖6為本發明袋子法自動采用系統檢漏流程示意圖。
[0035]圖7為本發明袋子法自動采用系統清洗流程示意圖。
[0036]圖8為本發明袋子法自動采用系統檢漏采樣流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037]參見圖3和圖4，圖中給出的新型的袋子法自動采用系統，包括一采樣倉100，采樣倉100內設置有恒溫恒濕機組、進風機、過濾器，在倉體的壁上開設有排風口和出風口，進風機的出口與過濾器的出口連接，過濾器4的出口與出風口連接(以上圖中未示出，可參見圖1);在采樣倉100內的加熱部件(圖中未示出)。加熱部件通過PLC控制器控制，實現自動加溫，溫度達到目標值后自動保溫，無須人員監控操作，節約人員無效長時間的等待時間。
[0038]新型的袋子法自動采用系統該包括壓縮空氣電磁閥200、真空泵300、真空閥400、由多個氮氣瓶510組成的氮氣氣源500、三組充排氣裝置、三組采樣裝置和一臺PLC控制器。
[0039]每組充排氣裝置包括一控制閥門610、一進氣電磁閥620、一排氣電磁閥630,控制閥門610設置在采樣倉100內，其一端設置有一管接頭以便于采樣袋連接，另一端通過管道接至米樣倉100外并與進氣電磁閥620的一端和排氣電磁閥630的一端連接；排氣電磁閥630的另一端接真空泵300的輸入端和壓縮空氣電磁閥200的一端，壓縮空氣電磁閥200的另一端接壓縮空氣；進氣電磁閥的另一端接氮氣氣源500 ;真空閥400與真空泵300的輸出端串聯并與真空泵300聯動。
[0040]參見圖2，每組采樣裝置包括氣體體積流量計710、氣體流量控制流量計720、8個FESTO 電磁閥 731、732、733、734、735、736、737、738、一對 Tenax 管 741、742、一對 DNPH 采樣管751、752和隔膜真空泵760。
[0041 ] 一對Tenax管741、742和一對DNPH采樣管751、752并聯設置，且在一對Tenax管751、752和一對DNPH采樣管751、752的兩端分別串接一 FESTO電磁閥731、732、733、734、735、736、737、738，一對 Tenax 管 751,752 和一對 DNPH 采樣管 751,752 一端的四個 FESTO電磁閥731、732、733、734均與氣體流量控制流量計720的一端連接，氣體流量控制流量計720的另一端與氣體體積流量計710的一端連接，氣體體積流量計710的另一端設置有管接頭以便于采樣袋的采樣口連接；一對Tenax管751、752和一對DNPH采樣管751、752另一端的四個FESTO電磁閥735、736、737、738均與隔膜真空泵760連接；
[0042]PLC控制器與恒溫恒濕機組、進風機、加熱部件、壓縮空氣電磁閥200、真空泵300、真空閥400、進氣電磁閥620、排氣電磁閥630、氣體體積流量計710、氣體流量控制流量計720,8 個 FESTO 電磁閥 731、732、733、734、735、736、737、738 和隔膜真空泵 760 控制連接。
[0043]參見圖5，本發明袋子法自動采用系統老化過程是:需要老化的采樣袋放入采樣倉內并將其通氣口與控制閥門上的管接頭通過軟管連接，并打開控制閥門。然后通過PLC控制器上的操作界面選擇老化模式和選擇需老化的采樣袋所處位置的號碼，選擇好以后，按下老化啟動按鈕，老化程序啟動，PLC控制器通過采樣倉內的加熱元件循環加熱采樣倉至80°C ,8小時后停止加熱，等溫度降到40°C時，打開倉門，各狀態歸位，老化過程結束。如果采樣袋老化合格則進入檢漏程序。
[0044]參見圖6，老化合格后，通過PLC控制器上的操作界面選擇檢漏模式和選擇需檢漏的采樣袋所處位置的號碼，選擇好以后，按下檢漏啟動按鈕。PLC控制器檢測壓縮空氣電磁閥、進氣電磁閥是否關閉，若關閉且此時若無設備及安全報警，PLC控制器開啟真空泵同時打開排氣電磁閥進行抽氣，抽氣定時時間一到，檢測真空度并判斷是否達到標準，如真空度沒有達到標準，則判定該采樣袋不合格。若真空度達到標準，則采樣袋檢漏合格，各狀態歸位，檢漏過程結束。如果采樣袋檢漏合格則進入清洗程序。
[0045]參加圖7，采樣袋清洗合格后，通過PLC控制器上的操作界面選擇清洗模式和選擇需清洗的采樣袋所處位置的號碼，選擇好以后，按下清洗啟動按鈕。PLC控制器檢測排氣電磁閥和壓縮空氣電磁閥是否關閉，若關閉且此時若無設備及安全報警，檢測采樣袋壓力是否大于2bar,若沒有大于2bar,報警并返回,若大于2bar,PLC控制器開啟進氣電磁閥向米樣袋內充入氮氣，充氣時間一到，PLC控制器關閉進氣電磁閥而開啟排氣電磁閥進行放氣，放氣時間一到，PLC控制器開啟進氣電磁閥而關閉排氣電磁閥進行再次充氣，若充氣次數大于3次，則清洗程序結束，各狀態歸位，準備進行采樣。若充氣次數小于3次，則進行清洗。
[0046]參見圖8，采樣袋清洗結束后，取出采樣袋，將樣品放入采樣袋內并密封，然后連同空白采樣袋一并放入采樣倉內并將采樣袋的采樣口與氣體體積流量計連接，通氣口與控制閥門上的管接頭通過軟管連接并打開控制閥門。通過PLC控制器上的操作界面選擇采樣模式和選擇需采樣的采樣袋所處位置的號碼，選擇好以后，按下采樣啟動按鈕。PLC控制器啟動采樣倉內的加熱元件將采樣倉加熱到65°C并保溫2小時，同時關閉進氣電磁閥、壓縮空氣電磁閥、排氣電磁閥，此時若無設備及安全報警，PLC控制器啟動隔膜真空泵并同時啟動一對Tenax管兩端的FESTO電磁閥,一對Tenax管進行采樣,Tenax采樣管采樣過程中,PLC控制器控制氣體流量控制流量計切換Tenax管采樣流量，Tenax采樣管采樣結束后，PLC控制器關閉一對Tenax管兩端的FESTO電磁閥并開啟一對DNPH采樣管兩端的FESTO電磁閥，一對DNPH采樣管進行采樣，DNPH采樣管采樣過程中，PLC控制器控制氣體流量控制流量計切換DNPH管采樣流量，DNPH采樣管采樣結束后。PLC控制器啟動壓縮空氣電磁閥、排氣電磁閥，向采樣袋內充入純凈壓縮空氣，同時PLC控制器控制氣體流量控制流量計切換壓縮空氣流量直至采樣完成。
[0047]本發明的袋子法自動采用系統與泛亞袋子法采用結果相比較，證明本發明的袋子法自動采用系統是完全可靠的。具體數據如下:
[0048]本發明袋子法自動采用系統與泛亞袋子法第一次采集數據的可靠性和可比性比對結果匯總見表1
[0049]表1
【權利要求】
1.一種新型的袋子法自動采用系統，包括: 一采樣倉，所述采樣倉內設置有恒溫恒濕機組、進風機、過濾器，在倉體的壁上開設有排風口和出風口，進風機的出口與過濾器的出口連接，過濾器4的出口與出風口連接；其特征在于，還包括: 設置在所述采樣倉內的加熱部件； 一壓縮空氣電磁閥； 一真空泵； 一真空閥，所述真空閥與所述真空泵串聯并與所述真空泵聯動； 一氮氣氣源； 至少一充排氣裝置；所述充排氣裝置包括一控制閥門、一進氣電磁閥、一排氣電磁閥，所述控制閥門的一端設置有一管接頭以便于采樣袋連接，該控制閥門的另一端與所述進氣電磁閥的一端和排氣電磁閥的一端連接；所述排氣電磁閥的另一端接所述真空泵的輸入端和所述壓縮空氣電磁閥的一端，所述壓縮空氣電磁閥的另一端接壓縮空氣；所述進氣電磁閥的另一端接氮氣氣源； 至少一采樣裝置；所述采樣裝置包括氣體體積流量計、氣體流量控制流量計、若干FESTO電磁閥、一對Tenax管、一對DNPH采樣管和隔膜真空泵，一對Tenax管和一對DNPH采樣管并聯設置，且在一對Tenax管和一對DNPH采樣管的兩端分別串接一 FESTO電磁閥，一對Tenax管和一對DNPH采樣管一端的四個FESTO電磁閥均與所述氣體流量控制流量計的一端連接，所述氣體流量控制流量計的另一端與所述氣體體積流量計的一端連接，所述氣體體積流量計的另一端設置有管接頭以便于采樣袋的采樣口連接；一對Tenax管和一對DNPH采樣管另一端的四個FESTO電磁閥均與隔膜真空泵連接； PLC控制器，所述PLC控制器與所述恒溫恒濕機組、進風機、加熱部件、壓縮空氣電磁閥、真空泵、真空閥、進氣電磁閥、排氣電磁閥、氣體體積流量計、氣體流量控制流量計、若干FESTO電磁閥和隔膜真空泵控制連接。
2.如權利要求1所述的新型的袋子法自動采用系統，其特征在于，所述控制閥門設置在所述采樣倉內，其另一端通過管道接至采樣倉外并與所述進氣電磁閥的一端和排氣電磁閥的一端連接。
【文檔編號】G01N1/24GK104181015SQ201410418010
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】陳東, 陳文群, 湯景華, 葉輝 申請人:上海延鋒江森座椅有限公司