一种自循环式扫脱烟雾箱及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种自循环式扫脱烟雾箱，密闭箱体位于不锈钢外壳内，条状U型空气冲洗管路位于密闭箱体内，内外压力保护装置、变速风扇、照明灯固定于密闭箱体内壁。透明面板供实验者观察和操作，也可向外打开作为进样口，并设有两个手臂伸入操作窗口，每个操作窗口上固定有足够长的橡胶手套，保证箱体内部的密闭状态。预留接口位于外壳顶端。操作面板固定在支撑桌台的上表面，空气过滤器固定在支撑桌台的下表面，真空泵位于支撑桌台下方。同时提供了一种自循环式扫脱烟雾箱的使用方法。本发明专利技术将植物叶片样品上截留的颗粒物通过吹脱法和扫脱法再次释放到空气中，在密闭箱体内形成稳定、均匀的气溶胶，保证测定的准确性。

Self circulation type sweeping smoke box and use method thereof

The invention provides a self-circulating smoke removal box, the closed box body is in the stainless steel shell, the strip U-shaped air flushing pipeline is in the sealed box body, the internal and external pressure protection device, the variable speed fan and the lighting lamp are fixed in the inner wall of the sealed box. The transparent panel can be observed and operated by the experimenter, and can also be opened as the inlet. Two arms are arranged to extend into the operation window. Each operation window is fixed with a sufficiently long rubber glove to ensure the inner sealing state of the box. The reserved interface is located at the top of the shell. The operation panel is fixed on the upper surface of the supporting table, the air filter is fixed on the lower surface of the supporting table, and the vacuum pump is located under the supporting table. At the same time, it provides a method of using self circulation sweeping smoke box. The invention releases the particulate matter trapped on the plant leaf sample into the air again through the blowing method and the sweeping method, and forms a stable and uniform aerosol in the sealed box body to ensure the accuracy of the determination.

【技术实现步骤摘要】
一种自循环式扫脱烟雾箱及其使用方法
本专利技术涉及烟雾箱
，具体地，涉及一种自循环式扫脱烟雾箱及其使用方法。
技术介绍
气溶胶是固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系。其分散相为固体或液体小质点，其大小为0.001～100微米，是霾形成的重要组成成分。植物可以减少空气中粉尘的出现和移动。同时，随着风速的降低，空气中携带的大颗粒灰尘下沉到树木的叶片或地面，而产生滞尘效应。有的植物叶片表面多绒毛，有的叶片分泌粘性的油脂和汁液等，能够吸附大量的环境污染物并具有指示作用，修复化学性大气污染；此外，其中一些分泌物还具有杀菌作用，从而减少生物性大气污染。植物通过叶片上的气孔将大气污染物持留并吸入体内，进而对污染物进行降解、转化和同化作用，从而达到净化空气的目的。但是，如何测定叶片上滞留了多少颗粒物，并将不同粒径的颗粒物(PM10、PM2.5、PM1等)区分出来，是非常困难的。通常的方法是用水洗法，但是由于水洗法会将可溶性的颗粒物溶解，致使测定的叶片滞尘量偏小。有关文献也公开了使用强风将叶片上截留的颗粒物吹起，使之再悬浮到空气中，尔后再用精密的仪器测定空气中不同粒径的气溶胶浓度的方法。但是其缺陷在于：用于吹起叶片上颗粒物的空气本身就不纯净，并且吹脱的颗粒物直接被吹走，无法形成稳定的气溶胶结构，因此对测定的准确性有极大地影响，测试结果具有很大的不确定性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种自循环式扫脱烟雾箱及其使用方法，该循环式扫脱烟雾箱能够将植物叶片样品上截留的颗粒物再次释放到空气中，在密闭箱体内形成稳定、均匀的气溶胶，保证测定的准确性。本专利技术是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种自循环式扫脱烟雾箱，包括：-外壳1；-设置于外壳1内部的密闭箱体2；-设置于密闭箱体2内部的条状U型空气冲洗管路16、内外压力保护装置13、变速风扇6和抽气口14；-设置于外壳顶部的预留接口15；-设置于外壳1一侧外壁上并与条状U型空气冲洗管路16的一端部连接的空气进样口4；-设置于外壳1另一侧外壁上并与条状U型空气冲洗管路16的另一端部连接的冲洗管路旋转轴9；-与抽气口14依次连接的空气过滤器11和真空泵12；-分别与真空泵12、照明灯7、变速风扇6连接的操作面板10；所述密闭箱体2的正面面板为透明面板3，所述透明面板3上设有手臂伸入操作窗口8，所述手臂伸入操作窗口8上设有操作手套；所述条状U型空气冲洗管路16上分布有多个出气孔，并能够绕冲洗管路旋转轴9旋转。优选地，所述外壳1采用不锈钢材质。优选地，所述透明面板3与密封箱体2的其他外壁之间为相对翻转结构，并通过密封螺栓与其他外壁之间形成密封。优选地，所述条状U型空气冲洗管路16上相邻两个出气孔之间的距离为5cm，并能够绕冲洗管路旋转轴9360°旋转。优选地，所述变速风扇的风速可调范围为1～10m/s。优选地，所述内外压力保护装置13设有压力预设值；当密闭箱体内部的正压或负压超过压力预设值时，内外压力保护装置13自动启用。优选地，所述操作面板10上设有如下开关：-控制真空泵的抽充气开关；-控制照明灯的照明开关；-控制变速风扇的风扇开关和风扇风力调节开关。优选地，所述预留接口15包括：-粒径谱仪检测器专用接口；-探头专用接口；-其他检测器通用个接口。优选地，还包括如下部件：-粒径谱仪检测器(简称粒径谱仪)，设置于粒径谱仪检测器专用接口处，监测密闭箱体内部气溶胶浓度；-支撑桌面5，所述外壳1和操作面板10分别安装于支撑桌面5的上表面，所述空气过滤器11安装于支撑桌面5的下表面，所述真空泵12安装于支撑桌面5的下方。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种自循环式扫脱烟雾箱的使用方法，包括以下步骤：步骤S1，将植物叶片和毛刷放在自封袋中封好，打开密闭箱体的透明面板，将自封袋放在密闭箱体内后对密封箱体密封；步骤S2，打开照明灯，调试粒径谱仪检测器，并将粒径谱仪检测器的进气口连接硬质橡胶管的一端，硬质橡胶管的另一端从预留接口处伸入到密闭箱体内部中央，测定密闭箱体内部中央位置的空气中颗粒物浓度；步骤S3，通过操作面板开启真空泵，密闭箱体内部的空气开始内循环：密闭箱体内部空气通过抽气口被抽入空气过滤器后，净化并形成洁净气体，进入条状U型空气冲洗管路，随冲洗管路旋转轴旋转时，通过设置于管路上的出气孔向内壁喷射洁净气体，对密闭箱体的内壁进行气体冲刷；经过一段时间后，密闭箱体内空气达到完全洁净，粒径谱仪检测器实时监测的箱体中央颗粒物浓度低于2微克/立方米；此时关闭真空泵，记录此时时间和粒径谱仪检测器测得的各粒径颗粒物的浓度；步骤S4，通过透明面板上操作窗口处的橡胶手套，对密封箱体内部进行如下操作：打开自封袋，将毛刷和植物叶片取出，使用毛刷将每一片叶片表面进行仔细扫刷；待全部扫刷完成后，通过操作面板开启变速风扇；步骤S5，粒径谱仪检测器上的数值，当颗粒物浓度值达到最大并保持稳定后，记录此时时间和各粒径颗粒物的浓度作为最终浓度；记录完毕后，关闭变速风扇，用已知参数计算得到所测样品表面再悬浮颗粒物的质量；步骤S6，打开密闭箱体的透明面板，将密封箱体内部的自封袋取出，再将下一个装有毛刷和植物叶片的自封袋放入箱内；重复上述步骤进行测定。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术采用了密闭箱体设计，使箱体内空气与外部空气隔绝，叶片上被扫脱并吹起悬浮的颗粒物不会外泄损失，而是全部在密闭箱体内形成稳定气溶胶，保证了测试的准确性和可靠性。2、变速风扇和扫脱法保证叶片上颗粒物被全部吹脱。研究证实，风速在10m/s以上时，叶片上的颗粒物就会被吹脱，辅以人工毛刷扫脱，叶片上颗粒物脱离效果更佳。为了在密闭箱体内产生强大的风力和气压，本专利技术配备了最高风速达10m/s的变速风扇。该风扇采用了静音无尘的设计，并且可以控制风速，这样就能够达到既能够产生强风又能够用来混匀箱体内气溶胶的效果。加之人工毛刷扫脱，叶片表面的颗粒物得以最大程度地分散到密闭箱体内空间，使测量值更接近真实值。3、本专利技术采用空气过滤器过滤空气中颗粒物，形成较为纯净的气体，并通过真空泵，形成纯净气体自循环系统，杜绝带入污染。密闭箱内空气通过抽气口被抽入空气过滤器后，净化后形成洁净气体，进入条状U型空气冲洗管路，随管路绕中心轴旋转时，通过管路上的出气孔向内壁喷射洁净气体，对密闭箱体的内壁进行气体冲刷。经过一段时间后，密闭箱体内空气达到完全洁净，粒径谱仪实时监测的箱体中央颗粒物浓度为极低水平(低于2微克/立方米)保证了测试数据的准确性和可靠性。4、本专利技术采用集成电路，实现电路控制，用简单的几个控制按钮就可以控制整个烟雾箱在模拟不同环境下的要求。目前实现可操作的按钮有：温度加热按钮、风速代销调节按钮、风扇开关按钮、冲洗开关按钮、箱体气压平衡(紧急防爆)按钮等。5、本专利技术可以选用德国Grimm1109粒径谱仪作为监测箱体内气溶胶浓度的仪器。该仪器有31个通道，可对不同粒径的大气颗粒物进行每6秒一次的浓度监测，测试结果精确可信。6、自循环式扫脱烟雾箱的内腔顶部预留了4个单独的通气口，其中一个通气口的管路可与Grimm1109粒径谱仪直接联通。另外3个通气口采用了单向通道式的密闭管路设计，在试验需要时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，包括：‑外壳(1)；‑设置于外壳(1)内部的密闭箱体(2)；‑设置于密闭箱体(2)内部的条状U型空气冲洗管路(16)、内外压力保护装置(13)、变速风扇(6)和抽气口(14)；‑设置于外壳顶部的预留接口(15)；‑设置于外壳(1)一侧外壁上并与条状U型空气冲洗管路(16)的一端部连接的空气进样口(4)；‑设置于外壳(1)另一侧外壁上并与条状U型空气冲洗管路(16)的另一端部连接的冲洗管路旋转轴(9)；‑与抽气口(14)依次连接的空气过滤器(11)和真空泵(12)；‑分别与真空泵(12)、照明灯(7)、变速风扇(6)连接的操作面板(10)；所述密闭箱体(2)的正面面板为透明面板(3)，所述透明面板(3)上设有手臂伸入操作窗口(8)，所述手臂伸入操作窗口(8)上设有操作手套；所述条状U型空气冲洗管路(16)上分布有多个出气孔，并能够绕冲洗管路旋转轴(9)旋转。

【技术特征摘要】
1.一种自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，包括：-外壳(1)；-设置于外壳(1)内部的密闭箱体(2)；-设置于密闭箱体(2)内部的条状U型空气冲洗管路(16)、内外压力保护装置(13)、变速风扇(6)和抽气口(14)；-设置于外壳顶部的预留接口(15)；-设置于外壳(1)一侧外壁上并与条状U型空气冲洗管路(16)的一端部连接的空气进样口(4)；-设置于外壳(1)另一侧外壁上并与条状U型空气冲洗管路(16)的另一端部连接的冲洗管路旋转轴(9)；-与抽气口(14)依次连接的空气过滤器(11)和真空泵(12)；-分别与真空泵(12)、照明灯(7)、变速风扇(6)连接的操作面板(10)；所述密闭箱体(2)的正面面板为透明面板(3)，所述透明面板(3)上设有手臂伸入操作窗口(8)，所述手臂伸入操作窗口(8)上设有操作手套；所述条状U型空气冲洗管路(16)上分布有多个出气孔，并能够绕冲洗管路旋转轴(9)旋转。2.根据权利要求1所述的自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，所述外壳(1)采用不锈钢材质。3.根据权利要求1所述的自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，所述透明面板(3)与密封箱体(2)的其他外壁之间为相对翻转结构，并通过密封螺栓与其他外壁之间形成密封。4.根据权利要求1所述的自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，所述条状U型空气冲洗管路(16)上相邻两个出气孔之间的距离为5cm，并能够绕冲洗管路旋转轴(9)360°旋转。5.根据权利要求1所述的自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，所述变速风扇的风速可调范围为1～10m/s。6.根据权利要求1所述的自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，所述内外压力保护装置(13)设有压力预设值；当密闭箱体内部的正压或负压超过压力预设值时，内外压力保护装置(13)自动启用。7.根据权利要求1所述的自循环式扫脱烟雾箱，其特征在于，所述操作面板(10)上设有如下开关：-控制真空泵的抽充气开关；-控制照明灯的照明开关；-控制变速风扇的风扇开关和风扇风力调节开关。8.根据权利要求1所述的自循环式扫脱烟雾箱，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷杉，田璐，孙宁骁，张丹，周培，康宏樟，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31