[發(fā)明專利]一種基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)及測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210362716.7
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102841034A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 李虹杰;李金平;張培生;陳建新;李愷驊
• 申請（專利權）人: 武漢市天虹儀表有限責任公司
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種顆粒物濃度測量系統(tǒng)及其測量方法，尤其是涉及一種基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)及其測量方法。

背景技術

空氣中的總懸浮顆粒物TSP(Total?Suspended?Particulate)是指漂浮在空氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物的總稱，其粒徑范圍約為0.1-100μm。通常把動力學直徑在10μm以下的顆粒物稱為PM₁₀，又稱為可吸入顆粒物或飄塵，它們是可在大氣中長期飄浮的懸浮微粒。尤其對于動力學粒徑在5μm以內(nèi)呼吸性顆粒物，由于粒徑小能被直接吸入呼吸道內(nèi)造成危害，尤其是動力學粒徑在2.5μm以內(nèi)的細粒子中，鉛(Ph)、錳(Mn)、鎘(cd)、銻(sh)、砷(As)、鎳(Ni)、硫酸鹽、多環(huán)芳烴等含量較高，在空氣中持留時間長，易將污染物帶到很遠的地方使污染范圍擴大。可吸入顆粒物在大氣中還可為化學反應提供反應床，是氣溶膠化學中研究的重點對象，已被定為空氣質(zhì)量監(jiān)測的一個重要指標。空氣中的顆粒物對環(huán)境的有害影響還有散射陽光、降低大氣的能見度等。

可吸入顆粒物被人吸入后，會累積在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)許多疾病。對粗顆粒物的暴露可侵害呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘病。細顆粒物可能引發(fā)心臟病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。因此，對于老人、兒童和己患心肺病者等敏感人群，風險是較大的。另外，環(huán)境空氣中的顆粒物還是降低能見度的主要原因，并會損壞建筑物表面。目前應用最廣的顆粒物濃度的測量方法為用β源、微量振蕩天平與激光光源的方法進行測量。對顆粒物的監(jiān)測分析方法還有稱重測量法，即質(zhì)量法，總懸浮顆粒物的濃度以每立方米空氣中總懸浮顆粒物的毫克數(shù)表示，用標準大容量顆粒采樣器在采樣效率接近100％濾膜上采集己知體積的顆粒物，恒溫恒濕條件下，稱量采樣前后采樣膜的質(zhì)量變化來確定采集到的顆粒物質(zhì)量，再除以采樣體積，得到顆粒物的質(zhì)量濃度。稱重測量的方法的準確度、精確度和可靠性很好，但目前普遍使用的是利用電子天平手工稱重，不僅耗費人力，而且存在手工誤差，且不能實現(xiàn)顆粒物濃度監(jiān)測的自動化和實時性。目前對大氣顆粒物的自動監(jiān)測均以手工方法為標準，而無論是用β源、微量振蕩天平還是激光光源的方法，環(huán)境空氣濕度的變化、VOC以及銨鹽類顆粒物均能對測量結果產(chǎn)生很大的影響。通常的方法是先對含塵氣流進行除濕處理，再進行濃度測量，然而在除濕過程中，由于因濕度變化容易引起的顆粒物測量濃度誤差。另外自動監(jiān)測方法所使用的濾膜所處的環(huán)境與手工采樣的環(huán)境也不一樣，特別是對揮發(fā)性顆粒物測量產(chǎn)生很大的誤差。因此，研究大氣顆粒物的自動監(jiān)測方法，發(fā)展高靈敏度、操作簡便、經(jīng)濟實用且易于維護的大氣顆粒物自動監(jiān)測設備，在大氣環(huán)境監(jiān)測研究領域具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)，其特征在于，包括至少兩根含塵氣流通道，分別為顆粒物去塵通道以及顆粒物含塵通道；所述顆粒物去塵通道一端設有第一進氣管口，另一端設有第一濃度檢測部件；所述顆粒物含塵通道一端設有第二進氣管口，另一端設有第二濃度檢測部件；所述顆粒物去塵通道上還設有用于濾塵的顆粒物過濾裝置。

在上述的一種基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)，所述的顆粒物去塵通道包括上部含塵氣流通道以及下部含塵氣流通道，上述第一進氣管口設在上部含塵氣流通道一端，所述上部含塵氣流通道另一端通過上述顆粒物過濾裝置與所述下部含塵氣流通道一端連通；上述第一濃度檢測部件設置在所述下部含塵氣流通道的另一端。

在上述的一種基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)，所述顆粒物過濾裝置包括一個內(nèi)部設有濾膜的顆粒物過濾器以及用于放置顆粒物過濾器并能開合的濾膜放置殼體，所述顆粒物過濾器內(nèi)的濾膜濾徑為0.1μm～22μm。

在上述的一種基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)，還包括一具有溫度探頭的溫度控制裝置，上述濾膜放置在該裝置內(nèi)。

在上述的一種基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)，所述第一濃度檢測部件和第二濃度檢測部件均為微量振蕩天平法的顆粒物濃度監(jiān)測設備。

一種權利要求1所述的基于振蕩天平的顆粒物差分濃度測量系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，濃度校準步驟：取下顆粒物過濾膜片，將第一進氣管口和第二進氣管口通入零氣，調(diào)整第一濃度檢測部件和第二濃度檢測部件使其在通入零氣時的測量數(shù)據(jù)一致；將第一進氣管口和第二進氣管口通入含塵采樣氣流，調(diào)整第一濃度檢測部件和第二濃度檢測部件使其在通入采樣氣時測量的濃度與標準采樣器的濃度一致；