【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及颗粒物检测，特别涉及基于分离技术的pm2.5检测装置和方法。
技术介绍
1、在β射线衰减法pm2.5 监测仪器的工作中，环境空气在抽气泵的作用下以16.7l/min 的流量进入采样装置，首先通过两级或多级切割器，保证粒径小于等于2.5μm的颗粒物进入采样室。由于β射线受到水分影响程度较高，要保证β射线衰减法测量结果的准确性，必须对采样气体进行加热。加热采样气体会带来其它问题，如：
2、大气颗粒物的成分复杂多样，pm2.5中不乏挥发性成分，如硝酸盐、铵盐、有机挥发物等在进行颗粒物监测时，为了降低空气中水蒸汽的影响所进行的采样加热就难免导致其中的挥发性成分的损失，从而又会导致测量结果偏低。pm10中的挥发性成分所占比例很小，对测量结果也几乎没有影响，所以并没有引起重视。但是在pm2.5监测中，容易受到污染、季节、地域条件的影响，挥发性成分所占比例不同，这部分损失就更加明显。相关资料表明，在pm2.5 半挥发性颗粒物浓度特征所进行的实验中，在不同的污染条件和背景，相同的30℃加热下，pm2.5中半挥发颗粒物占比差异较大，总体占比较高，平均可达 18.91％，加热造成的误差不可忽略。
3、为了解决上述技术问题，现有技术中的解决方案主要为：
4、1.加装滤膜动态测量系统 (filter dynamic measurement system,fdms)，用以补偿测量加热时损失的挥发性成分。微量振荡天平法的优点是测量结果准确可靠，最接近称重法，可在线实时显示测量结果。缺点是设备昂贵，维护维修困
5、2.采用冷凝方法，再采用石英微振荡滤膜收集挥发性颗粒物，根据振荡频率的变化来算出挥发性颗粒物的浓度，该方法同样面临着成本问题，在一次测量的基础上额外增加了补偿测量单元，且各自独立，该方法会使得第二测量单元湿度上升造成浓度偏高问题，湿度甚至会导致挥发颗粒物的溶解。
技术实现思路
1、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基于分离技术的pm2.5检测装置。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、基于分离技术的pm2.5检测装置，所基于分离技术的pm2.5检测装置包括采样单元、富集单元和检测单元，所述采样单元包括切割器、第一管道、第二管道和第一驱动模块，所述富集单元包括富集带，所述第一驱动模块用于驱动所述第一管道移动，使得第一管道和第二管道夹紧及松开富集带；所述基于分离技术的pm2.5检测装置还包括：
4、加热单元和预处理单元，所述加热单元用于加热第一管道内的气体，排出第二管道的气体进入所述预处理单元，除水和冷凝后送第三管道；
5、第三管道、第四管道和第二驱动模块，所述第三管道和第四管道分别处于所述富集带的上侧和下侧，所述第二驱动模块驱动第三管道，使得第三管道和第四管道夹紧及松开富集带；
6、控制器，所述控制器用于控制所述第一驱动模块、第二驱动模块及富集带的移动，使得第三管道和第一管道下侧富集带上的富集颗粒物分别处于所述检测单元；
7、计算单元，所述计算单元根据第一管道和第三管道下侧富集颗粒物的测量结果得出气体中pm2.5浓度。
8、本专利技术的目的还在于提供了基于分离技术的pm2.5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：
9、基于分离技术的pm2.5检测方法，包括以下步骤：
10、s1气体经过切割器和加热单元，之后进入第一管道，第一管道和第二管道夹紧富集带；
11、s2气体中的非挥发颗粒物被第一富集位处的富集带截留，挥发性物质和气态水穿过富集带，随着气流依次进入第二管道和预处理单元；
12、s3在预处理单元内，去除气态水及冷凝，挥发性颗粒物凝结，并随着气流进入第三管道；
13、s4凝结的挥发性颗粒物被夹在第三管道和第四管道间第二富集位处的富集带截留；
14、s5松开富集带，第一富集位和第二富集位处的富集带分别平移到检测单元，获得非挥发性颗粒物和挥发性颗粒物的浓度；
15、s6计算单元根据非挥发性颗粒物和挥发性颗粒物的浓度得出气体中pm2.5浓度。
16、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
17、1.检测结果准确；
18、利用加热、除水和冷凝技术的组合，实现了颗粒物中挥发性和非挥发性颗粒物的分离：使得气体中非挥发性颗粒物在第一富集位处的富集带上富集，挥发性物质透过富集带，在冷凝中凝结，之后在第二富集位处的富集带上富集，通过检测富集的非挥发性和挥发性颗粒物浓度，得出气体中pm2.5浓度；
19、冷凝前干燥，降低了冷凝带来的湿度干扰，提高了检测精度。
20、2.结构简单；
21、预处理单元、加热单元和检测单元等是常规部件，结构简单、可靠性好。
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1.基于分离技术的PM2.5检测装置，所述基于分离技术的PM2.5检测装置包括采样单元、富集单元和检测单元，所述采样单元包括切割器、第一管道、第二管道和第一驱动模块，所述富集单元包括富集带，所述第一驱动模块用于驱动所述第一管道移动，使得第一管道和第二管道夹紧及松开富集带；其特征在于，所述基于分离技术的PM2.5检测装置还包括：
2.根据权利要求1所述的基于分离技术的PM2.5检测装置，其特征在于，在所述预处理单元内，使用膜技术去除气态水分子。
3.根据权利要求1所述的基于分离技术的PM2.5检测装置，其特征在于，所述检测单元仅为一个，采用β射线检测技术。
4.根据权利要求1所述的基于分离技术的PM2.5检测装置，其特征在于，所述检测单元输出的PM2.5浓度C=S(lnI-lnI0)/(1000μm·V)，S是富集带上有效采样面积，I、I0分别是β射线穿过颗粒物前后的强度，μm是颗粒物对射线的吸收系数，V是气体采样体积。
5.基于分离技术的PM2.5检测方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的基于分离技术的PM2.5
7.根据权利要求5所述的基于分离技术的PM2.5检测方法，其特征在于，在预处理单元内，使用萘酚膜分离水分子。
8.根据权利要求5所述的基于分离技术的PM2.5检测方法，其特征在于，所述第一富集位、第二富集位和检测单元依次设置。
...【技术特征摘要】
1.基于分离技术的pm2.5检测装置，所述基于分离技术的pm2.5检测装置包括采样单元、富集单元和检测单元，所述采样单元包括切割器、第一管道、第二管道和第一驱动模块，所述富集单元包括富集带，所述第一驱动模块用于驱动所述第一管道移动，使得第一管道和第二管道夹紧及松开富集带；其特征在于，所述基于分离技术的pm2.5检测装置还包括：
2.根据权利要求1所述的基于分离技术的pm2.5检测装置，其特征在于，在所述预处理单元内，使用膜技术去除气态水分子。
3.根据权利要求1所述的基于分离技术的pm2.5检测装置，其特征在于，所述检测单元仅为一个，采用β射线检测技术。
4.根据权利要求1所述的基于分离技术的pm2.5检测装置，其特征在于，所述检测单元输出的pm2.5浓度c=s(lni-lni0)/(1000μm...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈锋，郭中原，胡扬俊，蒋伟波，俞强玮，
申请(专利权)人：杭州谱育科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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