基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分布的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了属于环境监测领域的一种基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分布的方法及系统。由包括差分电迁移率分析仪、粒子计数器和数据采集处理模块等组成的测量系统；其差分电迁移率分析仪的气溶胶入口直接与存在大量天然离子的环境大气相通，经天然离子荷电的大气气溶胶进入差分电迁移率分析仪中，环境大气中的天然正、负离子持续不断地同大气气溶胶发生碰撞，调节大气气溶胶的荷电分布，数据采集处理模块控制差分电迁移率分析仪上的正或负电压；并连续扫描，粒子计数器测量不同电压下带负电或带正电大气气溶胶的浓度，经过数据反演获得大气气溶胶经天然离子调节后的荷电分布。测量仪器不再使用人造离子荷电器，成本降低，有利于推广应用。有利于推广应用。有利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分布的方法及系统


[0001]本专利技术属于环境监测领域，特别涉及一种基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分布的方法及系统。

技术介绍

[0002]大气气溶胶影响空气质量、气候变化和人体健康。认识这些影响需要测量大气气溶胶的粒径分布，即大气气溶胶浓度随粒径的分布。基于电迁移率的大气气溶胶粒径分布测量系统主要包括荷电器、差分电迁移率分析仪和粒子计数器三个部分，只有带电气溶胶能被差分电迁移率分析仪按电迁移率筛分出来，并通过粒子计数器测量其浓度。在上述测量系统中，不同电迁移率的气溶胶被差分电迁移率分析仪筛选出来的概率称为分析仪的传输方程，被检测到的气溶胶占实际进入粒子计数器的气溶胶比例称为粒子计数器的检测效率，气溶胶在系统中各个部分也会有扩散损失。因此，测量得到的气溶胶粒径分布并不等同于实际大气中的粒径分布，从前者到后者需要经过数据反演。
[0003]在授权公告号为CN109187289B的专利技术专利公开了一种利用交替测量正负带电气溶胶的新型气溶胶电迁移率粒径谱测量方法和系统。利用由双极荷电器、差分电迁移率分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分布的系统，其特征在于，所述基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分布的系统，包括：差分电迁移率分析仪(1)、鞘气控制模块(2)、正负高压电源模块(3)、粒子计数器(4)和数据采集处理模块(5)；其中，鞘气控制模块(2)通过两根管路与差分电迁移率分析仪(1)相连，为差分电迁移率分析仪(1)提供干净循环的鞘气；正负高压电源模块(3)通过高压导线与差分电迁移率分析仪(1)的气溶胶入口连接，为差分电迁移率分析仪(1)交替提供正电压和负电压；差分电迁移率分析仪(1)的气溶胶出口通过管路与粒子计数器(4)相连，数据采集处理模块(5)通过数据线与鞘气控制模块(2)、正负高压电源模块(3)、粒子计数器(4)相连。2.一种基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分布的测量方法，其特征在于，包括步骤：步骤1，差分电迁移率分析仪(1)的气溶胶入口直接与存在大量天然离子的环境大气相通，经天然离子荷电的大气气溶胶进入差分电迁移率分析仪(1)中；鞘气控制模块(2)通过两根管路为差分电迁移率分析仪(1)提供干净循环的鞘气；所述差分电迁移率分析仪(1)入口前面不使用产生人造离子的荷电器；步骤2，数据采集处理模块(5)控制正负高压模块(3)为差分电迁移率分析仪(1)提供
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9kV～+9kV范围的正电压或负电压；在此范围内连续扫描，粒子计数器(4)测量不同电压下带负电大气气溶胶的浓度或带正电大气气溶胶的浓度，从而得到带负电或带正电大气气溶胶测量结果；步骤3，所述数据采集处理模块(5)控制正负高压电源模块(3)交替地对所述差分电迁移率分析仪(1)施加正高压和负高压，分别测量经天然离子荷电的带负电和带正电的气溶胶的粒径分布，使用该粒径分布结果计算获得大气气溶胶经天然离子调节后的荷电分布；再进行反演计算，得到精准的大气气溶胶粒径分布。3.根据权利要求2所述的基于天然离子荷电测量大气气溶胶粒径分...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋靖坤，李怡然，陈小彤，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：