[發明專利]一種自動測定雙通道顆粒物質量濃度的裝置

在審

• 申請號: 201710582157.3
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107219155A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 陳現坤;孫作福;王昌海
• 申請（專利權）人: 青島眾瑞智能儀器有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 劉曉娟,劉曉

技術領域

本發明屬于大氣自動監測設備技術領域，具體涉及一種自動測定雙通道顆粒物質量濃度的裝置。

背景技術

大氣環境對人們的生活及健康有著至關重要的影響，因此對于大氣環境中的顆粒物的監控也尤為重要。大氣顆粒物是分散在大氣中固態或液態顆粒狀物質的總稱。粒徑為0.01μm～100μm的大氣顆粒物，統稱為總懸浮顆粒物TSP。而PM10和PM2.5分別指空氣動力學直徑小于或等于10μm和2.5μm的大氣顆粒物。PM10也稱為可吸入顆粒物，世界衛生組織(WHO)則稱為之可進入胸部的顆粒物；PM2.5能夠進入人體肺泡，被稱為可入肺顆粒物。

PM10在環境空氣中持續的時間很長，對人體健康和大氣能見度影響都很大，被人吸入后，會累積在呼吸系統中，引發許多疾病。PM2.5相對于PM10來說，更容易長時間懸浮在空中，PM10可進入人的鼻腔及氣管，而PM2.5除了能進入肺部，還能進入肺泡甚至血液。引起肺部和全身炎癥，增加動脈硬化、血脂升高的風險，導致心律不齊、血壓升高等。而且PM2.5的危害是多重的，它會形成灰霾，降低能見度，還會影響生態環境，并通過遠距離輸送，造成區域性或全球性環境問題，甚至影響氣候變化，PM10和PM2.5已經成為環境空氣質量監測的必測參數。

目前空氣顆粒物的自動監測方法有：β射線吸收法，微量振蕩天平法，光散射法。β射線吸收法主要是通過測量射線經過附有顆粒物的濾紙的損耗來計算顆粒物的質量濃度；微量振蕩天平法是通過測量振蕩頻率的變化計算出沉積在濾膜上顆粒物質量的一種方法；光散射法主要是利用顆粒物對光的散射直接實現氣溶膠光學粒徑的測量，是一種非接觸、在線式測量方法。目前市場上大多數自動監測儀器均為單通道顆粒物監測儀，只能實現PM10或PM2.5一個參數的測量，測兩個參數需要兩臺儀器，占用面積大，成本高，維護量大，使用不方便。雖然現有技術中也有相關雙通道顆粒物自動檢測裝置，然而這類產品在現實使用中還存在著較大的缺陷，存在如下技術問題：(1)由于β射線檢測器和β放射源的成本相對較高，在同一臺機器上同時使用，必然增加設備的投入成本:；(2)由于β放射源具有放射性，其測量射線對環境污染長遠，大約5730年才能真正分解；(3)由于β射線檢測器和β放射源定期需要校準和清洗，其相對帶來的設備維護成本較高。針對上述現有技術中存在的技術問題，如何研發一種只需要一個β射線檢測器和一個β放射源，既可完成雙通道連續在線采樣過程的裝置具有重要的現實意義。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種自動測定雙通道顆粒物質量濃度的裝置，真正解決了只需要一個β射線檢測器和一個β放射源，既可完成雙通道連續在線采樣過程，結構簡單可靠，降低了儀器成本和后期維護成本。

本發明采取的技術方案為：

一種自動測定雙通道顆粒物質量濃度的裝置，包括顆粒物分離取樣模塊、樣氣濕度控制模塊、雙通道的采樣檢測模組、兩路恒流調節模組，顆粒物分離取樣模塊與樣氣濕度控制模塊相連接，樣氣濕度控制模塊的出氣口連接雙通道的采樣檢測模組；雙通道的采樣檢測模組的兩路出氣口分別與兩路恒流調節模組連接，兩路恒流調節模組的出氣口通過三通閥與采樣泵相連接。本發明裝置可同時測定大氣環境中PM10和PM 2.5顆粒物的質量濃度，具有結構簡單、維護成本低、運行周期長、數據快速準確，真正實現在線自動連續監測。

雙通道的采樣檢測模組包括第一路顆粒物采集檢測部、第二路顆粒物采集部和濾紙帶左右移動控制部，其中，第一路顆粒物采集檢測部包括第一塵樣采樣檢測通道、一個β射線探測器和一個β射線源；第二路顆粒物采集部只包括第二塵樣采集通道；濾紙帶左右移動控制部包括左側前進收紙電機驅動輪、右側后退收紙電機驅動輪、定位光電對射傳感器、濾紙帶和撞針定位打孔機構，濾紙帶套設在由左右兩個電機分別驅動的左側前進收紙電機驅動輪、右側后退收紙電機驅動輪上，定位光電對射傳感器相對設置在濾紙帶的上下兩側，撞針定位打孔機構設置在濾紙帶上方的兩路噴嘴升降控制機構上。

進一步的，所述第一路顆粒物采集檢測部的第一塵樣采樣檢測通道的下端安裝β射線源，β射線源和β射線探測器相對設置安裝在濾紙帶的上、下兩側。

進一步的，所述第一塵樣采樣檢測通道和第二塵樣采集通道呈平行排布且固定安裝在兩路噴嘴升降控制機構上。

進一步的，所述濾紙帶上設置有張緊機構，張緊機構設置為沿著濾紙帶上下兩側設置的漲緊輪。

進一步的，所述撞針定位打孔機構包括打孔針，打孔針通過螺紋固定在兩路噴嘴升降控制機構上。