专利名称：开放式活体植物挥发物动态高效收集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开放式活体植物挥发物动态高效收集装置。
技术背景目前使用的植物挥发物收集装置大多是将植物地上部分剪下后置于密闭容 器中进行的，这种方法往往不能真实反映自然状态下活体植物所释放的挥发物。 尽管现在也有一些方法是利用活体植物来提取挥发物的，但由于在收集过程中 没有考虑到同时使用送气与吸气系统，因此经常被杂质污染，达不到理想的收 集效果。针对目前植物挥发物收集装置中存在的上述问题与局限性，本发明设 计了一套开放式活体植物挥发物动态高效收集装置。此装置不但设计简单、使用方便、提取效率高(智能控制，并能同时提取6个样品)，而且所提植物挥发物无污染，能真实反映自然状态下活体植物所释放的挥发物。发明内容本发明的目的是提供一种开放式活体植物挥发物动态高效收集装置。 开放式活体植物挥发物动态高效收集装置包括具有相连接的自动控制送气 动力源、变色硅胶过滤器、立式无隔板高效净化器、智能化送气流量控制仪、 放置植物的玻璃筒、挥发物捕集管、变色硅胶干燥器、智能化抽气流量控制仪 以及自动控制抽气动力源，在放置植物的玻璃筒上方设有模拟日光系统的光源 与电源，在放置植物的玻璃筒内上部设有砂芯片、底部设有托盘，在其下方设 有升降台。自动控制送气动力源、智能化送气流量控制仪、智能化抽气流量控 制仪和自动控制抽气动力源与程控变相交换仪和计算机相连。所述的立式无隔板高效净化器为内径8-12厘米、外径8.3-12.3厘米、高50-70 厘米的镍钢合金圆柱筒，内置分子筛、高效纤维状活性炭滤网和颗粒活性炭， 其放置顺序为分子筛、高效纤维状活性炭滤网和颗粒活性炭，质量比为0.9-1.2: 0.9-1.2: 2.8-3.2。放置植物的玻璃筒为高50-60厘米、内径8-12厘米、外径8.5-12.5厘米， 顶部为直径2.5-3.0厘米的磨砂玻璃口，在距玻璃筒上部8-10厘米处有厚为0.8-1 厘米的砂芯片，距玻璃缸底部2-4厘米处有一内径为0.8-1.0厘米、外径1.0-1.2 厘米、长为2-3厘米的玻璃管，与玻璃缸相通。托盘为半径5-7厘米、厚0.5-0.7厘米，以特氟隆为材料制成的两个半圆组 成，当两个半圆似铡刀合拢时，中间有0.9-1.2厘米口径的圆孔，同时，在两个半圆上各有一宽0.8-1.0厘米、深0.2-0.3厘米的半圆形凹槽，当两个半圆合拢时， 两个凹槽合成一个直径为8.5-12.5厘米、刚好能将玻璃筒7的底部开口处嵌合在 内的圆形凹槽。智能化送气流量控制仪4所控制的送气流量要大于智能化抽气流量控制仪 ll所控制的抽气流量， 一般的流量比例控制在l: 0.6-0.9。挥发物捕集管9为长5-8厘米、内径0.4-0.6厘米、夕卜径0.6-0.8厘米， 一端 为尖嘴状的玻璃管，在管的尖嘴端内装有80-100目的吸附剂20-60毫克，上下以玻璃纤维做填充物。本发明能高效地收集到植物的挥发物组分，并能有效排除来自空气、土壤 等杂质的干扰，从而确保收集到的植物挥发物能真实反映自然状态下植物所释 放的情况。本发明具有设计合理、成本小、收集时间短、效率高以及使用寿命 长、安全、方便等优点。
附图是开放式活体植物挥发物动态高效智能收集装置的简易示意图；图中 分别为自动控制送气动力源1、变色硅胶过滤器2、立式无隔板高效净化器3、 智能化送气流量控制仪4、磨砂玻璃口 5、砂芯片6、放置植物的玻璃筒7、托 盘8、挥发物捕集管9、变色硅胶干燥器10、智能化抽气流量控制仪11、自动 控制抽气动力源12、电源13、模拟日光系统光源14、盆栽植物15、升降台16、 计算机17、程控变相交换仪18。
具体实施方式
如附图所示，开放式活体植物挥发物动态高效收集装置包括具有相连接的 自动控制送气动力源l、变色硅胶过滤器2、立式无隔板高效净化器3、智能化 送气流量控制仪4、放置植物的玻璃筒7、挥发物捕集管9、变色硅胶干燥器IO、 智能化抽气流量控制仪11以及自动控制抽气动力源12，在放置植物的玻璃筒7 上方设有模拟日光系统的光源14与电源13，放置植物的玻璃筒7的顶部为磨砂 玻璃口5、内上部设有砂芯片6、底部设有托盘8，在其下方设有升降台16，自 动控制送气动力源1、智能化送气流量控制仪4、智能化抽气流量控制仪11和 自动控制抽气动力源12与程控变相交换仪18和计算机17相连。本发明由自动控制气体动力系统、高效空气净化系统、植物挥发物捕集系 统、智能化空气流量检测控制系统、升降系统、模拟日光系统和样品回收系统 组成。自动控制气体动力系统是此装置的动力源，设计有自动控制送气动力源 和自动控制抽气动力源，它在本装置中起到运输的作用。高效空气净化系统和植物挥发物捕集系统是本发明的主体部分和关键部分，也是本发明的核心重点 部分。高效空气净化系统主要由变色硅胶过滤器和立式无隔板高效净化器组成， 变色硅胶是为了去除空气中的水分及水分中所含有的大颗粒尘埃，是一级过滤 系统；立式无隔板高效净化器，主要包括分子筛、高效纤维状活性炭滤网及颗 粒活性炭等，是对空气中的大量、微量有机物成分进行吸附，确保进入植物挥 发物捕集系统中的空气不带有任何有机化合物，这是二级过滤系统，经过这两 层过滤系统，可确保空气中的有机化合物成分完全被过滤。植物挥发物捕集系统主要由高50-60厘米、内径8-12厘米、外径8.5-12.5厘米的特制玻璃筒组成， 它包括一个顶部口径为2.5-3.0厘米的磨砂玻璃口，并配有相应的导管，在距玻 璃筒上部8-10厘米处有厚为0.8-1厘米的砂芯片，砂芯片与玻璃缸壁垂直完全紧 密粘连，玻璃缸底部为开放式，距离玻璃缸底部2-4厘米处有一内径为0.8-1.0 厘米、外径1.0-1.2厘米、长为2-3厘米的玻璃管，用于插入挥发物捕集管。由 特氟隆材料制成的半径为5-7厘米、厚0.5-0.7厘米的两个半圆组成的托盘(当 两个半圆似铡刀合拢时，中间有0.9-1.2厘米口径的圆孔)，可将植物的地上部分 和土壤部分隔离开，避免受来自土壤的杂质的污染。智能化空气流量检测控制 系统的主要功能是调节与控制送气和抽气的气流量，与计算机相连接，通过计 算机软件控制，利用程控变相交换仪调控气体流量的大小，量程的可调范围为 0-1.5升/分钟。该系统对于能否成功地捕集到植物挥发物起到了至关重要的作 用。升降系统是为了调节植物的放置高度。模拟日光系统是为了补给植物充足 的光照。样品回收系统主要包括挥发物收集管和能产生负压的真空泵。挥发物 收集管为长5-8厘米、内径0.4-0.6厘米、外径0.6-0.8厘米， 一端为尖嘴状的玻 璃管，内装有20-60毫克的吸附剂(如TenixTA、 Super Q等)，上下用玻璃纤维 毛填充。本发明对植物挥发物的收集主要通过送气和抽气两部分完成。送气部分 从送气泵中出来的气体，先经过一个装有1-1.5升的变色硅胶过滤器，然后进入 内径8-12厘米、外径8.3-12.3厘米、高为50-70厘米的立式无隔板高效净化器， 再通过导管流经气体流量计，气体流量计可真实反映空气的流量，最后进入植 物挥发物收集装置的主体部分一玻璃筒，气流在玻璃筒中经砂芯片分散后，夹 带着植物挥发物从植物的顶部流向底部。抽气部分在距离玻璃筒底部2-4厘米 处有一个玻璃管，玻璃管是插入挥发物捕集管对挥发物进行捕集的地方。当送 气系统将植物挥发物不断输向玻璃筒底部时，同时在运行的抽气系统则将大部 分的植物挥发物吸附到挥发物捕集管中。经过挥发物捕集管后的气体流路，通过变色硅胶干燥器，流经气体流量计，再由抽气泵送出。在收集植物挥发性化合物时需要进行以下准备工作。首先需将变色硅胶放 100°C的烘箱里烘烤1小时后方可使用。分子筛、高效纤维状活性炭滤网及颗粒活性炭要在180°C的烘箱里烘烤10小时以上。玻璃缸内壁要用沾有酒精的棉花 擦拭完之后，放入100°C烘箱烘烤2小时。然后按照说明书要求，将各个部分 用导气管连接，确保无气体外漏。上述工作就绪后，将植物准备好，用由特氟隆材料做成的直径为10-14厘米 的两个半圆组成的托盘夹板将植物夹住，在将植物地上部分置于玻璃筒中，用 计算机软件设定送气气体流量为400毫升/分钟，抽气气体流量为350毫升/分钟， 先自动开启送气泵，待流量逐渐稳定后(约2分钟)，将挥发物捕集管插入捕集 口中拧紧。15分钟后自动开启抽气泵。以上操作是通过程控变相交换仪调控， 达到对气体流量和空气泵开启的控制。根据收集时间的需要，可在l-24小时内 任何时间停止捕集。然后将挥发物捕集管取下，用200微升的有机溶剂进行淋 洗。淋洗液保存在密封性好的样品瓶中，放入-20。C冰箱，用以检测。 实例说明用两个半圆组成的托盘将水稻苗夹住，水稻地上部分置于玻璃筒中，通过 计算机软件设定送气气体流量为400毫升/分钟，抽气气体流量为350毫升/分钟， 自动开启送气气泵，待流量稳定(约2分钟)到400毫升/分钟，将挥发物捕集 管连接到捕集口上，15分钟后自动开启抽气气泵。8小时后取下挥发物捕集管， 用微量注射器加200微升的经重蒸过的二氯甲烷有机溶剂淋洗。淋洗液保存于 -20°<:冰箱，用以检测。
权利要求
1、一种开放式活体植物挥发物动态高效收集装置，其特征在于包括具有相连接的自动控制送气动力源(1)、变色硅胶过滤器(2)、立式无隔板高效净化器(3)、智能化送气流量控制仪(4)、放置植物的玻璃筒(7)、挥发物捕集管(9)、变色硅胶干燥器(10)、智能化抽气流量控制仪(11)以及自动控制抽气动力源(12)，在放置植物的玻璃筒(7)上方设有模拟日光系统的光源(14)与电源(13)，放置植物的玻璃筒(7)的顶部为磨砂玻璃口(5)、内上部设有砂芯片(6)、底部设有托盘(8)，在其下方设有升降台(16)，自动控制送气动力源(1)、智能化送气流量控制仪(4)、智能化抽气流量控制仪(11)和自动控制抽气动力源(12)与程控变相交换仪(18)和计算机(17)相连。
2、 根据权利要求1所述的开放式活体植物挥发物动态高效收集装置，其特 征在于所述的立式无隔板高效净化器(3)为内径8-12厘米、外径8.3-12.3厘米、 高50-70厘米的镍钢合金圆柱筒，内置分子筛、高效纤维状活性炭滤网和颗粒活 性炭，其放置顺序为分子筛、高效纤维状活性炭滤网和颗粒活性炭，质量比为 0.9-1.2: 0.9-1.2: 2.8-3.2。
3、 根据权利要求1所述的开放式活体植物挥发物动态高效收集装置，其特 征在于所述的放置植物的玻璃筒(7)为高50-60厘米、内径8-12厘米、外径8.5-12.5 厘米，顶部为直径2.5-3.0厘米的磨砂玻璃口，在距玻璃筒上部8-10厘米处有厚 为0.8-1厘米的砂芯片，距玻璃缸底部2-4厘米处有一内径为0.8-1.0厘米、外径 1.0-1.2厘米、长为2-3厘米的玻璃管，与玻璃缸相通。
4、 根据权利要求1所述的开放式活体植物挥发物动态高效收集装置，其特 征在于所述的托盘(8)为半径5-7厘米、厚0.5-0.7厘米，以特氟隆为材料制成的 两个半圆组成，当两个半圆似铡刀合拢时，中间有0.9-1.2厘米口径的圆孔，同 时，在两个半圆上各有一宽0.8-1.0厘米、深0.2-0.3厘米的半圆形凹槽，当两个 半圆合拢时，两个凹槽合成一个直径为8.5-12.5厘米、刚好能将玻璃筒7的底部 开口处嵌合在内的圆形凹槽。
5、 根据权利要求1所述的开放式活体植物挥发物动态高效收集装置，其特 征在于所述的智能化送气流量控制仪(4)所控制的送气流量要大于智能化抽气流 量控制仪ll所控制的抽气流量， 一般的流量比例控制在l: 0.6-0.9。
6、 按照权利要求1所述的开放式活体植物挥发物动态高效收集装置，其特 征在于所述的挥发物捕集管(9)为长5-8厘米、内径0.4-0.6厘米、外径0.6-0.8厘 米， 一端为尖嘴状的玻璃管，在管的尖嘴端内装有80-100目的吸附剂20-60毫 克，上下以玻璃纤维做填充物。
全文摘要
本发明公开了一种开放式活体植物挥发物动态高效收集装置。它包括具有相连接的自动控制送气动力源、变色硅胶过滤器、立式无隔板高效净化器、智能化送气流量控制仪、放置植物的玻璃筒、挥发物捕集管、变色硅胶干燥器、智能化抽气流量控制仪以及自动控制抽气动力源，在放置植物的玻璃筒上方设有模拟日光系统的光源与电源，在放置植物的玻璃筒内上部设有砂芯片、底部设有托盘，在其下方设有升降台。自动控制送气动力源、智能化送气流量控制仪、智能化抽气流量控制仪和自动控制抽气动力源与程控变相交换仪和计算机相连。本发明能将空气中的有机物杂质过滤干净，确保收集到的植物挥发物能真实反映自然状态下植物所释放的情况。
文档编号G01N33/497GK101234279SQ20071015647
公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月1日 优先权日2007年11月1日
发明者静 吕, 周国鑫, 娄永根, 杜孟浩, 程家安, 锋 闫 申请人:浙江大学