CN206756524U - 一种颗粒物粒径切割器 - Google Patents

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郑修文
栾绍俊
孙俊峰
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Abstract

一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体、冲击板、防护罩、压环、密封环、连接环、滤膜固定环、密封垫、下锥体、滤膜、滤膜托网以及支柱,喷嘴体设置于冲击板的上部,其与冲击板共同设置于连接环中,在喷嘴体的上端部设置有压环,压环与喷嘴体以及喷嘴体与冲击板之间设置有密封环;滤膜设置于滤膜托网上,其上端设置有滤膜固定环,滤膜托网与滤膜、滤膜固定环形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体;防尘罩由支柱固定在压环4之上,所述喷嘴体的表面为圆形或矩形。本实用新型对中、小流量和大流量的颗粒物切割器,进行结构创新设计,适用于对空气中PM10、PM5、PM2.5、PM1、PM0.5、PM0.2颗粒物进行分级及样品采集。

Description

一种颗粒物粒径切割器
技术领域
本实用新型涉及一种PM10、PM5、PM2.5、PM1、PM0.5、PM0.2颗粒物粒径切割器,主要用于分离或采集含尘气体中的颗粒物样品,属于环境监测领域。
背景技术
用于采集空气中的颗粒物样品的颗粒物切割器,根据采样流量分为三类:小流量(采样流量小于10L/min)颗粒物切割器、 中流量(采样流量10-500L/min)颗粒物切割器、大流量(采样流量大于500L/min)颗粒物切割器。颗粒物切割器的类型根据工作原理分为旋风式、冲击式等多种。本实用新型所述的颗粒物切割器为冲击式颗粒物切割器,已有PM10、PM5、PM2.5颗粒物切割器在市场上生产销售,但存在结构设计不合理,中、小流量的颗粒物切割器的喷嘴孔数多,且分布在二个以上不同直径的圆周上,气流经过喷嘴后,在冲击板前流场不均匀,含尘气流偏向于流速大的方向多一些,流速小的方向小一些,气流分流效果不理想,大颗粒物脱离气流的效果不好,还有加工费用高,验证困难等诸多问题。在用滤膜采集颗粒物进行样品分析时,如需将滤膜2等份或4等份切割时,其喷嘴的数量应是2的倍数或4的倍数。另外,因为缺少PM0.5、PM0.2的颗粒物切割器,所以,目前国内难以开展对PM0.5、PM0.2颗粒物的检测。
PM,英文全称为particulate matter(颗粒物)。如科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。PM1是指大气中动力学直径小于或等于1微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,进入肺泡血液,对人体健康影响极大。PM1粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。是气溶胶化学中研究的对象,是空气质量监测的一个重要指标。
可吸入颗粒物(Inhalable Particulate,缩写IP)是指通过口鼻进入人体呼吸道的空气动力学直径小于10微米颗粒物总称(记作PM10)。特别是其中空气动力学直径小于2. 5微米的颗粒(记作PM2. 5)能够进入人体肺泡甚至血液***,对人体健康的危害很大,而且是形成酸雨、光化学烟雾以及霾的重要因素,因此成为衡量环境空气质量的重要指标,监测烟气和工业废气以及沙尘暴一类含尘气流中的可吸入颗粒物浓度尤为重要。从含有不同粒径的总颗粒物中提取可吸入颗粒物须借助于专门设计的颗粒物切割器 (也称粒径分级器),当含尘气流以精确且恒定的流速通过粒径分级器时,不同粒径的颗粒物因惯性大小不等而被分离出来散落在相应的捕集器上,从而实现颗粒物的粒径分级。从含尘气流中采集可吸入颗粒物须分两步进行首先从含尘气流中采集总颗粒物,进而从总颗粒物中分离出可吸入颗粒物。
恒流量采样技术,从含有不同粒径的总颗粒物中提取可吸入颗粒物须要借助于专门设计的颗粒物切割器 (也称粒径分级器),当含尘气流以精确且恒定的流速通过粒径分级器时,不同粒径的颗粒物因惯性大小不等而被分离出来散落在相应的捕集器上,从而实现颗粒物的粒径分级。
实用新型内容
本实用新型的目的是,提供一种颗粒物切割器,针对现有技术存在的不足,对中、小流量和大流量的颗粒物切割器,对于中小流量的颗粒物切割器,喷嘴体的表面为圆形,喷嘴同心的分布在同一个圆周上;大流量的喷嘴体表面为矩形,均匀分布,适用于对空气中PM10、PM5、PM2.5、PM1、PM0.5、PM0.2颗粒物进行分级及样品采集。
为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案是:
一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体、冲击板、防护罩、压环、密封环、连接环、滤膜固定环、密封垫、下锥体、滤膜、滤膜托网以及支柱,喷嘴体设置于冲击板的上部,其与冲击板共同设置于连接环中,在喷嘴体的上端部设置有压环,压环与喷嘴体以及喷嘴体与冲击板之间设置有密封环;滤膜设置于滤膜托网上,其上端设置有滤膜固定环,滤膜托网与滤膜、滤膜固定环形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体;防尘罩由支柱固定在压环4之上,所述喷嘴体的表面为圆形或矩形。
优化的,颗粒物粒径切割器为中、小流量颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N(N=10~110)个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径在(0.3~7.8)mm之间,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
优化的,颗粒物粒径切割器为大流量颗粒物切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N(N=50~830)个等直径的喷嘴,喷嘴直径在(0.1~12)mm之间。
本实用新型的有益效果是:对中、小流量和大流量的颗粒物切割器,进行结构创新设计,适用于对空气中PM10、PM5、PM2.5、PM1、PM0.5、PM0.2颗粒物进行分级及样品采集。同时气流经过喷嘴后,在冲击板前气流分流均匀,流场稳定,可以提高颗粒物切割器采集或分离颗粒物样品的效果;中、小流量颗粒物切割器的喷嘴排布在一个圆周上,用加工中心加工时,工艺简捷,加工成本低;现在市场还没有中、小流量PM0.5、PM0.2的颗粒物切割器,本实用新型的技术结构方案对设计生产中、小流量PM0.5、PM0.2颗粒物切割器有指导意义。现在市场还没有大流量PM1的颗粒物切割器,本实用新型的技术结构方案对设计生产大流量PM1的颗粒物切割器有指导意义。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型进一步详细说明。
图1是本实用新型的结构工作原理图。
图2是本实用新型的中、小流量颗粒物切割器实施例的结构示意图。
图3是本实用新型的中、小流量颗粒物切割器喷嘴体的表面示意图。
图4是图3 的A-A剖视图。
图5是本实用新型大流量颗粒物切割器喷嘴体的表面示意图。
图6是图5的A-A剖视图。
具体实施方式
实施例1
本实施例为中小流量PM10的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为圆形。颗粒物粒径切割器为中、小流量PM10的颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布为N=10个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径为7.8,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例2
本实施例为中小流量PM10的颗粒物切割器
本实施例与实施例1的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=110个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径0.3mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例3
本实施例为中小流量PM10的颗粒物切割器
本实施例与实施例1、2的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=22个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径5.2mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例4
本实施例为中小流量PM5的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为圆形。颗粒物粒径切割器为中、小流量PM5的颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布为N=10个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径为7.8,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例5
本实施例为中小流量PM5的颗粒物切割器
本实施例与实施例4的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=110个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径0.3mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例6
本实施例为中小流量PM5的颗粒物切割器
本实施例与实施例4、5的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=28个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径4mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例7
本实施例为中小流量PM2.5的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为圆形。颗粒物粒径切割器为中、小流量PM2.5的颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布为N=10个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径为7.8,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例8
本实施例为中小流量PM2.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例7的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=110个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径0.3mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例9
本实施例为中小流量PM2.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例7、8的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=30个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径3.5mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例10
本实施例为中小流量PM1的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为圆形。颗粒物粒径切割器为中、小流量PM1的颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布为N=10个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径为7.8,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例11
本实施例为中小流量PM1的颗粒物切割器
本实施例与实施例10的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=110个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直0.3mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例12
本实施例为中小流量PM1的颗粒物切割器
本实施例与实施例10、11的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=42个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径2.2mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例13
本实施例为中小流量PM0.5的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为圆形。颗粒物粒径切割器为中、小流量PM0.5的颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布为N=10个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径为7.8,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例14
本实施例为中小流量PM0.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例13的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=110个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直0.3mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例15
本实施例为中小流量PM0.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例13、14的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=70个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径1.8mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例16
本实施例为中小流量PM0.2的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为圆形。颗粒物粒径切割器为中、小流量PM0.2的颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布为N=10个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径为7.8,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例17
本实施例为中小流量PM0.2的颗粒物切割器
本实施例与实施例16的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=110个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直0.3mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例18
本实施例为中小流量PM0.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例16、17的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N=105个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径1.6mm,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
实施例19
本实施例为大流量PM10的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为矩形,在表面上排布N=50个等直径的喷嘴,喷嘴直径在12mm。
实施例20
本实施例为大流量PM10的颗粒物切割器
本实施例与实施例19的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N=830个等直径的喷嘴,喷嘴直径在0.1mm。
实施例21
本实施例为大流量PM10的颗粒物切割器
本实施例与实施例19、20的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N=70个等直径的喷嘴,喷嘴直径在8.5mm。
实施例22
本实施例为大流量PM2.5的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为矩形,在表面上排布N=50个等直径的喷嘴,喷嘴直径在12mm。
实施例23
本实施例为大流量PM2.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例22的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N=830个等直径的喷嘴,喷嘴直径在0.1mm。
实施例24
本实施例为大流量PM2.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例22、23的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N=300个等直径的喷嘴,喷嘴直径在2.5mm。
实施例25
本实施例为大流量PM0.5的颗粒物切割器
如图1-6所示,一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体1、冲击板2、防护罩3、压环4、密封环5、连接环6、滤膜固定环7、密封垫8、下锥体9、滤膜10、滤膜托网11以及支柱12,喷嘴体1设置于冲击板2的上部,其与冲击板2共同设置于连接环6中,在喷嘴体1的上端部设置有压环4,压环4与喷嘴体1以及喷嘴体1与冲击板2之间设置有密封环5;滤膜10设置于滤膜托网11上,其上端设置有滤膜固定环7,滤膜托网11与滤膜10、滤膜固定环7形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体9;防尘罩3由支柱12固定在压环4之上,所述喷嘴体1的表面为矩形,在表面上排布N=50个等直径的喷嘴,喷嘴直径在12mm。
实施例26
本实施例为大流量PM0.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例25的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N=830个等直径的喷嘴,喷嘴直径在0.1mm。
实施例27
本实施例为大流量PM0.5的颗粒物切割器
本实施例与实施例25、26的不同之处在于:本实施例的一种颗粒物粒径切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N=550个等直径的喷嘴,喷嘴直径在1.4mm。
当含尘气流通过喷嘴体的喷嘴后,流速加快,气流中的颗粒物获得了一定的动能并且有一定的惯性。颗粒物粒径大于颗粒物切割器切割粒径的颗粒物,因惯性大脱离气流流线而撞在冲击板上沉降下来;惯性小的颗粒物继续随着气流流线向下流动。以用滤膜采集PM1为例,当含尘气流经过PM1颗粒物切割器的喷嘴后,流速加快,气流中大于PM1的颗粒物因惯性大脱离气流流线,撞在冲击板上被沉降下来,PM1颗粒物继续随着气流运动,气流通过滤膜时,PM1颗粒物被阻留在滤膜的表面上,小于微孔滤膜孔径的含尘气流穿过滤膜后继续向下流动(逃逸)。从而实现从含尘气流中采集或分离PM1样品的目的。
以上仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种颗粒物粒径切割器,包括喷嘴体、冲击板、防护罩、压环、密封环、连接环、滤膜固定环、密封垫、下锥体、滤膜、滤膜托网以及支柱,喷嘴体设置于冲击板的上部,其与冲击板共同设置于连接环中,在喷嘴体的上端部设置有压环,压环与喷嘴体以及喷嘴体与冲击板之间设置有密封环;滤膜设置于滤膜托网上,其上端设置有滤膜固定环,滤膜托网与滤膜、滤膜固定环形成过滤器,过滤器通过密封垫设置于下锥体;防尘罩由支柱固定在压环之上,其特征在于:所述喷嘴体的表面为圆形或矩形。
2.根据权利要求1所述的颗粒物粒径切割器,其特征在于:颗粒物粒径切割器为中、小流量颗粒物切割器,其喷嘴体表面为圆形,在表面排布N(N=10~110)个直径相同的圆形喷嘴,喷嘴的直径在0.3~7.8mm之间,且在喷嘴体表面同心的分布在同一个圆周上。
3.根据权利要求1所述的颗粒物粒径切割器,其特征在于:颗粒物粒径切割器为大流量颗粒物切割器,其喷嘴体表面为矩形,在表面上排布N(N=50~830)个等直径的喷嘴,喷嘴直径在0.1~12mm之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114459830A (zh) * 2020-11-09 2022-05-10 青岛恒远科技发展有限公司 便携式多用途半挥发性有机物采样器

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