一种静电气溶胶粒子采样器制造技术

本实用新型专利技术提供了静电气溶胶粒子采样器，涉及环境采样技术领域，解决了现有技术中纳米级气溶胶采样效率低的问题，本实用新型专利技术包括采样头、静电发生装置和采样片；所述采样头为内部具有空腔的绝缘结构件，所述采样头开设有与其空腔连通的进气口和抽气口，所述采样头开设用于穿入正负极电线的穿线孔；所述静电发生装置安装于所述采样头的空腔内，所述静电发生装置与高压电源连接；所述采样片安装于所述采样头的空腔内并设置于所述静电发生装置的放电区域内。本实用新型专利技术适用于纳米级气溶胶颗粒物的收集采样，具有纳米级气溶胶颗粒物采样效率高的优点。高的优点。高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种静电气溶胶粒子采样器


[0001]本技术涉及环境采样
，具体的说，是一种静电气溶胶粒子采样器。

技术介绍

[0002]大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态微粒。大气气溶胶可降低大气能见度甚至形成雾霾天气，对环境空气质量产生不良影响从而危及人类健康，尤其是1微米以下的超细颗粒物能直接经肺部吸收融入血液循环系统。另外，从区域和全球尺度看，气溶胶不仅通过散射和吸收太阳辐射而改变全球能量分布与平衡，而且还可以作为云凝结核与冰核影响云、雾和降水过程从而影响全球气候变化。对气溶胶理化特性的观测和研究是人们认识云雾降水形成过程、揭示污染物来源的基础，是实施大气污染治理以及人工影响天气的科学依据。
[0003]因此，科技工作者研制了多种气溶胶膜采样装置，包括大/中流量气溶胶采样器、微生物气溶胶采样器以及采集不同大小粒径的多级气溶胶采样器等。其主要原理是利用一个采样抽气泵以一定速度抽取环境空气使其通过不同材质的滤膜，将空气中的气溶胶颗粒物截留到滤膜上，之后再将采样膜片拿到实验室进行物理性质的测量、检测和/或化学成分分析等。气溶胶滤膜采样被广泛运用到多种科研和环境监测业务等方面的试验研究工作中。
[0004]我国目前普遍使用的环境空气气溶胶手工采样器主要为撞击式动力采样装置，即是利用一个采样抽气泵以一定速度抽取环境空气，将空气中的气溶胶颗粒物截留到滤膜上。目前普遍适用的有机滤膜最小孔径为0.1微米(多为0.22微米和0.45微米)，用撞击式动力采样装置对大于0.1微米的气溶胶颗粒物的滤膜采样时，收集效率最高可达97％以上；能够满足科学试验要求。但是对那些粒径尺度接近甚至小于小于0.1微米尤其是小于0.01微米(纳米级)的超细气溶胶颗粒物进行滤膜采样时，使用撞击式动力采样装置收集时会使其极易透过滤膜孔径而难以被截留到滤膜上，导致收集效率较低(一般不超过50％)，难以达到90％以上的收集效率，不仅不能达到科学试验的精密要求，而且也难于满足一般性的业务工作需要。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于设计出一种静电气溶胶粒子采样器，适用于纳米级气溶胶颗粒物的收集采样，具有纳米级气溶胶颗粒物采样效率高的优点。
[0006]本技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种静电气溶胶粒子采样器，包括采样头、静电发生装置和采样片；所述采样头为内部具有空腔的绝缘结构件，所述采样头开设有与其空腔连通的进气口和抽气口，所述采样头开设用于穿入正负极电线的穿线孔；所述静电发生装置安装于所述采样头的空腔内，所述静电发生装置与高压电源连接；所述采样片安装于所述采样头的空腔内并设置于所述静电发生装置的放电区域内。
[0008]采用上述设置结构时，静电发生装置设置于采样头内部，连接高压电源的正负极产生放电形成放电区域，该放电区域为高压静电集尘区，将采样片放置到高压静电集尘区内则能够采用静电吸附方法收集气溶胶粒子，提高收集效率，尤其是对小于0.01微米的超细颗粒物，收集效率可达到99％以上。
[0009]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述进气口设置于所述采样头的顶部，所述抽气口设置于所述采样头的底部。
[0010]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述静电发生装置包括高压电源正极固定板、金属针头和托盘底座；
[0011]所述高压电源正极固定板为绝缘结构件，其设置于所述托盘底座的上方并将所述进气口至所述抽气口的气路阻断；所述托盘底座的顶面设置有所述采样片；所述金属针头中空，其插设于所述高压电源正极固定板，所述金属针头的针尖指向所述采样片。
[0012]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述金属针头的针尖指向所述采样片的圆心位置。
[0013]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述采样头的空腔底部连接有高度调节螺栓，所述托盘底座安装于所述高度调节螺栓以能调节其与所述金属针头针尖之间的间距。
[0014]采用上述设置结构时，托盘底座可通过调节高度调节螺栓来改变其设置高度，可实现采样片与金属针头针尖之间的间距。
[0015]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述金属针头设置为多根，所有所述金属针头相互独立地设置于所述高压电源正极固定板；所述托盘底座与所述金属针头的设置数量相同并一一对应，每个所述托盘底座均设置一片所述采样片。
[0016]采用上述设置结构时，每一对托盘底座和金属针头之间产生一个高压静电集尘区，采样时可一次采集多张采样片样本，可提高样本的采集效率，从而提高观测和/或检测数据的精准度，同时收集的多个样本便于进行气溶胶颗粒物不同理化特性的比较分析，可提高分析和对比数据的可信度。
[0017]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述金属针头设置为四根，四根所述金属针头绕一圆心点等角度布置。
[0018]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所有所述采样片中，不同所述采样片可为相同材质也可为不同材质。
[0019]采用上述设置结构时，采样片可以根据对不同理化特性的分析需要采用金属膜片，或者是采用有机/无机多孔滤膜。
[0020]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述采样头包括上下设置的主体上壳和主体下壳，所述主体上壳可拆卸地连接于所述主体下壳，所述主体上壳和所述主体下壳连接形成所述空腔；所述进气口设置于所述主体上壳，所述抽气口设置于所述主体下壳。
[0021]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述主体上壳的底部与所述主体下壳的顶部采用嵌套结构连接。
[0022]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述主体上壳的顶部设置有提手；所述主体下壳的底部设置有整件固定孔。
[0023]进一步的为更好的实现本技术，特别采用下述设置结构：所述抽气口插设有流量计连接嘴；以所述流量计连接嘴为起点的气路上依次连接有流量计和抽气泵。
[0024]本技术具有以下优点及有益效果：
[0025]本技术中，静电发生装置设置于采样头内部，连接高压电源的正负极产生放电形成放电区域，该放电区域为高压静电集尘区，将采样片放置到高压静电集尘区内则能够采用静电吸附方法收集气溶胶粒子，提高收集效率，尤其是对小于0.01微米的超细颗粒物，收集效率可达到99％以上。
[0026]本技术中，每一对托盘底座和金属针头之间产生一个高压静电集尘区，采样时可一次采集多张采样片样本，可提高样本的采集效率，从而提高观测和/或检测数据的精准度，同时收集的多个样本便于进行气溶胶颗粒物不同理化特性的比较分析，可提高分析和对比数据的可信度。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电气溶胶粒子采样器，其特征在于：包括采样头(1)、静电发生装置(2)和采样片(3)；所述采样头(1)为内部具有空腔的绝缘结构件，所述采样头(1)开设有与其空腔连通的进气口(13)和抽气口(14)，所述采样头(1)开设用于穿入正负极电线的穿线孔；所述静电发生装置(2)安装于所述采样头(1)的空腔内；所述采样片(3)安装于所述采样头(1)的空腔内并设置于所述静电发生装置(2)的放电区域内。2.根据权利要求1所述的一种静电气溶胶粒子采样器，其特征在于：所述进气口(13)设置于所述采样头(1)的顶部，所述抽气口(14)设置于所述采样头(1)的底部。3.根据权利要求2所述的一种静电气溶胶粒子采样器，其特征在于：所述静电发生装置(2)包括高压电源正极固定板(21)、金属针头(22)和托盘底座(23)；所述高压电源正极固定板(21)为绝缘结构件，其设置于所述托盘底座(23)的上方并将所述进气口(13)至所述抽气口(14)的气路阻断；所述托盘底座(23)的顶面设置有所述采样片(3)；所述金属针头(22)中空，其插设于所述高压电源正极固定板(21)，所述金属针头(22)的针尖指向所述采样片(3)。4.根据权利要求3所述的一种静电气溶胶粒子采样器，其特征在于：所述采样头(1)的空腔底部连接有高度调节螺栓(6)，所述托盘底座(23)安装于所述高度调节螺栓(6)以能调节其与所述金属针头(22)针尖之间的间距。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：周德平，苏正军，陈刚，杨磊，王扬锋，李成龙，杨绍忠，
申请(专利权)人：中国气象局沈阳大气环境研究所，
类型：新型
国别省市：