MP-Σ300NⅡ柴田科學空氣采樣泵的原理

一、工作原理：基于流體力學的氣流驅動

1. 動力源產生驅動力

• 利用電機驅動葉輪（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）也會使用正壓驅動，通過壓縮空氣將樣本壓入采樣容器。

2. 氣流控制與計量

• 通過 流量調節閥（如針閥、電子流量控制器）精確控制進氣速度，確保采樣流量穩定（如 1L/min、10L/min 等）。

• 搭配 流量計（如轉子流量計、質量流量計）實時監測流量，保證采樣體積的準確性（采樣體積 = 流量 × 時間）。

3. 樣本收集

• 若采集氣態污染物（如甲醛、苯），通常使用 吸收瓶（內裝吸收液），污染物與吸收液發生化學反應或物理溶解被捕獲。

• 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。

• 空氣通過采樣管路進入 采樣裝置：

4. 廢氣排出或循環

• 采樣后的氣體若無污染，可直接排出；若含有害物質，需經凈化處理（如活性炭吸附）后排放，避免污染環境。

二、關鍵組件及其作用

三、分類及典型應用場景

1. 按動力來源分類

• 電動采樣泵：使用電池或交流電驅動，應用廣泛，如實驗室環境監測、職業場所空氣檢測。

• 手動采樣泵：通過手捏氣囊或活塞產生負壓，便攜但流量低（如 50-100mL / 次），適合應急采樣或教學演示。

• 氣動采樣泵：利用壓縮空氣驅動，適用于易燃易爆環境（如化工廠），避免電火花引發危險。

2. 按流量范圍分類

• 低流量泵：流量 ≤ 1L/min，常用于采集氣態污染物（如用吸收瓶收集揮發性有機物）。

• 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測（如工業廢氣排放檢測）。

3. 按便攜性分類

• 便攜式采樣泵：體積小、重量輕（如 ≤3kg），配備電池，適合現場移動采樣（如室內甲醛檢測）。

• 固定式采樣泵：安裝于監測站或實驗室，用于長期連續采樣（如大氣自動監測站）。

四、核心技術要點

1. 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。

2. 流量穩定性：受電源電壓、環境溫度、管路堵塞等因素影響，優質采樣泵需具備 閉環反饋控制（如電子流量傳感器實時調節電機轉速）。

3. 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。

五、應用示例

• 環境監測：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。

• 職業衛生：便攜式低流量泵連接活性炭管，采集車間空氣中的苯蒸氣，用于職業暴露評估。

• 科研檢測：高流量泵配合氣相色譜儀，實時在線監測環境中的揮發性有機物（VOCs）。