气体中颗粒物的检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了气体中颗粒物的检测装置和方法，所述气体中颗粒物的检测装置包括采样单元

【技术实现步骤摘要】
气体中颗粒物的检测装置和方法


[0001]本专利技术涉及气体检测，特别涉及气体中颗粒物的检测装置和方法
。

技术介绍

[0002]在空气颗粒物吸光性物质检测中，利用采样滤膜富集空气中的颗粒物，随着颗粒物浓度增加，颗粒物之间相互干扰遮挡，会导致颗粒物对光的吸收变少，这种现象叫做遮蔽效应，这会带来检测误差大的缺陷
。
为了克服遮蔽效应带来的技术问题，目前的解决方案为：利用不同采样流量的两个点位同步采集颗粒物，联立方程来求出上述遮蔽效应的修正系数
。
随之带来的问题是：需要将采集到的样品分成两个采样斑点，相当于每个斑点上的样品富集量变少，且增加一路流路，流路成本和复杂度增加
。
[0003]为了监测颗粒物中碳质组分含量，常见的监测方法为：热光法，该方法通过自动采样将颗粒物富集在耐高温石英滤膜上，用纯惰性气体吹扫管路，依次开启无氧和有氧热解析流程，生成的气体经高温氧化炉转化为
CO2进入
NDIR
分析模块
。
热解析过程中可根据透过滤膜或滤膜反射的激光光强的变化，判断
OC
和
EC
的分割点
。
热解析结束后，惰性气体
/CH4内标气体经过定量环进入管路，经氧化炉氧化为
CO2，进入
NDIR
，通过分割点前后的
CO2峰面积与内标物峰面积的比值关系，计算出
OC
和
EC
浓度
。
上述热光法的不足在于：需要高纯惰性气体
、
惰性气体
/O
X
混合气以及惰性气体
/CH4混合气，运行成本高，且具有流路复杂
、
石英结构易碎
、
滤膜更换周期短
、
运维工作量大等缺点
。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种气体中颗粒物的检测装置
。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：气体中颗粒物的检测装置，所述气体中颗粒物的检测装置包括采样单元
、
富集单元和第一检测单元，所述采样单元包括输送管道和泵，使得气体依次通过所述输送管道
、
滤膜和泵；所述富集单元包括滤膜
、
第一轮和第二轮，所述第一检测单元包括光源和第一探测器，所述光源发出的测量光穿过处于输送管道下侧的滤膜上的颗粒物，被第一探测器接收；所述气体中颗粒物的检测装置还包括：第二探测器，所述测量光的部分穿过未富集颗粒物的滤膜，被所述第二探测器接收，输出的电信号送计算单元；计算单元，所述计算单元处理第一探测器和第二探测器的输出信号，获得滤膜上富集颗粒物中吸光物质的浓度；
；
S
是所述滤膜上富集颗粒物的面积，
Q
是前后二次光强测量之间的气体流量，
t
是前后二次光强测量之间的时间差，
C
λ
是与波长相关的常数，
I
00
、I
0n
、I
0(n+1)
分别是初次
、
第
n
次
、
第（
n+1
）次测量时第二探测器的输出光强，
I
10
、I
1n
、I
1(n+1)
分别是初次
、
第
n
次
、
第（
n+1
）次测量时第一探测器的输出光强，
a、b
为常数
。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供了气体中颗粒物的检测方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：气体中颗粒物的检测方法；所述气体中颗粒物的检测方法包括以下步骤：（
A1
）滤膜转移到第一检测单元下侧的富集位，输送管道夹紧所述滤膜，待测气体穿过所述输送管道和所述滤膜，颗粒物被所述滤膜截留；（
A2
）光源发出测量光，部分测量光穿过处于富集位的滤膜上富集的颗粒物，被第一探测器接收，部分测量光穿过未富集颗粒物的滤膜，被第二探测器接收；（
A3
）计算单元处理第一探测器和第二探测器的输出信号，获得滤膜上富集颗粒物中吸光物质的浓度；；
S
是所述滤膜上富集颗粒物的面积，
Q
是前后二次光强测量之间的气体流量，
t
是前后二次光强测量之间的时间差，
C
λ
是与波长相关的常数，
I
00
、I
0n
、I
0(n+1)
分别是初次
、
第
n
次
、
第（
n+1
）次测量时第二探测器的输出光强，
I
10
、I
1n
、I
1(n+1)
分别是初次
、
第
n
次
、
第（
n+1
）次测量时第一探测器的输出光强，
a、b
为常数
。
[0007]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
1.
检测准确；利用第一探测器和第二探测器的输出修正了颗粒物中吸光物质浓度，提高了检测准确性；
2.
结构简单；无需多路采样结构，仅需一路采样，节省流路和相应流量控制器件，降低了成本；利用一套第二检测单元实现颗粒物中多种组分检测，如碳
、
硫的检测；
3.
成本低；无需使用惰性气体，仅需使用空气等包含样气的气体即可
。
附图说明
[0008]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解
。
本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制
。
图中：图1是根据本专利技术实施例的气体中颗粒物的检测装置的结构示意图；
图2是根据本专利技术实施例的气体中颗粒物的检测方法的流程示意图；图3是根据本专利技术实施例的富集单元的结构示意图
。
具体实施方式
[0009]图1‑
图3和以下说明描述了本专利技术的可选具体实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术
。
为了解释本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面
。
本领域技术人员应该理解源自这些具体实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内
。
本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型
。
由此，本专利技术并不局限于下述可选具体实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定
。
[0010]实施例1[0011]图1给出了本专利技术实施例的气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
气体中颗粒物的检测装置，所述气体中颗粒物的检测装置包括采样单元
、
富集单元和第一检测单元，所述采样单元包括输送管道和泵，使得气体依次通过所述输送管道
、
滤膜和泵；所述富集单元包括滤膜
、
第一轮和第二轮，所述第一检测单元包括光源和第一探测器，所述光源发出的测量光穿过处于输送管道下侧的滤膜上的颗粒物，被第一探测器接收；其特征在于，所述气体中颗粒物的检测装置还包括：第二探测器，所述测量光的部分穿过未富集颗粒物的滤膜，被所述第二探测器接收，输出的电信号送计算单元；计算单元，所述计算单元处理第一探测器和第二探测器的输出信号，获得滤膜上富集颗粒物中吸光物质的浓度；；
S
是所述滤膜上富集颗粒物的面积，
Q
是前后二次光强测量之间的气体流量，
t
是前后二次光强测量之间的时间差，
C
λ
是与波长相关的常数，
I
00
、I
0n
、I
0(n+1)
分别是初次
、
第
n
次
、
第（
n+1
）次测量时第二探测器的输出光强，
I
10
、I
1n
、I
1(n+1)
分别是初次
、
第
n
次
、
第（
n+1
）次测量时第一探测器的输出光强，
a、b
为常数
。2.
根据权利要求1所述的气体中颗粒物的检测装置，其特征在于，所述输送管道包括分别处于滤膜上侧和下侧的上管道和下管道，所述第一检测单元还包括：第一驱动模块，所述上管道在所述第一驱动模块作用下，夹紧或松开所述滤膜
。3.
根据权利要求2所述的气体中颗粒物的检测装置，其特征在于，所述第一检测单元还包括：颗粒物切割器和
VOCs
过滤器，气体依次经过所述颗粒物切割器和
VOCs
过滤器后进入所述上管道
。4.
根据权利要求1所述的气体中颗粒物的检测装置，其特征在于，所述气体中颗粒物的检测装置还包括第二检测单元，所述第二检测单元包括：第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道分别处于所述滤膜的上侧和下侧；第二驱动模块，所述第一管道和第二管道在第二驱动模块作用下夹紧或松开所述滤膜；加热模块，所述加热模块用于加热被夹在第一管道和第二管道间的滤膜，使得第一管道内的反应气体和颗粒物中组分反应；气体传感器，所述气体传感器设置在所述第二管道的下游，用于检测反应产物的浓度
。5.
根据权利要求4所述的气体中颗粒物的检测装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶华俊，姜雪娇，杨松杰，刘韬，谢节玲，何孙东，
申请(专利权)人：杭州朋谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：