一种快速测量采样器的切割效率的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种快速测量采样器的切割效率的系统及方法，包括依次连接的气体干燥器、静电中和器、气溶胶分流器、切割器，其中还包括气溶胶在线测量系统(包括第一切换阀、用于对气流进行测量的在线测量装置和控制模块)，第一切换阀分别与气溶胶分流器、切割器、在线测量装置和控制模块连接；控制模块设置成根据外部输入的切换信号，生成切换控制信号输出至第一切换阀，控制第一切换阀将气溶胶分流器与在线测量装置接通或将切割器与在线测量装置接通。该系统装置简化且紧凑，界面控制，操作简单，采用该系统及方法，能够实时在线测量，测量周期短，步骤简化。

System and method for quickly measuring cutting efficiency of sampler

The cutting efficiency and the system of the invention discloses a method for fast measuring sampler, comprising a gas dryer, electrostatic neutralizer, aerosol shunt, cutter, including aerosol measurement system (including the first switching valve for gas flow into the online measuring device and a control module for measurement), the first switching valve respectively. In connection with the aerosol shunt, cutter, on-line measuring device and a control module; the control module is set according to the switch signal input, generates a switching control signal output to the first switching valve, control valve will switch the first aerosol shunts and on-line measuring device is switched on or the cutter and online measurement device is turned on. The system is simple and compact, the interface is controlled and the operation is simple, and the system and the method can be used for real-time on-line measurement, and the measuring cycle is short and the steps are simplified.

【技术实现步骤摘要】
一种快速测量采样器的切割效率的系统及方法
本专利技术涉及采样器的切割效率
，具体涉及一种快速测量采样器的切割效率的系统及方法。
技术介绍
切割器是采样器的一个重要组成部分，切割器的切割效率是采样器的一个重要参数，是影响采样器测量结果准确性的核心部分。国内对于切割器的切割效率的研究起步较晚，且针对切割器的切割特性的测量方法，国内尚未出现完善的技术和标准。要测量切割器的切割效率需要对不同粒径的粒子进行透过率的测量，然后，通过拟合透过率——粒径曲线得到切割器的切割效率。传统的切割器的切割效率的测量方法采用荧光光度法：通过振荡孔板气溶胶发生器发生单分散粒子，使用荧光光度计分别检出滤膜上收集的单分散粒子质量、切割器内部收集的切割器内表面上沉积的气溶胶质量和切割器内壁上吸附的气溶胶质量，通过计算得到切割器对不同单分散粒子的透过率，计算的算法如下式所示：式中，P为气溶胶的透过率，Mfilter为滤膜上收集的单分散粒子质量，Mcs为在切割器的收集表面上沉积的气溶胶质量，Mwall为切割器的内壁上吸附的气溶胶质量。通过荧光光度法将计算得到的气溶胶透过率与粒径曲线进行拟合，即可得到切割器的切割效率。但采用荧光光度法需要精确测量经过切割器的气路溶胶粒子的质量，步骤繁琐，操作难度高，且无法实现实时在线测量，测量时间长。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种快速测量采样器的切割效率的系统，包括依次连接的气体干燥器、静电中和器、气溶胶分流器和切割器，其中，还包括气溶胶在线测量系统，气溶胶在线测量系统包括第一切换阀、用于对气流进行测量的在线测量装置和控制模块，第一切换阀分别与气溶胶分流器、切割器、在线测量装置和控制模块连接；控制模块设置成根据外部输入的切换信号，生成切换控制信号输出至第一切换阀，控制第一切换阀将气溶胶分流器与在线测量装置接通或将切割器与在线测量装置接通。在测量计算切割器的透过率的测试中，至少需要对八种标准粒子分别测量，采用传统的荧光光度法测量计算切割器的透过率时，由于气溶胶的浓度较低，测量每种粒径的标准粒子的质量需要采集24小时才可以进行称量，完成八种标准粒子的透过率测试至少需要2周，采用本专利技术快速测量系统，引入气溶胶在线测量系统，通过控制模块控制第一切换阀将气溶胶分流器与在线测量装置接通或将切割器与在线测量装置接通，由在线测量装置实时测量未通过切割器的上游气溶胶的浓度和对应的粒径或通过切割器的下游气溶胶的浓度和对应的粒径，无需准确测量上游气溶胶和下游气溶胶的质量，由测得的气溶胶浓度和对应的粒径可以得到切割器的透过率——粒径曲线，从而得到切割器的切割效率，操作步骤简化，由于不用进行标准粒子的采集，测量时间由原来的2周缩短至2小时，通过引入气溶胶在线测量系统，可以实现气溶胶浓度和对应的粒径的在线测量，实时获得测量数值，本专利技术的系统的设备装置简化，连接简易，结构紧凑，通过操作界面输入切换信号控制第一切换阀，操作快捷简单。在一些实施方式中，其中，气溶胶分流器设置成包括第一分流气流输出口和第二分流气流输出口，第一分流气流输出口与第一切换阀的其中一个输入口连接，第二分流气流输出口与切割器的输入口连接，切割器的输出口与第一切换阀的另一输入口连接，第一切换阀的输出口与在线测量装置连接；其中，第一切换阀中包括有第一开关控制器，第一开关控制器根据控制模块输出的切换控制信号进行切换，将第一切换阀的与第一分流气流输出口连接的输入口与第一切换阀的输出口连通或者将第一切换阀的与切割器的输出口连接的输入口与第一切换阀的输出口连通。由此，控制模块通过外部输入的切换信号生成切换控制信号，以切换控制信号控制第一切换阀的第一开关控制器，实现第一分流气流输出口与在线测量装置接通、在线测量装置测量上游气溶胶的浓度和粒度或者切割器的输出口与在线测量装置接通、在线测量装置测量下游气溶胶的浓度和粒度，无需人手操作第一切换阀，操作简单快捷。在一些实施方式中，其中，还包括流量调节系统，第一分流气流输出口设置成包括第一上游气溶胶输出口和第二上游气溶胶输出口，切割器的输出口设置成包括第一下游气溶胶输出口和第二下游气溶胶输出口，第一上游气溶胶输出口与第一切换阀的其中一个输入口连接，第一下游气溶胶输出口与第一切换阀的另一输入口连接，第二上游气溶胶输出口和第二下游气溶胶输出口均与流量调节系统连接，流量调节系统还与控制模块连接；其中，控制模块还设置成根据外部输入的调节信号，生成调节控制信号输出至流量调节系统，控制流量调节系统调节气流的流量。由此，通过流量调节系统分别调节第二上游气溶胶和第二下游气溶胶的流量，从而，可以保持第一上游气溶胶和第一下游气溶胶的流量与气溶胶在线测量系统的流量一致，使气溶胶在线测量系统可以测量切割器切割的不同流量的单分散的标准PSL气溶胶气源的切割效率，并且通过控制界面输入切换信号和调节信号，由控制模块控制流量调节系统进行第二上游气溶胶或第二下游气溶胶的切换以及第二上游气溶胶或下游气溶胶浓度的调节，无需人手操作，简单快捷。在一些实施方式中，其中，流量调节系统包括依次连接的第二切换阀、流量调节装置和泵，其中，第二上游气溶胶输出口和第二下游气溶胶输出口均与第二切换阀的输入口连接，第二切换阀和流量调节装置分别与控制模块连接，流量调节装置根据控制模块输出的调节控制信号调节气流的流量；控制模块生成的切换控制信号同时还输出至第二切换阀，第二切换阀根据切换控制信号将第二上游气溶胶输出口与流量调节装置接通或将第二下游气溶胶输出口与流量调节装置接通。由此，流量调节系统通过简单的组成部件和部件间简单的连接关系就能实现对第二上游气溶胶或第二下游气溶胶的流量的调节，通过控制界面输入切换信号和调节信号，由控制模块生成切换控制信号和调节控制信号，通过切换控制信号控制第二切换阀实现第二上游气溶胶或第二下游气溶胶的切换，通过调节控制信号控制流量调节装置调节第二上游气溶胶或第二下游气溶胶的流量，操作简单快捷。在一些实施方式中，其中，第二切换阀通过其输出口连接至流量调节装置，第二切换阀中包括有第二开关控制器，第二开关控制器根据控制模块输出的切换控制信号进行切换，将第二切换阀的与第二上游气溶胶输出口连接的输入口与第二切换阀的输出口连通或者将第二切换阀的与第二下游气溶胶输出口连接的输入口与第二切换阀的输出口连通。由此，控制模块通过外部输入的切换信号生成切换控制信号，以切换控制信号控制第二切换阀的第二开关控制器实现第二上游气溶胶与在线测量装置接通或第二下游气溶胶与在线测量装置接通，无需人手操作第二切换阀，操作简单快捷。在一些实施方式中，其中，流量调节系统还包括气体净化装置，气体净化装置分别与第二切换阀和流量调节装置连接，接收第二切换阀输出的气流，进行净化后输出至流量调节装置。由此，在流量调节装置前接入气体净化装置可以避免流量调节装置被污染，保持流量调节装置的测量精度和延长流量调节装置的使用寿命，经过气体净化装置过滤的气溶胶经过流量调节装置后由泵的输出口排出外部，可以避免气溶胶污染大气。在一些实施方式中，其中，控制模块还设置为包括具有数据记录和计算功能的程序单元，在线测量装置通过数据线与控制模块连接，以进行数据传输。由此，控制模块可以对在线测量装置实时测量的第一上游气溶胶和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
快速测量采样器的切割效率的系统，其特征在于，包括依次连接的气体干燥器(1)、静电中和器(2)、气溶胶分流器(3)和切割器(4)，其中，还包括气溶胶在线测量系统(5)，所述气溶胶在线测量系统(5)包括第一切换阀(51)、用于对气流进行测量的在线测量装置(52)和控制模块(53)，所述第一切换阀(51)分别与所述气溶胶分流器(3)、切割器(4)、在线测量装置(52)和控制模块(53)连接；所述控制模块(53)设置成根据外部输入的切换信号，生成切换控制信号输出至所述第一切换阀(51)，控制所述第一切换阀(51)将所述气溶胶分流器(3)与所述在线测量装置(52)接通或将所述切割器(4)与所述在线测量装置(52)接通。

【技术特征摘要】
1.快速测量采样器的切割效率的系统，其特征在于，包括依次连接的气体干燥器(1)、静电中和器(2)、气溶胶分流器(3)和切割器(4)，其中，还包括气溶胶在线测量系统(5)，所述气溶胶在线测量系统(5)包括第一切换阀(51)、用于对气流进行测量的在线测量装置(52)和控制模块(53)，所述第一切换阀(51)分别与所述气溶胶分流器(3)、切割器(4)、在线测量装置(52)和控制模块(53)连接；所述控制模块(53)设置成根据外部输入的切换信号，生成切换控制信号输出至所述第一切换阀(51)，控制所述第一切换阀(51)将所述气溶胶分流器(3)与所述在线测量装置(52)接通或将所述切割器(4)与所述在线测量装置(52)接通。2.根据权利要求1所述的快速测量采样器的切割效率的系统，其特征在于，所述气溶胶分流器(3)设置成包括第一分流气流输出口和第二分流气流输出口，所述第一分流气流输出口与所述第一切换阀(51)的其中一个输入口连接，所述第二分流气流输出口与所述切割器(4)的输入口连接，所述切割器(4)的输出口与所述第一切换阀(51)的另一输入口连接，所述第一切换阀(51)的输出口与所述在线测量装置(52)连接；其中，所述第一切换阀(51)中包括有第一开关控制器，所述第一开关控制器根据所述控制模块(53)输出的切换控制信号进行切换，将所述第一切换阀(51)的与所述第一分流气流输出口连接的输入口与所述第一切换阀(51)的输出口连通或者将所述第一切换阀(51)的与所述切割器(4)的输出口连接的输入口与所述第一切换阀(51)的输出口连通。3.根据权利要求2所述的快速测量采样器的切割效率的系统，其特征在于，所述系统还包括流量调节系统(6)，所述第一分流气流输出口设置成包括第一上游气溶胶输出口和第二上游气溶胶输出口，所述切割器(4)的输出口设置成包括第一下游气溶胶输出口和第二下游气溶胶输出口，所述第一上游气溶胶输出口与所述第一切换阀(51)的其中一个输入口连接，所述第一下游气溶胶输出口与所述第一切换阀(51)的另一输入口连接，所述第二上游气溶胶输出口和第二下游气溶胶输出口均与所述流量调节系统(6)连接，所述流量调节系统(6)还与所述控制模块(53)连接；其中，所述控制模块(53)还设置成根据外部输入的调节信号，生成调节控制信号输出至所述流量调节系统(6)，控制所述流量调节系统(6)调节气流的流量。4.根据权利要求3所述的快速测量采样器的切割效率的系统，其特征在于，所述流量调节系统(6)包括依次连接的第二切换阀(61)、流量调节装置(63)和泵(64)，其中，所述第二上游气溶胶输出口和第二下游气溶胶输出口均与所述第二切换阀(61)的输入口连接，所述第二切换阀(61)和流量调节装置(63)分别与所述控制模块(53)连接，所述流量调节装置(63)根据所述控制模块(53)输出的调节控制信号调节气流的流量；所述控制模块(53)生成的切换控制信号同时还输出至所述第二切换阀(61)，所述第二切换阀(61)根据所述切换控制信号将所述第二上游气溶胶输出口与所述流量调节装置(63)接通或将所述第二下游气溶胶输出口与所述流量调节装置(63)接通。5.根据权利要求4所述的快速测量采样器的切割效率的系统，其中，所述第二切换阀(61)通过其输出口连接至所述流量调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玲，周瑾艳，许俊斌，尹强，郭欢，陈瑞欢，杨亦，张桂军，贾锐，
申请(专利权)人：广东省计量科学研究院华南国家计量测试中心，
类型：发明
国别省市：广东,44