一种实验室用矿物气溶胶发生系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实验室用矿物气溶胶发生系统。该气溶胶发生系统包括高压气源、湿度流量控制模块、矿物气溶胶产生腔室和混合室。湿度流量控制模块包括湿度流量控制支路Ⅰ和湿度流量控制支路Ⅱ；矿物气溶胶产生腔室内设有负载有矿物气溶胶的筛板，且在矿物气溶胶产生腔室内形成一密闭腔室；湿度流量控制支路Ⅰ和湿度流量控制支路Ⅱ的气体出口端均依次连通一温湿探头和一三通比例阀；三通比例阀的两个出口分别与矿物气溶胶产生腔室和密闭腔室相连通；矿物气溶胶产生腔室与混合室相连通。该矿物气溶胶发生系统可产生不同浓度以及湿度的矿物气溶胶，可用于不同源区矿物气溶胶的产生、矿物气溶胶设备的检验及标定，同时还满足了吸入性毒理试验的研究需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种实验室用矿物气溶胶发生系统。该气溶胶发生系统包括高压气源、湿度流量控制模块、矿物气溶胶产生腔室和混合室。湿度流量控制模块包括湿度流量控制支路Ⅰ和湿度流量控制支路Ⅱ；矿物气溶胶产生腔室内设有负载有矿物气溶胶的筛板，且在矿物气溶胶产生腔室内形成一密闭腔室；湿度流量控制支路Ⅰ和湿度流量控制支路Ⅱ的气体出口端均依次连通一温湿探头和一三通比例阀；三通比例阀的两个出口分别与矿物气溶胶产生腔室和密闭腔室相连通；矿物气溶胶产生腔室与混合室相连通。该矿物气溶胶发生系统可产生不同浓度以及湿度的矿物气溶胶，可用于不同源区矿物气溶胶的产生、矿物气溶胶设备的检验及标定，同时还满足了吸入性毒理试验的研究需求。【专利说明】一种实验室用矿物气溶胶发生系统
本专利技术涉及一种实验室用矿物气溶胶发生系统，属于气溶胶
。
技术介绍
矿物气溶胶是大气气溶胶的重要组成之一，每年有大量的排放到大气中。矿物气 溶胶可以通过直接和间接辐射效应影响地面温度，降低大气能见度，同时为各种物理化学 过程提供了反应界面以及积聚各种污染物的载体。实际环境中矿物气溶胶受到来源地以及 局地环境的影响，同时会在传输过程中受外界环境的影响。因此能够稳定产生矿物气溶胶 的系统对于研究矿物气溶胶的理化特性，模拟实际环境中的反应及老化过程，研究矿物气 溶胶对人体健康等的影响等都具有非常重要的意义。 目前的气溶胶发生系统主要是针对纳米级的液滴以及粉尘类物质，还没有用于模 拟不同源区矿物气溶胶，同时可以产生不同浓度及湿度的矿物气溶胶系统的相关报道。 【专利技术内容】 本专利技术的目的是提供一种实验室用矿物气溶胶发生系统，该矿物气溶胶发生系统 可产生不同浓度以及湿度的矿物气溶胶，可用于不同源区矿物气溶胶的产生、矿物气溶胶 设备的检验及标定，同时还满足了吸入性毒理试验的研究需求。 本专利技术提供的实验室用矿物气溶胶发生系统，包括高压气源、湿度流量控制模块、 矿物气溶胶产生腔室和混合室； 所述湿度流量控制模块包括湿度流量控制支路I和湿度流量控制支路II，所述湿 度流量控制支路I用于增加由所述高压气源产生的气体的湿度，所述湿度流量控制支路II 用于降低由所述高压气源产生的气体的湿度； 所述矿物气溶胶产生腔室内设有负载有矿物气溶胶的筛板，且在所述矿物气溶胶 产生腔室内形成一密闭腔室； 所述湿度流量控制支路I和所述湿度流量控制支路II的气体出口端均依次连通 一温湿探头和一三通比例阀；所述三通比例阀的两个出口分别与所述矿物气溶胶产生腔室 和所述密闭腔室相连通； 所述矿物气溶胶产生腔室与所述混合室相连通。 上述实验室用矿物气溶胶发生系统中，所述高压气源的产生装置具体可为高压气 瓶或空压机，具体使用时可将所述高压气源的气压控制为0. IMPa?1. OMpa。 上述实验室用矿物气溶胶发生系统中，所述湿度流量控制支路I包括依次连通的 流量控制器和干燥管； 所述湿度流量控制支路II包括依次连通的流量控制器和气体加湿器； 上述用于增加气源湿度以及控制气源流量的所述湿度流量控制支路I和用于降 低气源湿度以及控制气源流量的所述湿度流量控制支路II的配合，实现对气源的湿度和流 量的控制，进而能够产生不同湿度及浓度需求的矿物气溶胶。 本专利技术中的所述流量控制器具体可为质量流量计或浮子流量计，具体使用时可将 气体流量控制为〇. 5升/分钟?200升/分钟。 所述湿度流量控制支路I中所述干燥管的填充物具体使用干燥硅胶或分子筛。 所述湿度流量控制支路II中的气体加湿器可采用硅胶圈密封，气体加湿器的温度 控制在-80°C?100°C，温度的控制可通过与水浴装置的配合实现，利用水浴装置中的溶剂 对所述气体加湿器的表面进行循环控温。所述气体加湿器的材质具体可为玻璃、金属不锈 钢或有机玻璃。 上述实验室用矿物气溶胶发生系统中，所述筛板设于所述矿物气溶胶产生腔室的 底部； 所述矿物气溶胶产生腔室的底部设于超声振荡器中，超声波的振荡作用可使所述 筛板上负载的微米级、压微米级粒径的矿物溶胶振荡悬浮，提高矿物气溶胶的产生效果。 所述筛板的材质为烧结玻璃或高分子聚合材料，空隙可控制为0. 5 μ m?20 μ m， 直径可控制为lcm?30cm。 所述筛板与所述矿物气溶胶产生腔室通过胶粘合或硅胶套圈进行密封，从而在所 述矿物气溶胶产生腔室内形成所述密闭腔室。 上述高压气源、湿度流量控制模块和矿物气溶胶产生腔室之间均可通过气管连 通。 上述矿物气溶胶发生系统中，所述混合室的底部设有风扇； 所述风扇与一计算机相连接；所述风扇的转速可调节为lr/s?lOOOr/s ; 所述风扇可对矿物气溶胶进行再悬浮，从而形成所需的矿物气溶胶。 所述矿物气溶胶产生腔室与所述混合室之间具体可通过导电材料制备的连接管 进行连通，所述导电材质具体可为不锈钢金属材料、铜或导电硅胶。 上述矿物气溶胶发生系统中，所述流量控制器、所述温湿探头和所述三通比例阀 均与一计算机相连接。 使用本专利技术矿物气溶胶发生系统时，所述计算机用于采集所述温湿探头的数据， 反馈信号进而控制所述流量控制器，通过设定不同支路的流量大小，调节通过所述干燥管 和所述气体加湿器的气体流量比，最终实现气体和矿物气溶胶的湿度控制； 所述计算机还用于控制三通比例阀的开度，通过控制通向所述矿物气溶胶产生腔 室和所述密闭腔室中气体流量的大小，从而产生不同浓度的矿物气溶胶； 所述计算机还用于控制所述风扇的转速，调节不同粒径矿物气溶胶的输出比，从 而调节所述矿物气溶胶的粒径大小。 本专利技术提供的实验室用矿物气溶胶发生系统具有以下效果： (1)具有可控湿度、流量以及矿物气溶胶浓度等特点； (2)具有重复性好，误差小的特点； (3)由于系统采用自动化控制，可保证系统的稳定性。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术矿物气溶胶发生系统的结构示意图； 图中各标号代表： 1计算机、2高压气源、3，4流量控制器、5气体加湿器、6水浴装置、7干燥管、8温湿 探头、9三通比例阀、10矿物气溶胶产生腔室、11筛板、12超声波振荡器、13连接管、14混合 室、15风扇。 【具体实施方式】 下面结合附图对专利技术做进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。 如图1所示，实验室矿物气溶胶发生系统包括高压气源2、湿度流量控制模块、矿 物气溶胶产生腔室10以及混合室14。 湿度流量控制模块包括湿度流量控制支路I和湿度流量控制支路II，所述湿度流 量控制支路I用于增加由所述高压气源产生的气体的湿度，具体包括依次连通的流量控制 器4和气体加湿器5,所述湿度流量控制支路II用于降低由所述高压气源产生的气体的湿 度，具体包括依次连通的流量控制器3和干燥管7。通过湿度流量控制支路I和湿度流量 控制支路II的配合，调控来自高压气源2的气体的湿度和流量。湿度流量控制支路I和湿 度流量控制支路II的气体出口端均依次连通温湿探头8和三通比例阀9。计算机1与湿度 流量控制器3、湿度流量控制器4、湿温探头8和三通比例阀9均相连接，通过采集温湿探头 8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实验室用矿物气溶胶发生系统，其特征在于：它包括高压气源、湿度流量控制模块、矿物气溶胶产生腔室和混合室；所述湿度流量控制模块包括湿度流量控制支路Ⅰ和湿度流量控制支路Ⅱ，所述湿度流量控制支路Ⅰ用于增加由所述高压气源产生的气体的湿度，所述湿度流量控制支路Ⅱ用于降低由所述高压气源产生的气体的湿度；所述矿物气溶胶产生腔室内设有负载有矿物气溶胶的筛板，且在所述矿物气溶胶产生腔室内形成一密闭腔室；所述湿度流量控制支路Ⅰ和所述湿度流量控制支路Ⅱ的气体出口端均依次连通一温湿探头和一三通比例阀；所述三通比例阀的两个出口分别与所述矿物气溶胶产生腔室和所述密闭腔室相连通；所述矿物气溶胶产生腔室与所述混合室相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王炜罡，葛茂发，周力，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11