[發明專利]一種測定霧霾帶電顆粒百分比的系統

在審

• 申請號: 201710042972.0
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106769739A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 薄天利;張曉斌;楊森
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于大氣科學領域，特別涉及一種能夠測定霧霾帶電顆粒百分比的系統。

背景技術

霧霾是由霧滴和霾粒共同組成的復雜氣溶膠系統，霧霾天氣發生時，能見度急劇下降，影響航班起降，造成道路擁堵甚至發生交通事故。同時大氣污染加劇，不僅對人的呼吸系統、免疫系統、心腦血管系統等造成嚴重影響，而且對工業、農業、養殖業、旅游業等造成嚴重影響，甚至影響國民經濟發展、破壞生態系統平衡。尤其是霧霾天氣時大氣中的氣溶膠使空氣混濁，很多有害物質會隨著人的呼吸進入人體，且進入人體后不易排出，會停留在肺泡造成危害，長期吸入易致咳嗽、胸悶、流涕、咽炎、鼻炎、支氣管炎等癥甚至引發各種癌癥。由害之大此可見，霧霾的影響之深、危。我們必須對此進行深入研究，以求早日解決這一問題。

針對霧霾這一問題，許多學者提出了不同的治理措施，比如有些學者研究發現霧霾期間各種微生物活動對霧霾的形成和發展都有影響，他們認為應以大氣環境與生物科學協同努力研究與防治霧霾；有些學者則認為可以大力發展生物質能、太陽能等清潔能源代替化石能源；有人研究發現霧霾中含有大量重金屬離子，對人體健康造成嚴重威脅，因此應大量建設城市綠化帶，發揮植物吸收重金屬的作用；有人認為應該加強壞境科普知識，大力發展公共交通工具，加強體育鍛煉，提高自身免疫力等；有人認為應該設定機動車排放標準，機動車加裝尾氣凈化裝置后再上路；還有人認為燃煤應該脫硫、脫硝后再使用，工業廢氣應脫硫、脫硝后再排放。但這些措施治標不治本，追根究底，霧霾還是要從源頭著手，加快推進產業結構和布局調整，推進節能減排。

目前空氣凈化領域的凈化方式主要有過濾法、吸附法、負離子法、低溫等離子法、新風法等。其中過濾法和吸附法是比較傳統的凈化方法。其優點是構造簡單，方便易用；其缺點是不能長時間連續凈化空氣，使用一段時間后必須對濾網清理或者更換吸附劑，不管從便利還是經濟角度都不是理想的選擇。負離子法的原理是空氣中的氣體分子當受到能量激發時，其外層電子可躍出軌道形成正離子。躍出的自由電子附著在另一氣體分子上，就形成了負離子。人工產生負離子的方法有紫外線照射、熱離子發射、放射性物質輻射、電荷分離、高壓水噴射和電暈放電等六種。其優點是能除去空氣中的塵埃、花粉、細菌、煙霧、異味等污染物，其缺點是易使塵埃吸附在墻紙和玻璃等表面，不能清除出室內。同時，由于通常使用的離子發生器會伴有臭氧產生，負離子濃度過高過低都會失去自然平衡，這種狀況持續過久會影響人體健康。低溫等離子法的優點是可以處理空氣中較低濃度的揮發性有機物及微生物。其缺點是不能徹底降解污染物，且往往伴有其他副產物以及臭氧的產生，從而引起二次污染。新風法的優點是可以有效驅除有害氣體和防霉除異味，缺點是需要定期更換過濾網，如果不定期更換過濾網，很可能成為室內的污染源。

近年來，有人發現霧霾會對輸電線路和沖擊放電路徑有影響，于是一些學者研究發現霧霾是帶電的。ErkkiLamminenet al.(2011)的研究指出，原有粒子在空氣中近似呈電中性，而新排放或反應生成的粒子會因粒徑大小、材料及生成方法的不同而帶不同的電量，尤其是高溫和碰撞會使粒子的帶電量急劇增加。因此，考慮靜電除霾方式，荷蘭藝術家達恩·羅塞加德提出了一項利用靜電吸附原理治理霧霾的方法。然而，如今市場上的靜電除霾器和靜電除塵器都是利用負離子法在極板一側利用高壓電源將空氣電離來產生帶電顆粒，因而本質上還是負離子法。

發明內容

本發明的目的是提供一種測定霧霾帶電顆粒百分比的系統，以實現在城市制造大范圍電場來實現大面積高效降低霧霾天污染指數的可行性研究。

本發明提供的技術方案為：

一種測定霧霾帶電顆粒百分比的系統，包括電場發生器及其兩端的進氣口和出氣口，所述電場發生器包括：

屏蔽箱，其設置成兩端開口的空心長方體；

金屬極板，其在屏蔽箱內沿豎直方向布置，所述金屬極板設置有多個，并且等間距平行布置，所述金屬極板分為陽極板和陰極板，所述陽極板和陰極板依次間隔排列，所述陽極板通過導線依次連通并且連接到直流電源正極，所述陰極板通過另一個導線依次連通并且連接到直流電源負極；

灰斗，其設置在所述金屬極板下方，用來收集落下的塵埃；

所述進氣口處設置有進氣測量孔，所述出氣口處設置有出氣測量孔，所述進氣測量孔和出氣測量孔與測量霧霾質量分數濃度的粉塵儀相連接；

所述出氣口處設置有抽氣風扇，以使空氣經進氣口流入到電場發生器中，并從相鄰兩個金屬極板間流過，最終從所述出氣口流出。

優選的是，整個系統可拆卸，便于攜帶和運輸，便于清理。