[發明專利]一種大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀

有效

• 申請號: 201310402243.3
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103472035A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 楊建虎;崔延青;要海東;劉澤;吳光輝;孫程
• 申請（專利權）人: 河北先河環保科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

技術領域

本發明涉及一種實時自動監測大氣氣溶膠吸濕前后體角散射系數的儀器，屬于環境監測和氣象監測設備領域。

背景技術

全球變暖對我們賴于生存的地球環境造成了重大影響，其廣泛性和復雜性已經引起了世界各國的關注。引起全球變化或氣候變化的因素有很多，這些不同類型和不同變化方向的因素會對地球輻射平衡產生影響。地球變暖主要靠進入大氣層的太陽輻射，一部分太陽輻射進入大氣層后又被散射到太空中。監測這種后向散射的太陽輻射量，對于研究地球輻射平衡變化具有重要意義。

在國內，霧霾事件頻發，造成能見度的急劇下降。霧霾主要是由各種顆粒物、揮發性有機物等組成的氣溶膠，對氣溶膠的光學特性進行研究是監測霧霾的一個重要方面。目前，國內的氣溶膠散射系數監測儀器，測量的都是氣溶膠的一部分散射系數，如后向散射系數、總散射系數或前向散射系數等，還沒有一種儀器能夠把氣溶膠各個角度的散射系數即體角散射系數同時測量出來。另外氣溶膠吸濕特性很強，吸濕前后對大氣能見度的影響完全不同，目前的監測儀器都是通過加熱降低相對濕度的方法來克服濕度對氣溶膠散射系數的影響，但是還沒有用于模擬不同濕度條件下的氣溶膠散射系數測量儀。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀，這種測量儀能夠模擬不同的濕度條件，測量氣溶膠體角散射系數，適用于環境空氣質量監測、氣象條件觀測、氣候變化研究和氣溶膠光學特性研究。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀，它由采樣器、水汽發生器、供氣裝置和檢測儀組成，采樣器包括采樣頭、采樣管、滲透干燥管、加濕管、直接檢測管，采樣頭依次與采樣管、滲透干燥管相連接，滲透干燥管下端分別與加濕管和直接檢測管相連接，加濕管和直接檢測管分別與檢測儀相連接，供氣裝置的供氣口分別與采樣器的滲透干燥管和水汽發生器相連接，水汽發生器的輸氣口與采樣器的加濕管相連接。

上述大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀，所述采樣器的采樣頭為防雨帽或TSP切割頭或PM₁₀切割頭或PM_2.5切割頭或PM₁切割頭，在滲透干燥管的下端安裝有等速氣流適配器，等速氣流適配器通過管路分別與加濕管和直接檢測管相連接，在滲透干燥管和加濕管的前后端分別安裝有溫濕度傳感器。

上述大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀，所述水汽發生器由水箱、加熱電阻絲和溫濕度傳感器組成，加熱電阻絲安裝在水箱內，水箱的進氣口與供氣裝置的供氣口相連接，水箱的出氣口與采樣器的加濕管相連接，溫濕度傳感器安裝在水箱的出口，監測產生水汽的濕度。

上述大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀，所述供氣裝置由空壓機、過濾器、干燥器、兩個流量調節閥和兩個流量計組成，空壓機通過管路依次與過濾器、干燥器相連接，干燥器的輸出管路分別與兩個流量調節閥相連接，兩個流量調節閥通過流量計分別與采樣器的干燥管和水汽發生器的水箱相連接。

上述大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀，所述檢測儀由光源模塊、、測量腔室、檢測器和信號采集與控制電路組成，光源模塊上安裝有擋光板，擋光板與步進電機相連接，光源的發光束照射到測量腔室上，檢測器與測量腔室相對，信號采集與控制電路與檢測器相連接。

本發明的有益效果是：

本發明的大氣氣溶膠吸濕特性與體角散射系數測量儀，可以模擬不同的濕度環境，對吸濕后的氣溶膠的體角散射系數進行測量。結合其他類型的氣溶膠監測儀器，還可以計算氣溶膠不對稱參數、Angstom指數和單散射反照率等，實現了氣溶膠體角散射系數等光學特性的連續自動測量。本儀器的這些測量功能填補了國內外的空白，具有顯著的經濟效益和社會效益。

?????在本發明中，滲透干燥管采用Nafion管，通過滲透管除水，避免了加熱除濕帶來的揮發性組分損失問題；通過設置除濕和加濕裝置，能夠精確控制氣溶膠濕度，可用于氣溶膠吸濕特性的研究；擯棄了以往設備只測總散射系數、前向或后向散射系數的做法，通過在光源模塊上安裝可精確控制位置的擋光板，使儀器具備測量體角散射系數的功能；光源模塊為高亮度LED和乳濁玻璃分散器，體積小、發熱量小、穩定性高使用壽命長。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是檢測儀的結構示意圖。