本发明专利技术涉及一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置及方法，可调节采样粒径的气溶胶采集装置包括采集壳体、安装壳体、采样载体和流量泵，采集壳体一部分安装在安装壳体内，采集壳体位于安装壳体外一端设有进气口，采集壳体位于安装壳体内一端相对两侧壁上分别铰接有硬质侧壁，两个硬质侧壁通过两个软质侧壁连接并合围成样品采集通道；两个硬质侧壁上安装有狭缝调节机构，采样载体和流量泵均安装在安装壳体内，采样载体与两个硬质侧壁自由端接触或成预设距离布置，流量泵抽气口与采样载体间隔布置，流量泵出气口与安装壳体外连通。通过调节样品采集通道的流速可改变气溶胶采集器的粒径采集范围，简便高效地实现了对不同粒径气溶胶采集需求的适应。胶采集需求的适应。胶采集需求的适应。
【技术实现步骤摘要】
一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置及方法
[0001]本专利技术涉及气溶胶采集
，具体涉及一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置及方法。
技术介绍
[0002]从2019年末开始的疫情对社会原有的生产生活秩序产生了重大影响，世界卫生组织在2021年确认病毒可以通过气溶胶传播，因此对环境空间的气溶胶采样有望成为调查疫情传播的重要线索。而室内外环境往往体积差异非常大，往往具有不同的采用流量、采样粒径的需求。而常见的采样器，在使用中往往具有一些缺点，难以满足多样化的需求。
[0003]常见的采样器有安德森采样器、气旋式采样器、狭缝撞击式采样器等。安德森采样器是使用最广泛的采样器之一，使用层叠的带有不同孔径的筛孔收集不同粒径范围的气溶胶颗粒，工作流量一般固定为28.3L/min。安德森采样器不同层的收集粒径受到了筛孔大小的影响，其可采集粒径也是固定的。其直接将空气浮游菌采集到营养琼脂平皿上，采样后可直接进行培养，对在培养基上形成的菌落数进行计数即可以反推出采样时的浮游菌数量。但是这种采样器不能长时间工作，否则气流的冲击会造成营养琼脂平皿的过度失水，同时如果采集浮游菌数量过多，培养后每个筛孔的菌斑可能是多个细菌产生的，则会导致记数严重偏低，另外这种方法不能培养病毒，而撞击在培养皿上的病毒仍需要洗出再进行其他分析。
[0004]气旋式采样器是一种让气体以高速旋转所产生的离心力将生物气溶胶粒子与气流分开并撞击到固体介质表面或富集到液体介质里的采样装置。因其结构的差异又有湿壁气旋式和干壁气旋式之分。湿壁气旋采样器采样过程中，生物气溶胶颗粒接触湿的采样管内壁，进而进入采样液中。此种采样器的特点是采样效率高，采完后的液体样品可以直接用于后续试验分析，但也受到采样液易挥发、采样过程不稳定、使用温度无法低于零度等缺点的限制。干壁气旋采样器采用旋风分离的方法，将生物气溶胶样品撞击进入采样液中，其能在一定程度上减少采样液挥发等问题。气旋式采样器的采样粒径受到气旋腔体结构和但对于0.5μm以下粒子(例如病毒)的采样效率往往较低。
[0005]狭缝撞击式采样器是一种大流量采样器，通过使气流通过一个狭缝后快速撞击采样载体使气流向四周散开，气溶胶颗粒由于惯性质量，气溶胶与气流分离撞击采样载体。另一方面，狭缝式采样器相对于小孔采样器大幅提高了可采样面积，适合发展为流量更大的采样器结构。传统的狭缝采样器由于其狭缝采用机械加工，宽度固定，为了保证其其采样的粒径范围固定，根据颗粒的气动力学要求，采样流量也是固定的。
[0006]综合以上分析，可以看到，传统的气溶胶采样器都具有结构固定、流量固定，同时对应的采样粒径也固定的问题，往往在处理一些实际需求的时候需要多个采样器，如果对应颗粒的采样器流量较小，还需要等待很长时间。或者是需要长期监测的项目中，对应采集粒径的采样器流量过大，造成采样载体饱和等问题。而由于空气动力学特性的不同，单单改变采样流量而不改变采样器结构会导致采集粒径发生显著偏移，从而影响采样结果。
技术实现思路
[0007]本专利技术为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置及方法。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置，包括采集壳体、安装壳体、硬质侧壁、软质侧壁、狭缝调节机构、采样载体和流量泵，所述采集壳体的一部分安装在所述安装壳体内，所述采集壳体位于所述安装壳体外的一端设有进气口，所述采集壳体位于所述安装壳体内的一端相对两侧壁上分别铰接有硬质侧壁，两个硬质侧壁之间通过两个软质侧壁连接并合围形成样品采集通道；
[0009]两个所述硬质侧壁上分别安装有调节两个硬质侧壁自由端之间狭缝宽窄的狭缝调节机构，所述采样载体和流量泵均安装在所述安装壳体内，所述采样载体与两个硬质侧壁自由端接触或间隔布置，所述流量泵设置在所述采样载体背离所述硬质侧壁的一侧，所述流量泵的抽气口与所述采样载体成一定距离布置，所述流量泵的出气口与所述安装壳体的外部连通。
[0010]本专利技术的有益效果是：本专利技术的可调节采样粒径的气溶胶采集装置，可以根据采样需求调节采样的气溶胶的粒径范围。具有两种工作模式，分别为撞击采样模式和接触采用模式。撞击采样模式指的使气流喷口距离采样载体有一段距离，气流在这个空间实现转向，而气溶胶颗粒由于其惯性较大，难以转向，因此流速越快、粒径越大的颗粒越容易撞向采样载体，而小流速、小粒径的颗粒容易受到流体曳力影响而转向，流速越大，颗粒惯性越强则采集颗粒的d
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越小。因此，通过调节泵的流速、狭缝的宽度即可实现对颗粒通过狭缝时流速的调节，从而调节采集颗粒的粒径。但是这种减小的边界效应也是存在的，当流量非常大的时候，狭缝附近的气流雷诺数(Re)激增产生不确定的湍流，会导致采样结果不可预测，因此在缩小狭缝、增加流量是有极限的，当用户需要采集小于该极限的颗粒时，就需要切换为接触采样模式。在这种模式下，利用狭缝调节机构将狭缝打开为最大值，减小气阻，将采样载体与接触于狭缝中，所有气流直接均直接穿透采样载体，实现最高效率的采集。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0012]进一步，所述采样载体能够覆盖两个硬质侧壁自由端狭缝的最大宽度范围。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是：当采用接触采样模式时，可将采样载体全部覆盖狭缝的最大宽度范围，能够将所有的气溶胶都采集到采样载体上。
[0014]进一步，所述狭缝调节机构包括调节螺杆，所述调节螺杆穿设并螺纹连接在所述安装壳体的侧壁上，所述调节螺杆位于所述安装壳体内的一端活动连接在所述硬质侧壁上。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是：调节螺杆的设置，方便硬质侧壁之间距离的调节，实现狭缝宽度的调节。
[0016]进一步，两个所述硬质侧壁之间靠近两侧的位置还连接有弹性件。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是：弹性件的设置，用于平衡狭缝调节结构挤压提供弹力稳定狭缝宽度，为了不影响采样，一般布置于狭缝长边两侧。
[0018]进一步，所述安装壳体内设有插接通道架，所述插接通道架的一端设有插接口，所述安装壳体对应于插接通道架另一端的内侧壁上设有位置传感器；
[0019]所述采样载体通过采样支架抽拉式安装在所述插接通道架内，所述采样支架的一
端位于所述插接口处，所述采样支架的另一端设有与所述位置传感器配合的定位装置。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是：方便将承载有采样载体的采样支架从插接口插入到插接通道架内，实现采样载体的取放。
[0021]进一步，所述采样支架采用镂空结构，所述采样载体覆盖在所述镂空结构处。
[0022]进一步，所述插接通道架通过高度调节机构安装在所述安装壳体上，所述安装壳体的内侧壁上沿高度方向设有多个位置传感器。
[0023]采用上述进一步方案的有益效果是：本专利技术的可调节采样粒径的气溶胶采集装置，可以通过移动采样载体的高度实现采本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置，其特征在于，包括采集壳体、安装壳体、硬质侧壁、软质侧壁、狭缝调节机构、采样载体和流量泵，所述采集壳体的一部分安装在所述安装壳体内，所述采集壳体位于所述安装壳体外的一端设有进气口，所述采集壳体位于所述安装壳体内的一端相对两侧壁上分别铰接有硬质侧壁，两个硬质侧壁之间通过两个软质侧壁连接并合围形成样品采集通道；两个所述硬质侧壁上分别安装有调节两个硬质侧壁自由端之间狭缝宽窄的狭缝调节机构，所述采样载体和流量泵均安装在所述安装壳体内，所述采样载体与两个硬质侧壁自由端接触或成预设距离布置，所述流量泵设置在所述采样载体背离所述硬质侧壁的一侧，所述流量泵的抽气口与所述采样载体间隔布置，所述流量泵的出气口与所述安装壳体的外部连通。2.根据权利要求1所述一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置，其特征在于，所述采样载体能够覆盖两个硬质侧壁自由端狭缝的最大宽度范围。3.根据权利要求1所述一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置，其特征在于，所述狭缝调节机构包括调节螺杆，所述调节螺杆穿设并螺纹连接在所述安装壳体的侧壁上，所述调节螺杆位于所述安装壳体内的一端活动连接在所述硬质侧壁上。4.根据权利要求1所述一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置，其特征在于，两个所述硬质侧壁之间靠近两侧的位置还连接有弹性件。5.根据权利要求1所述一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置，其特征在于，所述安装壳体内设有插接通道架，所述插接通道架的一端设有插接口，所述安装壳体对应于插接通道架另一端的内侧壁上设有位置传感器；所述采样载体通过采样支架抽拉式安装在所述插接通道架内，所述采样支架的一端位于所述插接口处，所述采样支架的另一端设有与所述位置传感器配合的定位装置。6.根据权利要求5所述一种可调节采样粒径的气溶胶采集装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王辰，粟勇，刘洋，袁丁，吴红彦，夏征，
申请(专利权)人：北京华泰诺安探测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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