[發(fā)明專利]環(huán)境空氣中的顆粒的采樣和測量設(shè)備和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310432492.7
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103674793A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 本杰明·Y·H·劉;維吉爾·A·馬普爾;弗朗西斯科·羅曼;李林
• 申請（專利權(quán)）人: MSP公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N1/22;G01N1/28
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

1.一種用于測量氣體中的顆粒的設(shè)備，所述設(shè)備包括：

用于所述氣體進(jìn)入的入口；

機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)用于除去大于選定尺寸的粗顆粒，允許小于所述選定尺寸的較小顆粒穿過；和

第一腔室，所述第一腔室包括石英晶體傳感器，所述小于所述選定尺寸的顆粒能夠在所述石英晶體傳感器上沉積，以響應(yīng)于沉積的顆粒物產(chǎn)生輸出信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述腔室被保持在足以防止蒸氣在所述傳感器上冷凝的溫度下。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，所述溫度在25℃至55℃的近似范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于將穿過所述腔室的氣體流速保持為特定設(shè)定值的機(jī)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備包括氣體過濾器，所述氣體過濾器用于收集用于分析的顆粒樣品。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述氣體過濾器包括用于將穿過所述過濾器的氣體流速保持為特定設(shè)定值的機(jī)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，被除去的所述粗顆粒的等效空氣動力學(xué)直徑大于約10μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，包括另一粗顆粒收集器，所述另一粗顆粒收集器用于除去等效空氣動力學(xué)直徑大于大約2.5μm或大約1.0μm的顆粒。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，包括與權(quán)利要求1中的所述第一腔室類似的第二腔室，所述第二腔室用于使顆粒帶有電暈放電中產(chǎn)生的離子且將帶電的顆粒沉積在石英晶體傳感器上，以響應(yīng)于所述沉積的顆粒物產(chǎn)生輸出信號。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述用于將所述氣體流速保持為特定設(shè)定值的機(jī)構(gòu)包括變速泵、流速傳感器和電子控制器。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中穿過所述過濾器的所述氣體流速小于大約100升/分鐘。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述氣體流穿過的所述腔室的溫度不高于進(jìn)入所述入口的所述氣體的溫度大約10℃。

13.一種用于使用設(shè)備測量氣體中的顆粒的濃度的方法，所述設(shè)備具有：用于所述氣體進(jìn)入的入口和包括石英晶體傳感器的腔室，顆粒在所述石英晶體傳感器上沉積，以響應(yīng)于沉積的顆粒物產(chǎn)生輸出信號，所述腔室被保持在足以防止蒸氣在所述傳感器上冷凝的溫度下，所述方法包括以下步驟：

除去等效空氣動力學(xué)直徑大于約10μm的粗顆粒，允許等效空氣動力學(xué)直徑小于約10μm的較小顆粒穿過；

使所述較小顆粒帶有電暈放電中產(chǎn)生的離子；

將所述帶電的顆粒沉積在所述石英晶體傳感器上；和

測量所述石英晶體傳感器的所述輸出信號。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括以下另外的步驟：

除去等效空氣動力學(xué)直徑大于大約2.5μm或大約1.0μm的粗顆粒；

在包括石英晶體傳感器的另一腔室中使等效空氣動力學(xué)直徑小于2.5μm或1.0μm的顆粒帶電，以產(chǎn)生帶電的顆粒；

將所述帶電的顆粒沉積在所述石英晶體傳感器上；

測量所述石英晶體傳感器的所述輸出信號，以確定等效空氣動力學(xué)直徑小于大約2.5μm或大約1.0μm的沉積的顆粒物。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述腔室被保持在足以防止蒸氣在所述傳感器上冷凝的溫度下。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，所述溫度在25℃至55℃的近似范圍內(nèi)。

17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，被除去的所述粗顆粒的等效空氣動力學(xué)直徑小于約10μm。

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括用于保持穩(wěn)定的氣體流速的機(jī)構(gòu)，穿過所述過濾器的所述穩(wěn)定的氣體流速小于大約100升/分鐘。

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述腔室的溫度不高于進(jìn)入所述入口的所述氣體的溫度大約10℃。