颗粒物气溶胶稀释器及稀释方法技术

本发明专利技术公开了一种颗粒物气溶胶稀释器及稀释方法，该颗粒物气溶胶稀释器包括：两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件以及处理器，通过将设定体积的待稀释气溶胶通入两个对称设置的活塞气泵的其中之一，处理器控制动力装置带动两个活塞气泵进行气体交换，并且控制稀释部件在两个活塞气泵进行气体交换时，对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释，因此该颗粒物气溶胶稀释器，能够对高浓度气溶胶只一次采集，就能够进行无上限稀释比的连续稀释，并且结构简单，占用空间小。

Particulate Aerosol Dilutor and Dilution Method

【技术实现步骤摘要】
颗粒物气溶胶稀释器及稀释方法
本专利技术涉及颗粒物气溶胶稀释
，尤其涉及一种颗粒物气溶胶稀释器及稀释方法。
技术介绍
各种燃烧源排放颗粒物是大气环境颗粒物的重要来源。采集排放颗粒物，对其进行物理化学性质及浓度的分析测量，对掌握污染状况和提出相应合理的治理措施具有重要意义。为了获得高浓度颗粒物气溶胶的测量数据，必须对高浓度气溶胶进行稀释。原因有两种：其一是因为稀释过程可以模拟污染物在大气中的变化过程，稀释后的尾气颗粒物浓度相对稳定。其二是现有的光学颗粒径谱仪等测量仪器对于污染物颗粒物浓度有测量上限要求。现有的颗粒物气溶胶稀释器是采用多级普通混合稀释的方式，对高浓度颗粒物气溶胶进行稀释，这就造成了颗粒物气溶胶稀释器比较复杂和庞大，进而造成了整个颗粒物气溶胶稀释采集系统比较复杂和庞大，并同时受到稀释比和稀释范围的限制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种颗粒物气溶胶稀释器及稀释方法，以能够对高浓度气溶胶一次采集，并进行无上限稀释比的连续稀释。第一方面，本专利技术实施例提供了一种颗粒物气溶胶稀释器，包括：两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件以及处理器；所述动力装置，分别与所述两个活塞气泵传动连接，用于带动所述两个活塞气泵进行气体交换；所述稀释部件，连通所述两个活塞气泵，用于在所述两个活塞气泵进行气体交换时，对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释；所述处理器分别与所述两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件连接，用于控制所述活塞气泵、所述动力装置和所述稀释部件运行。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，每个所述活塞气泵包括：活塞以及与活塞连接的活塞杆；所述活塞杆与所述动力装置连接；所述活塞杆，用于推动所述活塞运动；所述活塞，用于在所述活塞杆的推动下将所述待稀释气溶胶传送给所述稀释部件。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，每个所述活塞气泵还包括：两路通气接口；各路所述通气接口上安装有电磁开关，用于控制对应的通气接口的开通和关闭；所述处理器与各个所述电磁开关连接，用于控制各个所述电磁开关的打开和关闭；两个所述活塞气泵的各一路通气接口，通过橡胶管路与所述稀释部件连通；两个所述活塞气泵的另一路通气接口，用于通过所述电磁开关输入待稀释气溶胶，或通过所述电磁开关输出稀释后的气溶胶。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，所述动力装置包括：步进电机以及与所述步进电机连接的曲轴；所述曲轴与所述活塞杆连接；所述步进电机，用于带动所述曲轴旋转；所述曲轴，用于带动所述两个活塞气泵中的活塞杆运动，以进行气体交换。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，所述动力装置还包括：联轴器；所述联轴器，用于将所述步进电机和所述曲轴对中传动连接。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，所述稀释部件包括：双向过滤器以及流量电磁阀；所述双向过滤器，用于对经过的待稀释气溶胶进行过滤；所述流量电磁阀，用于对经过的待稀释气溶胶的流量进行调节，以实现对所述设定体积的待稀释气溶胶进行稀释；所述处理器与所述流量电磁阀连接，用于控制所述流量电磁阀对经过的气体流量进行调节；所述橡胶管路分为并联的第一支路和第二支路；其中，所述第一支路通过所述双向过滤器；所述第二支路通过所述流量电磁阀。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，所述双向过滤器的正向与逆向过滤结果相同。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，所述处理器，具体用于根据待稀释气溶胶的当前浓度数据和目标浓度数据计算所述活塞气泵的目标气体交换次数和所述流量电磁阀的目标流量；根据所述目标气体交换次数控制动力装置带动所述活塞气泵进行气体交换，并控制所述流量电磁阀按照所述目标流量对经过的待稀释气溶胶的流量进行调节。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述颗粒物气溶胶稀释器中，每个所述活塞气泵中设置有气溶胶浓度传感器，用于采集对应的活塞气泵中气溶胶浓度数据；各个所述气溶胶浓度传感器与所述处理器连接；所述处理器接收最终的气溶胶浓度数据，将所述最终的气溶胶浓度数据与所述目标浓度数据进行对比，若所述最终的气溶胶浓度数据与所述目标浓度数据不匹配，则计算所述活塞气泵对应的继续气体交换次数，及所述流量电磁阀对应的继续调节流量，控制所述动力装置带动所述活塞气泵按照所述继续气体交换次数进行气体交换，并控制所述流量电磁阀按照所述继续调节流量对经过的待稀释气溶胶的流量进行调节，以使所述活塞气泵中气体浓度达到预设气体浓度范围内。第二方面，本专利技术实施例提供了一种颗粒物气溶胶稀释方法，包括：将设定体积的待稀释气溶胶通入两个对称设置的活塞气泵的其中之一；处理器控制动力装置带动两个活塞气泵进行气体交换；所述处理器控制稀释部件在所述两个活塞气泵进行气体交换时，对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述稀释方法中，所述将设定体积的待稀释气溶胶通入两个对称设置的活塞气泵的其中之一之前，还包括：所述处理器根据待稀释气溶胶的当前浓度数据和目标浓度数据计算所述活塞气泵的目标气体交换次数和流量电磁阀的目标流量；所述处理器控制动力装置带动两个活塞气泵进行气体交换，具体包括：所述处理器根据所述目标气体交换次数控制动力装置带动所述活塞气泵进行气体交换；所述稀释部件包括：双向过滤器以及流量电磁阀；相应地，所述处理器控制稀释部件在所述两个活塞气泵进行气体交换时，对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释，具体包括：所述处理器控制所述流量电磁阀在所述两个活塞气泵进行气体交换时，按照所述目标流量对经过的待稀释气溶胶的流量进行调节，以对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述稀释方法中，每个所述活塞气泵中设置有气溶胶浓度传感器，所述方法还包括：所述气溶胶浓度传感器采集每个所述活塞气泵中气体浓度数据；所述处理器接收最终的气溶胶浓度数据，将所述最终的气溶胶浓度数据与所述目标浓度数据进行对比，若所述最终的气溶胶浓度数据与所述目标浓度数据不匹配，则计算所述活塞气泵对应的继续气体交换次数，及所述流量电磁阀对应的继续调节流量，控制所述动力装置带动所述活塞气泵按照所述继续气体交换次数进行气体交换，并控制所述流量电磁阀按照所述继续调节流量调节对经过的待稀释气溶胶的流量进行调节，以使所述活塞气泵中气体浓度达到预设气体浓度范围内。本专利技术提供的颗粒物气溶胶稀释器及稀释方法，该颗粒物气溶胶稀释器包括：两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件以及处理器，所述动力装置，分别与所述两个活塞气泵传动连接，用于带动所述两个活塞气泵进行气体交换，所述稀释部件，连通所述两个活塞气泵，用于在所述两个活塞气泵进行气体交换时，对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释，所述处理器分别与所述两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件连接，用于控制所述活塞气泵、所述动力装置和所述稀释部件运行。本方案中，该颗粒物气溶胶稀释器，能够对高浓度气溶胶只一次采集，就能够进行无上限稀释比的连续稀释，并且结构简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，包括：两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件以及处理器；所述动力装置，分别与所述两个活塞气泵传动连接，用于带动所述两个活塞气泵进行气体交换；所述稀释部件，连通所述两个活塞气泵，用于在所述两个活塞气泵进行气体交换时，对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释；所述处理器分别与所述两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件连接，用于控制所述活塞气泵、所述动力装置和所述稀释部件运行。

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，包括：两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件以及处理器；所述动力装置，分别与所述两个活塞气泵传动连接，用于带动所述两个活塞气泵进行气体交换；所述稀释部件，连通所述两个活塞气泵，用于在所述两个活塞气泵进行气体交换时，对通过的设定体积的待稀释气溶胶进行稀释；所述处理器分别与所述两个对称设置的活塞气泵、动力装置、稀释部件连接，用于控制所述活塞气泵、所述动力装置和所述稀释部件运行。2.根据权利要求1所述的颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，每个所述活塞气泵包括：活塞以及与活塞连接的活塞杆；所述活塞杆与所述动力装置连接；所述活塞杆，用于推动所述活塞运动；所述活塞，用于在所述活塞杆的推动下将所述待稀释气溶胶传送给所述稀释部件。3.根据权利要求2所述的颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，每个所述活塞气泵还包括：两路通气接口；各路所述通气接口上安装有电磁开关，用于控制对应的通气接口的开通和关闭；所述处理器与各个所述电磁开关连接，用于控制各个所述电磁开关的打开和关闭；两个所述活塞气泵的各一路通气接口，通过橡胶管路与所述稀释部件连通；两个所述活塞气泵的另一路通气接口，用于通过所述电磁开关输入待稀释气溶胶，或通过所述电磁开关输出稀释后的气溶胶。4.根据权利要求3所述的颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，所述动力装置包括：步进电机以及与所述步进电机连接的曲轴；所述曲轴与所述活塞杆连接；所述步进电机，用于带动所述曲轴旋转；所述曲轴，用于带动所述两个活塞气泵中的活塞杆运动，以进行气体交换。5.根据权利要求4所述的颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，所述动力装置还包括：联轴器；所述联轴器，用于将所述步进电机和所述曲轴对中传动连接。6.根据权利要求5所述的颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，所述稀释部件包括：双向过滤器以及流量电磁阀；所述双向过滤器，用于对经过的待稀释气溶胶进行过滤；所述流量电磁阀，用于对经过的待稀释气溶胶的流量进行调节，以实现对所述设定体积的待稀释气溶胶进行稀释；所述处理器与所述流量电磁阀连接，用于控制所述流量电磁阀对经过的气体流量进行调节；所述橡胶管路分为并联的第一支路和第二支路；其中，所述第一支路通过所述双向过滤器；所述第二支路通过所述流量电磁阀。7.根据权利要求6所述的颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，所述双向过滤器的正向与逆向过滤结果相同。8.根据权利要求6所述的颗粒物气溶胶稀释器，其特征在于，所述处理器，具体用于根据待稀释气溶胶的当前浓度数据和目标浓度数据计算所述活塞气泵的目标气体交换次数和所述流量电磁阀的目标流量；根据所述目标气体交换次数控制动力装置带动所述活...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙飞，吴潇，董传发，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11