專利名稱：開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置。
技術背景目前使用的植物揮發(fā)物收集裝置大多是將植物地上部分剪下后置于密閉容 器中進行的，這種方法往往不能真實反映自然狀態(tài)下活體植物所釋放的揮發(fā)物。 盡管現(xiàn)在也有一些方法是利用活體植物來提取揮發(fā)物的，但由于在收集過程中 沒有考慮到同時使用送氣與吸氣系統(tǒng)，因此經常被雜質污染，達不到理想的收 集效果。針對目前植物揮發(fā)物收集裝置中存在的上述問題與局限性，本發(fā)明設 計了一套開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置。此裝置不但設計簡單、使用方便、提取效率高(智能控制，并能同時提取6個樣品)，而且所提植物揮發(fā)物無污染，能真實反映自然狀態(tài)下活體植物所釋放的揮發(fā)物。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置。 開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置包括具有相連接的自動控制送氣 動力源、變色硅膠過濾器、立式無隔板高效凈化器、智能化送氣流量控制儀、 放置植物的玻璃筒、揮發(fā)物捕集管、變色硅膠干燥器、智能化抽氣流量控制儀 以及自動控制抽氣動力源，在放置植物的玻璃筒上方設有模擬日光系統(tǒng)的光源 與電源，在放置植物的玻璃筒內上部設有砂芯片、底部設有托盤，在其下方設 有升降臺。自動控制送氣動力源、智能化送氣流量控制儀、智能化抽氣流量控 制儀和自動控制抽氣動力源與程控變相交換儀和計算機相連。所述的立式無隔板高效凈化器為內徑8-12厘米、外徑8.3-12.3厘米、高50-70 厘米的鎳鋼合金圓柱筒，內置分子篩、高效纖維狀活性炭濾網(wǎng)和顆?；钚蕴浚?其放置順序為分子篩、高效纖維狀活性炭濾網(wǎng)和顆?；钚蕴?，質量比為0.9-1.2: 0.9-1.2: 2.8-3.2。放置植物的玻璃筒為高50-60厘米、內徑8-12厘米、外徑8.5-12.5厘米， 頂部為直徑2.5-3.0厘米的磨砂玻璃口，在距玻璃筒上部8-10厘米處有厚為0.8-1 厘米的砂芯片，距玻璃缸底部2-4厘米處有一內徑為0.8-1.0厘米、外徑1.0-1.2 厘米、長為2-3厘米的玻璃管，與玻璃缸相通。托盤為半徑5-7厘米、厚0.5-0.7厘米，以特氟隆為材料制成的兩個半圓組 成，當兩個半圓似鍘刀合攏時，中間有0.9-1.2厘米口徑的圓孔，同時，在兩個半圓上各有一寬0.8-1.0厘米、深0.2-0.3厘米的半圓形凹槽，當兩個半圓合攏時， 兩個凹槽合成一個直徑為8.5-12.5厘米、剛好能將玻璃筒7的底部開口處嵌合在 內的圓形凹槽。智能化送氣流量控制儀4所控制的送氣流量要大于智能化抽氣流量控制儀 ll所控制的抽氣流量， 一般的流量比例控制在l: 0.6-0.9。揮發(fā)物捕集管9為長5-8厘米、內徑0.4-0.6厘米、夕卜徑0.6-0.8厘米， 一端 為尖嘴狀的玻璃管，在管的尖嘴端內裝有80-100目的吸附劑20-60毫克，上下以玻璃纖維做填充物。本發(fā)明能高效地收集到植物的揮發(fā)物組分，并能有效排除來自空氣、土壤 等雜質的干擾，從而確保收集到的植物揮發(fā)物能真實反映自然狀態(tài)下植物所釋 放的情況。本發(fā)明具有設計合理、成本小、收集時間短、效率高以及使用壽命 長、安全、方便等優(yōu)點。
附圖是開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效智能收集裝置的簡易示意圖；圖中 分別為自動控制送氣動力源1、變色硅膠過濾器2、立式無隔板高效凈化器3、 智能化送氣流量控制儀4、磨砂玻璃口 5、砂芯片6、放置植物的玻璃筒7、托 盤8、揮發(fā)物捕集管9、變色硅膠干燥器10、智能化抽氣流量控制儀11、自動 控制抽氣動力源12、電源13、模擬日光系統(tǒng)光源14、盆栽植物15、升降臺16、 計算機17、程控變相交換儀18。
具體實施方式
如附圖所示，開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置包括具有相連接的 自動控制送氣動力源l、變色硅膠過濾器2、立式無隔板高效凈化器3、智能化 送氣流量控制儀4、放置植物的玻璃筒7、揮發(fā)物捕集管9、變色硅膠干燥器IO、 智能化抽氣流量控制儀11以及自動控制抽氣動力源12，在放置植物的玻璃筒7 上方設有模擬日光系統(tǒng)的光源14與電源13，放置植物的玻璃筒7的頂部為磨砂 玻璃口5、內上部設有砂芯片6、底部設有托盤8，在其下方設有升降臺16，自 動控制送氣動力源1、智能化送氣流量控制儀4、智能化抽氣流量控制儀11和 自動控制抽氣動力源12與程控變相交換儀18和計算機17相連。本發(fā)明由自動控制氣體動力系統(tǒng)、高效空氣凈化系統(tǒng)、植物揮發(fā)物捕集系 統(tǒng)、智能化空氣流量檢測控制系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、模擬日光系統(tǒng)和樣品回收系統(tǒng) 組成。自動控制氣體動力系統(tǒng)是此裝置的動力源，設計有自動控制送氣動力源 和自動控制抽氣動力源，它在本裝置中起到運輸?shù)淖饔?。高效空氣凈化系統(tǒng)和植物揮發(fā)物捕集系統(tǒng)是本發(fā)明的主體部分和關鍵部分，也是本發(fā)明的核心重點 部分。高效空氣凈化系統(tǒng)主要由變色硅膠過濾器和立式無隔板高效凈化器組成， 變色硅膠是為了去除空氣中的水分及水分中所含有的大顆粒塵埃，是一級過濾 系統(tǒng)；立式無隔板高效凈化器，主要包括分子篩、高效纖維狀活性炭濾網(wǎng)及顆 ?；钚蕴康龋菍諝庵械拇罅?、微量有機物成分進行吸附，確保進入植物揮 發(fā)物捕集系統(tǒng)中的空氣不帶有任何有機化合物，這是二級過濾系統(tǒng)，經過這兩 層過濾系統(tǒng)，可確?？諝庵械挠袡C化合物成分完全被過濾。植物揮發(fā)物捕集系統(tǒng)主要由高50-60厘米、內徑8-12厘米、外徑8.5-12.5厘米的特制玻璃筒組成， 它包括一個頂部口徑為2.5-3.0厘米的磨砂玻璃口，并配有相應的導管，在距玻 璃筒上部8-10厘米處有厚為0.8-1厘米的砂芯片，砂芯片與玻璃缸壁垂直完全緊 密粘連，玻璃缸底部為開放式，距離玻璃缸底部2-4厘米處有一內徑為0.8-1.0 厘米、外徑1.0-1.2厘米、長為2-3厘米的玻璃管，用于插入揮發(fā)物捕集管。由 特氟隆材料制成的半徑為5-7厘米、厚0.5-0.7厘米的兩個半圓組成的托盤(當 兩個半圓似鍘刀合攏時，中間有0.9-1.2厘米口徑的圓孔)，可將植物的地上部分 和土壤部分隔離開，避免受來自土壤的雜質的污染。智能化空氣流量檢測控制 系統(tǒng)的主要功能是調節(jié)與控制送氣和抽氣的氣流量，與計算機相連接，通過計 算機軟件控制，利用程控變相交換儀調控氣體流量的大小，量程的可調范圍為 0-1.5升/分鐘。該系統(tǒng)對于能否成功地捕集到植物揮發(fā)物起到了至關重要的作 用。升降系統(tǒng)是為了調節(jié)植物的放置高度。模擬日光系統(tǒng)是為了補給植物充足 的光照。樣品回收系統(tǒng)主要包括揮發(fā)物收集管和能產生負壓的真空泵。揮發(fā)物 收集管為長5-8厘米、內徑0.4-0.6厘米、外徑0.6-0.8厘米， 一端為尖嘴狀的玻 璃管，內裝有20-60毫克的吸附劑(如TenixTA、 Super Q等)，上下用玻璃纖維 毛填充。本發(fā)明對植物揮發(fā)物的收集主要通過送氣和抽氣兩部分完成。送氣部分 從送氣泵中出來的氣體，先經過一個裝有1-1.5升的變色硅膠過濾器，然后進入 內徑8-12厘米、外徑8.3-12.3厘米、高為50-70厘米的立式無隔板高效凈化器， 再通過導管流經氣體流量計，氣體流量計可真實反映空氣的流量，最后進入植 物揮發(fā)物收集裝置的主體部分一玻璃筒，氣流在玻璃筒中經砂芯片分散后，夾 帶著植物揮發(fā)物從植物的頂部流向底部。抽氣部分在距離玻璃筒底部2-4厘米 處有一個玻璃管，玻璃管是插入揮發(fā)物捕集管對揮發(fā)物進行捕集的地方。當送 氣系統(tǒng)將植物揮發(fā)物不斷輸向玻璃筒底部時，同時在運行的抽氣系統(tǒng)則將大部 分的植物揮發(fā)物吸附到揮發(fā)物捕集管中。經過揮發(fā)物捕集管后的氣體流路，通過變色硅膠干燥器，流經氣體流量計，再由抽氣泵送出。在收集植物揮發(fā)性化合物時需要進行以下準備工作。首先需將變色硅膠放 100°C的烘箱里烘烤1小時后方可使用。分子篩、高效纖維狀活性炭濾網(wǎng)及顆?；钚蕴恳?80°C的烘箱里烘烤10小時以上。玻璃缸內壁要用沾有酒精的棉花 擦拭完之后，放入100°C烘箱烘烤2小時。然后按照說明書要求，將各個部分 用導氣管連接，確保無氣體外漏。上述工作就緒后，將植物準備好，用由特氟隆材料做成的直徑為10-14厘米 的兩個半圓組成的托盤夾板將植物夾住，在將植物地上部分置于玻璃筒中，用 計算機軟件設定送氣氣體流量為400毫升/分鐘，抽氣氣體流量為350毫升/分鐘， 先自動開啟送氣泵，待流量逐漸穩(wěn)定后(約2分鐘)，將揮發(fā)物捕集管插入捕集 口中擰緊。15分鐘后自動開啟抽氣泵。以上操作是通過程控變相交換儀調控， 達到對氣體流量和空氣泵開啟的控制。根據(jù)收集時間的需要，可在l-24小時內 任何時間停止捕集。然后將揮發(fā)物捕集管取下，用200微升的有機溶劑進行淋 洗。淋洗液保存在密封性好的樣品瓶中，放入-20。C冰箱，用以檢測。 實例說明用兩個半圓組成的托盤將水稻苗夾住，水稻地上部分置于玻璃筒中，通過 計算機軟件設定送氣氣體流量為400毫升/分鐘，抽氣氣體流量為350毫升/分鐘， 自動開啟送氣氣泵，待流量穩(wěn)定(約2分鐘)到400毫升/分鐘，將揮發(fā)物捕集 管連接到捕集口上，15分鐘后自動開啟抽氣氣泵。8小時后取下?lián)]發(fā)物捕集管， 用微量注射器加200微升的經重蒸過的二氯甲烷有機溶劑淋洗。淋洗液保存于 -20°<:冰箱，用以檢測。
權利要求
1、一種開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置，其特征在于包括具有相連接的自動控制送氣動力源(1)、變色硅膠過濾器(2)、立式無隔板高效凈化器(3)、智能化送氣流量控制儀(4)、放置植物的玻璃筒(7)、揮發(fā)物捕集管(9)、變色硅膠干燥器(10)、智能化抽氣流量控制儀(11)以及自動控制抽氣動力源(12)，在放置植物的玻璃筒(7)上方設有模擬日光系統(tǒng)的光源(14)與電源(13)，放置植物的玻璃筒(7)的頂部為磨砂玻璃口(5)、內上部設有砂芯片(6)、底部設有托盤(8)，在其下方設有升降臺(16)，自動控制送氣動力源(1)、智能化送氣流量控制儀(4)、智能化抽氣流量控制儀(11)和自動控制抽氣動力源(12)與程控變相交換儀(18)和計算機(17)相連。
2、 根據(jù)權利要求1所述的開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置，其特 征在于所述的立式無隔板高效凈化器(3)為內徑8-12厘米、外徑8.3-12.3厘米、 高50-70厘米的鎳鋼合金圓柱筒，內置分子篩、高效纖維狀活性炭濾網(wǎng)和顆?；?性炭，其放置順序為分子篩、高效纖維狀活性炭濾網(wǎng)和顆?；钚蕴?，質量比為 0.9-1.2: 0.9-1.2: 2.8-3.2。
3、 根據(jù)權利要求1所述的開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置，其特 征在于所述的放置植物的玻璃筒(7)為高50-60厘米、內徑8-12厘米、外徑8.5-12.5 厘米，頂部為直徑2.5-3.0厘米的磨砂玻璃口，在距玻璃筒上部8-10厘米處有厚 為0.8-1厘米的砂芯片，距玻璃缸底部2-4厘米處有一內徑為0.8-1.0厘米、外徑 1.0-1.2厘米、長為2-3厘米的玻璃管，與玻璃缸相通。
4、 根據(jù)權利要求1所述的開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置，其特 征在于所述的托盤(8)為半徑5-7厘米、厚0.5-0.7厘米，以特氟隆為材料制成的 兩個半圓組成，當兩個半圓似鍘刀合攏時，中間有0.9-1.2厘米口徑的圓孔，同 時，在兩個半圓上各有一寬0.8-1.0厘米、深0.2-0.3厘米的半圓形凹槽，當兩個 半圓合攏時，兩個凹槽合成一個直徑為8.5-12.5厘米、剛好能將玻璃筒7的底部 開口處嵌合在內的圓形凹槽。
5、 根據(jù)權利要求1所述的開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置，其特 征在于所述的智能化送氣流量控制儀(4)所控制的送氣流量要大于智能化抽氣流 量控制儀ll所控制的抽氣流量， 一般的流量比例控制在l: 0.6-0.9。
6、 按照權利要求1所述的開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置，其特 征在于所述的揮發(fā)物捕集管(9)為長5-8厘米、內徑0.4-0.6厘米、外徑0.6-0.8厘 米， 一端為尖嘴狀的玻璃管，在管的尖嘴端內裝有80-100目的吸附劑20-60毫 克，上下以玻璃纖維做填充物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開放式活體植物揮發(fā)物動態(tài)高效收集裝置。它包括具有相連接的自動控制送氣動力源、變色硅膠過濾器、立式無隔板高效凈化器、智能化送氣流量控制儀、放置植物的玻璃筒、揮發(fā)物捕集管、變色硅膠干燥器、智能化抽氣流量控制儀以及自動控制抽氣動力源，在放置植物的玻璃筒上方設有模擬日光系統(tǒng)的光源與電源，在放置植物的玻璃筒內上部設有砂芯片、底部設有托盤，在其下方設有升降臺。自動控制送氣動力源、智能化送氣流量控制儀、智能化抽氣流量控制儀和自動控制抽氣動力源與程控變相交換儀和計算機相連。本發(fā)明能將空氣中的有機物雜質過濾干凈，確保收集到的植物揮發(fā)物能真實反映自然狀態(tài)下植物所釋放的情況。
文檔編號G01N33/497GK101234279SQ20071015647
公開日2008年8月6日 申請日期2007年11月1日 優(yōu)先權日2007年11月1日
發(fā)明者靜 呂, 周國鑫, 婁永根, 杜孟浩, 程家安, 鋒 閆 申請人:浙江大學