[實用新型]一種單顆粒采樣器

有效

• 申請號: 201120182972.9
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN202126368U
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李衛軍;章琦;韓明利;崔逸如;周深圳
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本實用新型涉及一種單顆粒采樣器，屬于環境分析和大氣采樣技術領域。

背景技術

目前，在國內大氣采樣和常規監測領域幾乎全部都是整體樣品收集的方法來獲得顆粒物的質量濃度和數量濃度。隨著大氣氣溶膠混合狀態對氣候及健康的影響，對大氣單顆粒的認識在大氣科學領域的地位日趨重要。研究報告已表明，大氣單顆粒如硫酸鹽、有機顆粒物、重金屬顆粒和煙塵(也稱為黑碳)等相互混合成為內部混合顆粒，其對氣候和人類健康的影響日趨增加。然而，國內還沒有針對單顆粒進行采樣的設備報道。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種單顆粒采樣器，其具有采樣時間短、方便攜帶、操作簡單和不受電源限制等優點。

名詞解釋：

單顆粒：是指大氣中單個氣溶膠顆粒，它通常使用透射電鏡和掃描電鏡的方法來觀察單個氣溶膠顆粒物的物理和化學特性。

單顆粒采樣：通過單顆粒采樣器，在一定的時間和流量范圍內采樣氣溶膠顆粒到采樣膜表面，這樣能保證的大氣中顆粒物能夠均勻并且獨立地分散在膜表面。

本實用新型的技術方案如下：

一種單顆粒采樣器，包括進氣口、采樣頭、氣泵、流量計和出氣口；進氣口通過通氣管與采樣頭的進氣嘴相連通，出氣口通過通氣管與采樣頭的出氣嘴相連通，在通氣管上安裝有流量計；出氣口與氣泵相連通；其特征在于，所述的采樣頭為單顆粒采樣頭，包括進氣嘴、出氣嘴、加速腔、采集腔和樣品臺，其中進氣嘴與加速腔的上端通過密封圈相連，出氣嘴與采集腔的下端通過密封圈相連，加速腔與采集腔通過采樣器切割孔徑相連通，所述的加速腔為漏斗形，在采集腔內有樣品臺與采樣器切割孔徑相對，樣品臺的上端面上設置有采樣膜。本實用新型采樣器中的加速腔為漏斗形，該技術特點的優點在于：采樣氣體通過進氣嘴進入加速腔，由于加速腔的上端和下端內徑相差15倍左右，所以氣體到達采樣膜的流速度為進氣口處流速的二百倍左右，高速的氣流打在采樣膜上，有利于顆粒富集于采樣膜上。

所述的單顆粒采樣頭的數量為1-10個。

所述的采樣器切割孔徑的直徑為0.5mm-1mm，采集腔內有樣品臺與采樣器切割孔徑之間的距離為2mm-4mm。當采樣器切割孔徑越大(大于0.5mm)時，采樣器對氣溶膠顆粒的切割粒徑就越大，這樣不利于分析大氣中粒徑較小的氣溶膠顆粒。氣采樣器切割孔徑小于0.5mm時，采樣腔內會造成過大壓力，使得本采樣器無法運行。

以下是通過實際測定獲得的在不同孔徑條件下對氣溶膠顆粒采集的切割粒徑，如表1，假設空氣中氣溶膠密度ρ＝2g/m³，氣體流速為1L/min：

表1

??采樣器切割孔徑(mm)?采集到的單顆粒的切割粒徑(d₅₀)??0.5?0.33μm??0.8?0.67μm??1.2?1.24μm??1.6?1.90μm??2.0?2.66μm

對比結論：當采樣器切割孔徑越大(大于0.5mm)時，采樣器對氣溶膠顆粒的切割粒徑就越大，這樣不利于分析大氣中粒徑較小的氣溶膠顆粒。氣采樣器切割孔徑小于0.5mm時，采樣腔內會造成過大壓力，使得本采樣器無法運行。