过滤器I 15过滤后的空气，经过气容I 13、孔口流量计I 12后排进克里森发生器4。待孔口流量计I 12检测的流量稳定，压力达到喷雾要求后，启动蠕动栗16，将储液瓶17内的染毒物质溶液添加到克里森发生器4内，此时开始启动计时，精确控制暴露时间。克里森发生器4内的染毒物质溶液在喷雾栗14的压力下，雾化为染毒气溶胶排出。
[0066]根据克里森发生器4的原理，为了达到比较良好的雾化效果，必须要达到相应的压力，在本实例中，是等到压力达到喷雾要求后，才向克里森发生器4内添加染毒物质溶液，因此可以保证良好的雾化效果。
[0067]在采样过程中:采样吸收瓶24添加吸收液用于吸收采样得到的染毒气溶胶，平衡吸收瓶23添加清水用于做阻力平衡，两个吸收瓶阻力完全一致。启动采样后，夹管阀I 27首先打开，夹管阀11 28关断，气流经过平衡吸收瓶23流经分水滤气器11 22，将高湿度的气体除水，然后经过过滤器II 21过滤掉气体内的染毒物质，后经过孔口流量计II 20进行流量测量，再经过气容II 19稳定气流，最后由抽气栗18的排气口排出。当孔口流量计II 20处测得的流量稳定后(与设定流量值偏差在± 2.5 %以内且持续30秒以上)夹管阀切换，夹管阀I27关断，夹管阀II 28打开，此时气流经过采样吸收瓶24进入采样气路内，染毒气溶胶经过采样吸收瓶24后，染毒物质溶解在吸收液内。当夹管阀切换后开始计时，到达设定时间后，抽气栗18停止抽气。根据采样时间、流量折算得到采样体积，根据吸收液内的染毒物质含量得到发生的气溶胶的染毒物质浓度。
[0068]现有技术中的采样系统由于采用单个吸收瓶采样，在采样起始阶段流量会出现较大的波动，使得最终折算得到的浓度有误差，而采样时间越短不稳定时间占的比例越大，误差也就越大。而本系统的优点在于:消除了由于气路压力造成的采样流量在采样起始阶段不稳定的影响。由于平衡吸收瓶23在正式采样前已经将气流稳定在一个很稳定的数值范围内，因此在正式采样开始时采样吸收瓶24采集到的即为稳定的气流，不会被开始的不稳定气流影响采样体积，从而影响细染毒物质浓度的计算，因而可以精确控制气溶胶的感染浓度及感染量。
[0069]自净气体循环单元启动后，气体经循环补气过滤器3补气通过克里森发生器4进入暴露舱2后依次经过分水滤气器I 5除水，顶部过滤器6过滤，孔口流量计III 7计量后经自净风机8排出。在气溶胶发生单元的喷雾启动时，自净气体循环单元即开始工作，一直到喷雾结束后，依照设定时间自净一段时间，待暴露舱2内空气洁净无毒后停止。
[0070]负压保护单元在气溶胶暴露试验过程和喷雾结束后的自净过程中全程开启，保持隔离密封舱I内为负压环境。负压隔离密封舱I的工作原理为:负压风机10通过不断的抽气，使得隔离密封舱I内气压降低，在实验过程中隔离密封舱I内的负压应在50?200Pa以内，这样不会使负压隔离密封舱内I的染毒物质逃逸到外界环境中，对实验人员造成污染。同时负压风机10排出的气体经过排风过滤器9，再经消音装置11降噪后，排向大气。
【主权项】
1.一种动物气溶胶暴露实验系统，其特征在于，所述系统包括:气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱(I)、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元;所述隔离密封舱(I)内设置暴露舱(2)，所述气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱(2)，内部环境监测单元连接隔离密封舱(I)和/或暴露舱(2)，所述负压保护单元连接隔离密封舱(I)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气溶胶发生单元包括:克里森发生器(4)、蠕动栗(16)、孔口流量计1(12)、循环补气过滤器(3)、喷雾栗(14)、储液瓶(17)、气容I(13)和过滤器1(15)，所述克里森发生器(4)分别连接蠕动栗(14)、孔口流量计1(12)、循环补气过滤器(3)，蠕动栗(I4)与储液瓶(I7)连接，孔口流量计1(12)依次连接气容I(13)、喷雾栗(14)、过滤器1(15)，克里森发生器(4)的喷雾口设置在暴露舱(2)内。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述气溶胶采样单元包括:抽气栗(18)、气容11(19)、孔口流量计11(20)、过滤器11(21)、分水滤气器11(22)和吸收瓶，所述抽气栗(18)、气容11(19)、孔口流量计11(20)、过滤器11(21)、分水滤气器II (22)和吸收瓶依次连接，吸收瓶设置在暴露舱(2)内。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述吸收瓶数量为两个，分别为平衡吸收瓶(23)和采样吸收瓶(24)，平衡吸收瓶(23)和采样吸收瓶(24)分别通过接嘴1(25)和接嘴II (26)连接到夹管阀I (27)和夹管阀II (28)上，夹管阀I (27)和夹管阀II (28)通过三通与分水滤气器II (22)相连。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，平衡吸收瓶(23)和采样吸收瓶(24)在相同的采样流量下产生的阻力相等。6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述自净气体循环单元包括:自净风机(8)、顶部过滤器(6)、循环补气过滤器(3)，所述循环补气过滤器(3)通过克里森发生器(4)连通暴露舱(2)底部，暴露舱(2)顶部依次连接分水滤气器I (5)、顶部过滤器(6)、孔口流量计111(7)、自净风机(8)。7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述负压保护单元包括:负压风机(10)、排风过滤器(9)，所述负压风机(10)的抽气端连接隔离密封舱(I)，负压风机(10)的排风口连接排风过滤器(9)，排风过滤器(9)连接到隔离密封舱(I)外。8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述内部环境监测单元包括:氧气传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器和中央处理器，氧气传感器、温度传感器、湿度传感器和压力传感器分别经模数转换器与中央处理器连接;暴露舱(2)内设置氧气传感器、温度传感器和湿度传感器，隔离密封舱(I)内设置压力传感器和温度传感器。9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述隔离密封舱(I)为前后双开门结构，采用双层箱体保护结构，内胆为316不锈钢密封焊接成型，外层为冷乳钢板喷塑。10.权利要求1-9任一所述系统的操作方法，其特征在于，具体如下:(I)气溶胶发生:首先称量染毒物质溶液加入到储液瓶(17)内，启动喷雾，待孔口流量计I (12)检测的流量稳定，压力达到喷雾要求后，启动蠕动栗(16)，将储液瓶(17)内的染毒物质溶液添加到克里森发生器(4)内，此时开始启动计时，克里森发生器(4)内的染毒物质溶液雾化为染毒气溶胶排出; (2)气溶胶采样:采样吸收瓶(24)添加吸收液，平衡吸收瓶(23)添加清水，两个吸收瓶阻力完全一致;启动采样，夹管阀1(27)首先打开，夹管阀11(28)关断，气流经过平衡吸收瓶(23)流经分水滤气器11(22)、过滤器11(21)、孔口流量计11(20)、气容11(19)、抽气栗(18);当孔口流量计II (20)测得的流量稳定后，夹管阀I (27)关断，夹管阀II (28)打开，气流经过采样吸收瓶(24)进入采样气路内，染毒物质溶解在吸收液内；当夹管阀切换后开始计时，到达设定时间后，抽气栗(I 8)停止抽气； (3)自净气体循环:气体经循环补气过滤器(3)补气进入暴露舱(2)后依次经过分水滤气器1(5)、顶部过滤器(6)、孔口流量计111(7)后经自净风机(8)排出；在气溶胶发生单元的喷雾启动时，自净气体循环单元即开始工作，一直到喷雾结束后，依照设定时间自净，待暴露舱内(2)空气洁净无毒后停止； (4)负压保护:在气溶胶暴露试验过程和喷雾结束后的自净过程中全程开启，保持隔离密封舱(I)内为负压环境。
【专利摘要】本发明涉及一种动物气溶胶暴露实验系统，该系统包括：气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元；所述隔离密封舱内设置暴露舱，所述气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱，内部环境监测单元连接隔离密封舱和/或暴露舱，所述负压保护单元连接隔离密封舱。本发明可提供稳定的喷雾和采样流量，保证气溶胶发生的均一稳定，采样准确，精确控制感染量；本系统在气溶胶暴露实验过程中全程通过负压系统使操作柜内保持负压环境，保证实验人员安全，采样结束后，通过自净循环系统，快速彻底地将操作柜内染毒气溶胶净化干净。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN105651944
【申请号】
【发明人】李劲松, 杨文慧, 何春雷, 李金钟, 王桐
【申请人】青岛众瑞智能仪器有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月25日