大气颗粒物测量仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大气颗粒物测量仪，其包括有用以采集气体的颗粒物切割分流部分、用以确定所采集的颗粒物质量及浓度的质量检测部分、至少两路控制采样气体流量的流量检测及控制部分，以及采样泵，颗粒物切割分流部分与质量检测部分连接，质量检测部分通过其中一路流量检测与控制部分连接至采样泵，颗粒物切割分流部分还通过其余路流量检测与控制部分直接连接至采样泵。借由本实用新型专利技术的颗粒物测量仪，可以实现自动监测及精确检测大气中颗粒物的浓度，同时可以实现成本低的效果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术有关一种大气颗粒物测量仪，尤其是指一种能在线连续采集大气环境 中的颗粒物并精确测量颗粒物浓度的大气颗粒物测量仪。
技术介绍
空气中的总悬浮颗粒物TSP(Total Suspended Particulate)是指漂浮在空气中 的固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围约为0. 1-100 μ m。通常把动力学直径在 ομπι以 下的颗粒物称为PMltl (Particles with Diameters of IOum or less)，又称为可吸入颗粒 物或飘尘，它们是可在大气中长期飘浮的悬浮微粒。尤其对于动力学粒径在5μπι以内呼吸 性颗粒物(如PM5、PM2.5及PM1)，由于粒径小能被直接吸入呼吸道内造成危害，尤其是动力 学粒径在2·5μπι以内的细粒子中，铅(Pb)、锰(Mn)、镉(Cd)、锑(Sb)、砷(As)、镍(Ni)、硫 酸盐、多环芳烃等含量较高，在空气中持留时间长，易将污染物带到很远的地方使污染范围 扩大。可吸入颗粒物在大气中还可为化学反应提供反应床，是气溶胶化学中研究的重点对 象，已被定为空气质量监测的一个重要指标。空气中的颗粒物对环境的有害影响还有散射 阳光、降低大气的能见度等。可吸入颗粒物被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。对粗颗粒物的暴 露可侵害呼吸系统，诱发哮喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能 等。因此，对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群，风险是较大的。另外，环境空气中的 颗粒物还是降低能见度的主要原因，并会损坏建筑物表面。目前应用最广的颗粒物浓度的测量方法为用β源进行测量与采用激光光源测 量。用β源和激光光源的方法测量范围有限，测量精度不高，而且因为β源和激光光源的 限制，该类型仪器长时间工作的可靠性不高，维护困难。对颗粒物的监测分析方法还有称重 测量法，即质量法，总悬浮颗粒物的浓度以每立方米空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示，用 标准大容量颗粒采样器在采样效率接近100%滤膜上采集已知体积的颗粒物，恒温恒湿条 件下，称量采样前后采样膜的质量变化来确定采集到的颗粒物质量，再除以采样体积，得到 颗粒物的质量浓度。称重测量的方法的准确度、精确度和可靠性很好，但目前普遍使用的是 利用电子天平手工称重，不仅耗费人力，而且存在手工误差，且不能实现颗粒物浓度监测的 自动化和实时性。且目前对大气颗粒物的监测所采用的分析仪器与设备价格昂贵，普及率 较低。因此，研究大气颗粒物的监测方法，发展高灵敏度、操作简便、经济实用且易于维护的 大气颗粒物监测仪器，发展大气颗粒物在线自动监测技术，在大气环境监测研究领域具有 重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种能对大气颗粒物精确的在线自动 监测、且成本低的大气颗粒物测量仪。为达到上述目的，本技术提供一种大气颗粒物测量仪，其包括有用以采集气体的颗粒物切割分流部分、用以确定所采集的颗粒物质量及浓度的质量检测部分、至少两 路控制采样气体流量的流量检测及控制部分，以及采样泵，颗粒物切割分流部分与质量检 测部分连接，质量检测部分通过其中一路流量检测与控制部分连接至采样泵，颗粒物切割 分流部分还通过其余路流量检测与控制部分直接连接至采样泵。颗粒物切割分流部分包括有颗粒物切割器、与颗粒物切割器连接的流量适配器及 与颗粒物切割器连接的除水瓶。流量适配器底端设有一个检测出气口及至少一个分流出气口，其中检测出气口连 接至质量检测部分，质量检测部分连接其中一路流量检测与控制部分，分流出气口连接至 其余路流量检测及控制部分。质量检测部分包括有振荡管、膜托、使振荡管产生振荡的振荡管驱动器、检测振荡 管在振荡时所处位置的位置检测器以及金属工件，振荡管嵌合于金属工件中，膜托设置于 振荡管的顶端，膜托内设有用于收集颗粒物的膜片，振荡管驱动器与位置检测器分别设置 于金属工件的两侧，金属工件的内部上方并嵌合有一采样气体所流经的金属管，该金属管 与流量适配器的检测出气口连接。振荡管上部对称设置有两个磁体，且该两个磁体正对振荡管的极性相异。金属工件包括有枢接连接的盖体及容置体，容置体内部中间形成有容置腔，振荡 管固定在容置体的容置腔内，容置体的顶端形成有连通容置腔的凹孔，振荡管的顶端突出 于凹孔内，膜托放置于凹孔内，金属管正对膜托。容置体的两侧正对振荡管的磁体处各形成有分别用于安装振荡管驱动器与位置 检测器的安装孔。盖体与容置体的外部均设置有加热器及保温材料，盖体与容置体的内部均设有温 度检测器，金属管具有保温材料包裹，金属管并设有温度检测器与加热器。流量检测和控制部分设有过滤与流量检测控制器。盖体的底部形成有至少一个凹部，容置体的顶部对应所述凹部处设有用于固定预 热的膜托的金属桩。借由本技术中的大气颗粒物测量仪，可以实现实时自动称量颗粒物的质量， 并精确检测出颗粒物浓度的效果，本技术的大气颗粒物测量仪使用安全无辐射，长期 运行稳定可靠，且成本低。附图说明图1为本技术大气颗粒物测量仪的系统原理图；图2为本技术的振荡管的立体示意图；图3为本技术的金属工件中容置体与盖体分解的立体示意图；图4为本技术中的振荡管与金属工件组装后的主视图的剖面图；图5为本技术中的振荡管与金属工件组装后的左视图的部分截面图；图6为本技术中的振荡管与金属工件组装后的俯视图。具体实施方式为便于了解本技术的结构及达到的效果，现配合附图及较佳实施例详细说明如下。如图1所示，本技术大气颗粒物测量仪包括有用以采集气体的颗粒物切割分 流部分1、用以确定所采集的颗粒物质量及浓度的质量检测部分2、至少两路控制采样气体 流量的流量检测及控制部分3，以及采样泵4。颗粒物切割分流部分1与质量检测部分2连 接，质量检测部分2通过其中一路流量检测与控制部分3连接至采样泵4，颗粒物切割分流 部分1通过其余路流量检测与控制部分3直接连接至采样泵4。颗粒物切割分流部分1包括有颗粒物切割器10、与颗粒物切割器10连接的流量 适配器11及与颗粒物切割器10连接的除水瓶12。采样泵4能对所采集的气体提供流通 动力，使含有颗粒物的大气进入颗粒物切割器10，由于大气中的颗粒物的粒径大小不同，大 粒径的颗粒物在颗粒物切割器10中被滤除，含有所要检测的颗粒物的大气进入流量适配 器11，流量适配器11底端设有一个检测出气口 110及至少一个分流出气口 111，其中检测 出气口 110连接至质量检测部分2，分流出气口 111连接至其中至少一路流量检测及控制部 分3。若所采集的大气中含有水分，则可通过除水瓶12将气体中的水分去除。本技术 中的分流出气口 111为一个，流量检测与控制部分3为两路。如图4至图6所示，质量检测部分2包括有振荡管20、膜托21、振荡管驱动器22、 位置检测器23以及金属工件。振荡管20嵌合于金属工件中，膜托21设置于振荡管20的顶 端，膜托21内设有膜片(图中未示出)，膜片用于收集所采集的气体中的颗粒物，振荡管驱 动器22与位置检测器23分别用于使振荡管20进行振荡及检测振荡管20在振荡时所处的 位置，振荡管驱动器22与位置检测器23分别设置于金属工件的两侧，金属工件的内部上方 并嵌合有一采样气体所流经的金属管2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大气颗粒物测量仪，其特征在于，其包括有用以采集气体的颗粒物切割分流部分、用以确定所采集的颗粒物质量及浓度的质量检测部分、至少两路控制采样气体流量的流量检测及控制部分，以及采样泵，所述颗粒物切割分流部分与所述质量检测部分连接，所述质量检测部分通过其中一路所述流量检测与控制部分连接至所述采样泵，所述颗粒物切割分流部分还通过其余路所述流量检测与控制部分直接连接至所述采样泵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李虹杰，李金平，陈建新，张培生，
申请(专利权)人：武汉市天虹仪表有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]