[發明專利]一種模擬PM2.5污染環境腐蝕試驗箱

有效

• 申請號: 201310728253.6
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103712906A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 肖葵;白子恒;高雄;王益;董超芳;李曉剛;吳俊升;周晨陽;于冰
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于材料腐蝕與可靠性檢測技術領域，特別是提供了一種可在實驗室模擬生成并過濾產生含有PM_2.5顆粒的污染氣體，滿足模擬PM_2.5污染氣體腐蝕行為和可靠性檢測的實驗裝置。?

背景技術

大氣顆粒物質(PM)是大氣中固體和液體顆粒物的總稱。按其粒徑大小，可分為粗分散系(粒徑大于10μm)和膠體分散系(0.001～10μm）PM_l0是指空氣動力學直徑為l0μm的顆物。分析結果表明，大城市中的PM_2.5主要來源是汽車尾氣，尤其是柴油汽車尾氣。PM_2.5能吸附各種各樣的毒性化學物質。中國華北、華東地區則是PM_2.5污染的重災區，年均濃度都在60—80mg/m³。污染指數超過世界衛生織的10mg/m³的最小安全值。而北京地區中PM_2.5中既有硫酸鹽，也有硫酸氫鹽。含碳組分和水溶性離子組分（NO₃^-、NH₄⁺、SO₄^2-）是PM_2.5的主要組分，其質量濃度之和超過PM_2.5的50%。?

在實際中，附著在金屬表面上的含鹽的各種塵埃（PM）不僅有助于水膜的形成，而且還加速腐蝕反應。塵埃中含有SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-離子等水溶性成分,塵埃附在金屬材料表面，例如電子元器件機構和觸點等部位上，在一定的濕度（40%）下將發生腐蝕。因此，在微小顆粒共同作用下金屬表面發生的腐蝕比一般的環境損傷程度更快速，后果更加嚴重，而且更加難以預防。?

但是目前為止還沒有專門的用于模擬PM_2.5污染氣體的腐蝕試驗研究的設備，因此本發明試驗裝置可以提供開展模擬霧霾對金屬腐蝕行為的研究，彌補這一領域的研究空白。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種模擬PM_2.5污染環境腐蝕試驗箱。該環境試驗箱具有結構簡單、靈巧方便、控溫控濕、多路污染源的結構特點，可控制試驗中顆粒物成分來源及其動力學直徑的大小。?

一種模擬PM_2.5污染環境腐蝕試驗箱，該試驗箱包括：用于形成穩壓空氣源，并將空氣中的大粉塵顆粒物和水汽過濾去除，為試驗箱提供持續穩定的氣源的潔凈空氣給氣裝置；用于提供不同成分的PM_2.5源的污染源生成裝置；用于對污染源生成的顆粒物進行篩選的顆粒物篩選裝置；用于形成要求濃度、溫度和濕度的腐蝕環境的樣品腐蝕試驗反應裝置；用于對污染物進行截留的顆粒物采集裝置；用于對試驗產生的污染物進行吸附，清除其中的有害性氣體及顆粒物的污染物吸附裝置。?

其中，所述潔凈空氣給氣裝置包括空氣壓縮機、干燥凈化管、穩壓閥，用以形成穩壓空氣源，并將空氣中的大顆粒物和水汽過濾去除，為試驗箱提供潔凈空氣。?

其中，所述污染源生成裝置包括流量計A、煤灰燃燒瓶、冷凝管、溶液瓶、柴油燃燒瓶，污染物生成裝置同時提供三種不同成分的PM_2.5源，所述流量計A用來控制氣體的流速及PM_2.5的組成成分。?

其中，所述顆粒物篩選裝置包括配氣室、針閥、流量計B、過濾棉、過濾器，對污染源生成的顆粒物進行篩選，留下動力學直徑小于2.5μm的顆粒進行腐蝕試驗。?

其中，所述樣品腐蝕試驗反應裝置包括自適應控溫儀、加濕源、?自適應控濕儀、壓力表、風機、反應室、恒溫槽、腐蝕樣品，不同PM2.5源混合后被稀釋氣管路中的氣體稀釋，在樣品腐蝕試驗反應裝置中，稀釋后的氣體被加濕、控溫，形成要求濃度、溫度和濕度的腐蝕環境。?

其中：所述顆粒物采集裝置包括通風管、濾膜，其中，污染物被濾膜截留。?

用于顆粒物的形貌分析、粒徑分布等檢驗以及濃度測定。?

其濃度測定可按下列公式計算：?