一种小流量PM2.5切割器切割特性校准系统技术方案

技术编号:30422249 阅读:12 留言:0更新日期:2021-10-24 16:49
本实用新型专利技术提供了一种小流量PM2.5切割器切割特性校准系统,其包括:标准粒子发生装置、其产生具有特定浓度和粒径的气溶胶颗粒物;标准粒子干燥装置、其对发出的颗粒物进行干燥,吸收含有的水分;粒子静电中和装置、其消除颗粒在管路中可能产生的静电;气溶胶粒径谱仪,其可对系统中的颗粒物进行粒径和数量浓度的测试,得到颗粒物粒径和浓度数据;在所述粒子静电中和装置和所述气溶胶粒径谱仪之间设置有旁路通道、测试通路和补充通路;在所述旁路通道、测试通路和补充通路上均配置开关切换器,每个开关切换器用于控制所在通路的开闭状态,所述测试通路和补充通路的总流量保持稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一种小流量PM2.5切割器切割特性校准系统


[0001]本技术涉及环保领域,特别涉及一种小流量PM2.5切割器切割特性校准系统,其用于对小流量切割器的切割特性进行校准标定。

技术介绍

[0002]PM2.5切割器是指对环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物(细颗粒物)具有分离功能的装置;PM2.5切割器配合采样装置可以实现针对细颗粒物及可吸入颗粒物的监测工作,广泛应用于环境监测、疾控卫生等空气质量监测领域。PM
2.5
纳入监控指标后,对采样、检测提出更高的要求,其关键部分在于PM2.5切割头的切割效率。
[0003]现有PM
2.5
切割器切割特性校准设备满足美国EPA、HJ93

2013《环境空气颗粒(PM2.5和 PM10)采样器技术要求及检测方法》等标准关于PM2.5静态切割效率测试最新方法的测试要求,但大多是用于对大流量例如16.7L/min的PM2.5切割器进行测试,而无法满足对小于3L/min 的小流量PM2.5切割器的切割特性测试要求,而且目前小流量的PM2.5切割器在扬尘颗粒物测试等领域具有广泛的需求。
[0004]因此,亟需要研发能够对小流量PM2.5切割器切割特性进行校准的系统。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供了一种流量不大于3L/min的小流量PM2.5切割器切割特性校准系统。
[0006]本技术提供了一种小流量PM2.5切割器切割特性校准系统,其包括:标准粒子发生装置、其产生具有特定浓度和粒径的气溶胶颗粒物;标准粒子干燥装置、其对发出的颗粒物进行干燥,吸收含有的水分;粒子静电中和装置、其消除颗粒在管路中可能产生的静电;气溶胶粒径谱仪,其可对系统中的颗粒物进行粒径和数量浓度的测试,得到颗粒物粒径和浓度数据;其特征在于:在所述粒子静电中和装置和所述气溶胶粒径谱仪之间设置有旁路通道、测试通路和补充通路;在所述旁路通道、测试通路和补充通路上均配置开关切换器,每个开关切换器用于控制所在通路的开闭状态,所述测试通路和补充通路的总流量保持稳定。
[0007]其中,所述的系统测试平台包括旁路通道、测试通路、补充通路、硅胶连接管等。
[0008]其中,所述标准粒子发生装置配置Laskin喷嘴,利用喷嘴和液体的剪切力将气溶胶物质充分分散成细小的气溶胶颗粒,能够按照标准要求分别发出1.5
±
0.25μm、2.0
±
0.25μm、 2.2
±
0.25μm、2.5
±
0.25μm、2.8
±
0.25μm、3.0
±
0.25μm、3.5
±
0.25μm、4.0
±
0.5μm八种粒径范围的气溶胶颗粒。
[0009]其中,所述粒子干燥装置利用电加热原理对气溶胶含有的水分进行干燥。
[0010]其中,所述的粒子静电中和装置是利用离子体表面放电技术,具有中和能力,通过微电极产生局部静电场,能够有效地中和带电颗粒。
[0011]其中,所述的气溶胶粒径谱仪颗粒物采样流量为3L/min。
[0012]本技术涉及的流量不大于3L/min的小流量PM2.5切割器切割特性校准系统能满足美国EPA、HJ93

2013《环境空气颗粒(PM2.5和PM
10
)采样器技术要求及检测方法》等标准关于PM2.5静态切割效率测试最新方法的测试要求,可对流量不大于3L/min的小流量n PM2.5切割器的切割特性进行测试
附图说明
[0013]图1为本技术涉及的小流量PM2.5切割器切割特性校准系统结构图。
具体实施方式
[0014]为了便于理解本技术,下面结合附图对本技术的实施例进行说明,本领域技术人员应当理解,下述的说明只是为了便于对技术进行解释,而不作为对其范围的具体限定。
[0015]图1所示为本技术的小流量PM2.5切割器切割特性校准系统结构图。所述校准系统包括:标准粒子发生装置1,其用于产生气溶胶,在所述标注粒子发生装置1的气溶胶出口处配置常用的标准喷嘴,所述标准喷嘴优选为Laskin喷嘴,利用喷嘴和液体的剪切力将气溶胶物质充分分散成细小的气溶胶颗粒,从而所述标准粒子发生装置1能够按照标准要求分别发出相应粒径范围的气溶胶颗粒。本实施例选用日本生产的NB

3型,体积流量为 50~250L/h,气溶胶质量参数为2g/h,采用的标准粒子为单分散聚苯乙烯微球(PSL)悬浮液。
[0016]标准粒子干燥装置2,利用电加热原理对所述标准粒子发生装置所发出气溶胶中的水分进行干燥,从所述标准粒子发生装置1的标准喷嘴产生的气溶胶进入到所述标准粒子干燥装置2中。
[0017]粒子静电中和装置3,其用于中和亚微米级的颗粒,消除所述气溶胶中的静电。所述粒子静电中和装置3优选采用日本SMC生产的IZN10E

11静电中和器,该静电中和器无放射源,无安全隐患,偏置电压≤
±
10V。
[0018]气溶胶粒径谱仪4,其可对系统中的颗粒物进行粒径和数量浓度的测试,本实施例优选采用德国TOPAS的LAP

322型激光粒径谱仪,其颗粒物粒径测试范围0.2~40微米,测试浓度为0~10000个/cm3,采用流量为3L/min。
[0019]在所述粒子静电中和装置3和所述气溶胶粒径谱仪4之间设置有旁路通道5、测试通路 6、补充通路7,以及设置用于进行通道或通路与仪器之间进行连接的硅胶连接管。此外,在所述旁路通道5、测试通路6和补充通路7上均配置开关切换器,每个开关切换器用于控制所在通路的开闭状态。所述旁路通道5、测试通路6、补充通路7的配合工作可为校准系统提供气源、稳定的测试环境以及作为待测切割器的测试平台。
[0020]所述粒子静电中和装置3通过连接管分别连接到旁路通道5和测试通路6,在所述测试通路6中设置有待测切割器8,在所述补充通路7的入口处开始安装有流量调节阀9、入口高效过滤器10和流量控制器11。所述旁路通道5、测试通路6、补充通路7组合后连接到所述气溶胶粒径谱仪4。
[0021]本技术为满足对粒径谱仪的3L/min的采样要求,同时满足对流量不大于 3L/minPM2.5切割器的切割特性测试需求,其中,流量值表示为L1,引入所述补充通路7 进行流量测试辅助,使总流量达到3L/min。所述补充通路7通过从外界空气中引入气体以增加测试
中的流量,补充引入(3

L1)L/min的流量,从而实现补充通路7与旁路通道5的总流量满足3L/min。该补充通路7通过流量调节阀9进行流量大小的控制;在入口的高效过滤器10,可对外界空气进行有效过滤,滤除99.99%以上的颗粒物,可避免外界颗粒影响;为更精准控制流量,增加流量控制器11,来精准控制本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小流量PM2.5切割器切割特性校准系统,其包括:标准粒子发生装置、其产生具有特定浓度和粒径的气溶胶颗粒物;标准粒子干燥装置、其对发出的颗粒物进行干燥,吸收含有的水分;粒子静电中和装置、其消除颗粒在管路中可能产生的静电;气溶胶粒径谱仪,其可对系统中的颗粒物进行粒径和数量浓度的测试,得到颗粒物粒径和浓度数据;其特征在于:在所述粒子静电中和装置和所述气溶胶粒径谱仪之间设置有旁路通道、测试通路和补充通路;在所述旁路通道、测试通路和补充通路上均配置开关切换器,每个开关切换器用于控制所在通路的开闭状态,所述测试通路和补充通路的总流量保持稳定。2.如权利要求1所述的小流量PM2.5切割器切割特性校准系统,其特征在于:进一步包括硅胶连接管。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘巍宋述古王婷陈全森张明杨金凤李静邹亚雄
申请(专利权)人:青岛市计量技术研究院
类型:新型
国别省市:

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