用于确定气溶胶的颗粒的方法和设备技术

为了达到改善地确定精细粉尘颗粒，本发明专利技术在一种用于确定气溶胶的颗粒的方法中规定，在第一测量步骤中，将气溶胶在不受可控制的离心力

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定气溶胶的颗粒的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于确定气溶胶的颗粒的方法和一种用于利用形成测量体积的光学传感器单元来确定流动穿过测量体积的气溶胶颗粒以用于检测颗粒的设备。

技术介绍

[0002]首先存在用于精细粉尘测量的简单的光学测量仪，这些光学测量仪在一个通道中近似总计地检测位于空气中的精细粉尘并且在显示器上以电压值的形式显示测量值。
[0003]除此之外存在复杂地设计和操作的气溶胶光谱仪，在这些气溶胶光谱仪中，各个颗粒基于通过在这些颗粒上散射的光生成的信号而被计数并且关于在多达256个通道的大量单个通道中的散射信号的强度而被记录。在此散射光信号的强度作为颗粒尺寸的量度，从而这些颗粒基本上能够关于其尺寸被检测和分析。
[0004]不过利用这种气溶胶光谱仪基于所接收的光信号仅能够检测气溶胶的颗粒的光学尺寸或者说光学直径。但是对于具有不同折射率、形状因数(圆形的/有角的)、密度的颗粒，这可能是完全相同的，换言之：实际上不同大小的颗粒可能引起相同的散射光信号，或者根据所提到的影响因子，相同的空气动力学尺寸(直径)的颗粒可能引起不同的散射光信号。

技术实现思路

[0005]由此出发，本专利技术的任务在于，如下地进一步发展开头提到类型的方法和设备，使得其能实现在光学测量中改善地确定精细粉尘份额(Feinstaubfraktion)。
[0006]按照本专利技术，所提到的任务通过开头提到类型的方法来解决，所述方法的特征在于，在第一测量步骤中将气溶胶在不受可控制的分离器影响的情况下输送给光学气溶胶测量仪，在至少一个另外的测量步骤中将气溶胶受在受以与转速0偏离的转速旋转的分离器的影响的情况下输送给光学测量仪，并且从光学测量仪在第一和所述至少一个另外的测量步骤中的接收的测量信号确定气溶胶的颗粒的特性。
[0007]为了解决所提到的任务，本专利技术还规定一种同类型的设备，所述设备的特征在于，在传感器单元上游连接有用于尺寸敏感和/或质量敏感地将颗粒分开的分离器。
[0008]按照本专利技术的设备借助于按照本专利技术的方法能实现在分离风机静止的情况下以及与分离风机的转速有关地确定气溶胶颗粒的分离度，并且这可选地在具有多个通道的光谱仪中关于各个按照颗粒的尺寸的颗粒份额来完成。利用预定的颗粒的标准气溶胶可以事先实施校准。
[0009]结果，通过所述方法和按照本专利技术的设备达到改善地确定精细粉尘颗粒、特别是精细粉尘份额、亦即在也具有较大颗粒的气溶胶中确定较小的颗粒，这些较大的颗粒在风机接通的情况下根据其输送功率或多或少地、有时完全地被分离。以此克服开头提到的当前问题。以此在对光学颗粒直径进行光谱分析式测量的情况下，在分离器的不同分离力时可以通过确定各个份额的颗粒数得出各份额的颗粒的空气动力学直径的结论。
[0010]优选地，所述分离器设置在对于通向传感器单元的主入口的旁路分支中。
[0011]在按照本专利技术的设备的一种优选的进一步发展方案中规定，所述分离器作为离心力
‑
分离器起作用并且通过离心力将轻的和重的颗粒分离。
[0012]备选地或附加地可以规定，通过有环形通道，在所述环形通道的下端存在至风机的入口，并且在所述环形通道的上端存在通向传感器单元的输送管的入口，其中，特别是所述环形通道在其入口上具有螺旋形放置的导流板，所述导流板是最多一圈的螺旋形。
[0013]按照本专利技术的方法的一种优选的实施方案的特征在于，所述颗粒输送给优选具有多达256个通道数的气溶胶光谱仪。
[0014]气溶胶的颗粒的空气动力学的直径特别是可以作为离心力
‑
分离器的转速的函数并且因此作为施加到该离心力
‑
分离器的电压的函数来确定
[0015]d＝f(d
o
,D)或者d＝f(d
o
,U)，
[0016]其中，d是空气动力学的颗粒直径，d
o
是所测量的光学颗粒直径，D是离心力
‑
分离器的转速，并且U是施加到该离心力
‑
分离器的电压。
[0017]所述方法的优选的实施方案规定，所述气溶胶的颗粒通过风机的离心力按照尺寸被分选和/或所述气溶胶的颗粒通过风机的离心力在气溶胶的上升环流中按照尺寸被分选。
[0018]除此之外，按照本专利技术的方法的进一步发展方案规定，确定气溶胶的颗粒的各个尺寸份额的份额分离度
[0019]FAG
i
＝c
n
(d
p
),L
i
/c
n
(d
p
),L0，
[0020]其中，c
n
(d
p
),L
i
是在测量步骤i中在分离器接通预定的转速时的份额n＝1...N,N＝1...256的浓度，并且c
n
(d
p
),L0是在第一步骤0中在分离器关断并且因此静止时份额n的浓度。
附图说明
[0021]本专利技术的其他优点和特征从权利要求书和以下的说明中得出，其中参照附图详细阐述本专利技术的各实施例。图中：
[0022]图1示出按照本专利技术的设备的第一实施形式的示意性剖视图；
[0023]图2示出图1的测量单元的细节示图；
[0024]图3示出按照本专利技术的设备的另一个实施形式；
[0025]图4示出在分离器静止时在按照本专利技术的设备的颗粒计数器中测量的微粒关于其直径的尺寸分布的示图；
[0026]图5示出按照本专利技术的设备根据转速的份额分离度的示图；以及
[0027]图6示出在分离器接通和关断时颗粒计数器对于小微粒或者大微粒的信号曲线关于时间的示图。
具体实施方式
[0028]图1的按照本专利技术的设备1具有带有颗粒测量仪的传感器单元2和在该颗粒测量仪上游设置的分离器3。
[0029]分离器3具有入口帽3.1形式的入口，所述入口帽在一个封闭的罩3.11下方具有环
形的双层壁3.1.2，(未知的)气溶胶可以穿过所述双层壁从环境U流入到设备中，其包围引导至流动管2.1的输送管的入口3.2.1。双层壁3.1.2的内环和外环分别具有沿周向方向位错的缺口3.1.3，由此使流入的颗粒流均匀。
[0030]在入口帽3.1之下设置有外部的管3.1.4，在所述外部的管中设置有通向传感器单元2的流动管2.1的输送管3.2。在管3.1.4与流动管2.1之间构成有环形通道3.4。
[0031]在管3.1.4的侧面设置有输送腔3.3，所述输送腔同样具有入口帽3.1的入口，在其下面的区域中存在风机3.3.1，在此所述风机具有水平的转动轴线。环形通道3.4形成从风机3.3.1至输送管3.2的入口的返回通道和分离通道。在环形通道3.4从风机3.3.1的入口正下方设置有环形通道螺旋形放置的导流板，输送管3.2被所述导流板包围(sich erstrecken)最多一圈。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于确定气溶胶的颗粒的方法，其特征在于，在第一测量步骤中，将气溶胶在不受可控制的分离器影响的情况下输送给光学气溶胶测量仪；在至少一个另外的测量步骤中，将气溶胶在受以与转速0偏离的转速旋转的分离器影响的情况下输送给光学测量仪；并且从光学测量仪在第一和所述至少一个另外的测量步骤中接收的测量信号确定气溶胶的颗粒的特性。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颗粒输送给作为优选具有多达256个通道数的光学测量仪的气溶胶光谱仪。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，气溶胶的颗粒的空气动力学的直径作为离心力
‑
分离器的转速的函数以及因此作为施加到该离心力
‑
分离器的电压的函数来确定d＝f(d
o
,D)或者d＝f(d
o
,U)，其中，d是空气动力学的颗粒直径，d
o
是所测量的光学颗粒直径，D是分离器的风机的转速，并且U是施加到该分离器的电压。4.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，确定气溶胶的颗粒的各个尺寸份额的份额分离度FAG
i
＝c
n
(d
p
),L
i
/c
n
(d
p
),L0，其中，c
n
(d
p
),L
i
是在测量步骤i中在分离器接通预定的转速时的份额n＝1...N,N＝1...256的浓度，并且c
n
(d
p
),L0是在第一步骤0中在分离器关断并且因此静止时份额n的浓度。5.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述气溶胶的颗粒通过风机的离心力按照尺寸被分选。6.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述气溶胶的颗粒通过风机的离心力在气溶胶的上升环流中按照尺寸被分选。7.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：帕拉斯颗粒及激光测量技术公司，
类型：发明
国别省市：