[實(shí)用新型]一種測量大氣顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720277252.8
• 申請(qǐng)日: 2017-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN206618666U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂陽;魏山山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N15/06
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所有限公司21208
• 代理人: 花向陽,楊翠翠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測量大氣顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于大氣顆粒物測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，我國大氣顆粒物污染形勢日趨嚴(yán)峻，顆粒物污染已為我國許多大中城市空氣環(huán)境的首要污染物?，F(xiàn)代社會(huì)中，人們大部分時(shí)間都在室內(nèi)度過，室外顆粒物是室內(nèi)顆粒物的一個(gè)重要來源，許多室外顆粒物污染源，如交通、工業(yè)和生活所產(chǎn)生的污染物，通過通風(fēng)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)的縫隙穿透進(jìn)入到室內(nèi)，導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境污染，影響室內(nèi)人員的健康。流行病學(xué)研究表明，無論是短期還是長期暴露于顆粒物中，均可能對(duì)人體多個(gè)系統(tǒng)造成不良影響。關(guān)于室內(nèi)外污染物關(guān)系的研究表明，遷移進(jìn)入室內(nèi)環(huán)境的顆粒物質(zhì)量濃度與室外大氣懸浮顆粒物濃度處于同一數(shù)量級(jí)。因此可以認(rèn)為，大氣顆粒物是室內(nèi)顆粒物的重要來源。所以研究大氣顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)非常具有現(xiàn)實(shí)意義。

穿透系數(shù)表征顆粒物穿透建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能力，目前主要的研究方法有現(xiàn)場測試和實(shí)驗(yàn)艙測試。現(xiàn)場測試是以具體的建筑物或房間為對(duì)象，測試不具有普遍性，且受測試的環(huán)境參數(shù)影響很大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差也很大，無法獲知某些參數(shù)對(duì)穿透因子的影響。實(shí)驗(yàn)艙測試是在實(shí)驗(yàn)室條件下，對(duì)顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)進(jìn)行測量。在測試過程中，涉及到的參數(shù)主要有縫隙兩側(cè)壓差、縫隙尺寸、縫隙粗糙度、顆粒物粒徑、溫濕度等。實(shí)驗(yàn)開始之前，選擇適當(dāng)?shù)目p隙尺寸及粗糙度，按照具體要求，對(duì)溫濕度、縫隙兩側(cè)壓差進(jìn)行控制，待顆粒物釋放完畢后進(jìn)行結(jié)果測定。相較于現(xiàn)場測試，實(shí)驗(yàn)艙測定法的優(yōu)點(diǎn)在于可在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)多種工況下的穿透系數(shù)測定，且各種條件可控、可根據(jù)實(shí)際要求組合變換，也可對(duì)某一具體參數(shù)對(duì)穿透系數(shù)的影響進(jìn)行考察。目前國內(nèi)已有研究者使用實(shí)驗(yàn)艙進(jìn)行穿透系數(shù)的測定，但在實(shí)驗(yàn)過程中還存在以下不足：①顆粒物釋放源的選擇：部分實(shí)驗(yàn)者采用蚊香、香煙發(fā)射顆粒物，而蚊香、香煙釋放的顆粒物中95%為超細(xì)顆粒物（d<100nm），1μm以上的顆粒物含量極少（<5%），與大氣顆粒物粒徑分布不符，故此類發(fā)射源不能準(zhǔn)確的模擬大氣顆粒物粒徑分布。②縫隙兩側(cè)的壓差只采用流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能實(shí)時(shí)的監(jiān)測兩側(cè)的壓差，故是否能達(dá)到預(yù)期的控制效果是未知的。③忽略溫濕度對(duì)穿透系數(shù)的影響，不對(duì)溫濕度條件進(jìn)行控制。本實(shí)驗(yàn)裝置針對(duì)上述問題進(jìn)行設(shè)計(jì)及優(yōu)化，能大大提高試驗(yàn)參數(shù)的可控性及準(zhǔn)確性，彌補(bǔ)前人研究中的不足。

發(fā)明內(nèi)容

為方便的在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)建筑物穿透系數(shù)的準(zhǔn)確測量，本實(shí)用新型提供一種測量大氣顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，它耦合了影響穿透系數(shù)的所有參數(shù)（壓差、縫隙條件、顆粒物粒徑、溫濕度等），在所有參數(shù)準(zhǔn)確可控的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各種工況下穿透系數(shù)的測定。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種測量大氣顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括大艙體、小艙體和縫隙機(jī)構(gòu)，采用多個(gè)長螺釘把小艙體和縫隙機(jī)構(gòu)固定在大艙體上，所述縫隙機(jī)構(gòu)包含第一板（7a）、第二板和墊片，第一板和第二板粘連在小艙體上，與小艙體形成整體，縫隙位于第二板與墊片之間；所述大艙體頂端中央位置設(shè)有第一開口，第一開口通過軟管與氣溶膠發(fā)生器相連，在頂部中央位置懸掛顆粒物混合機(jī)構(gòu)，在大艙體右側(cè)面下方設(shè)有第二開口，第二開口通過軟管與過濾器連接，在大艙體右側(cè)面、縫隙機(jī)構(gòu)高度處設(shè)有第三開口，軟管的一端通過第三開口進(jìn)入大艙體固定在縫隙前側(cè)中央位置，另一端與第一顆粒物測試裝置連接，大艙體正面設(shè)有與縫隙機(jī)構(gòu)連接的長方形第四開口，顆粒物通過第四開口流入縫隙機(jī)構(gòu)中的縫隙，溫濕度控制器放置于大艙體底面中間位置；所述小艙體正面設(shè)有第五開口，第五開口通過軟管與壓差控制器連接， 所述壓差控制器包含真空泵、流量計(jì)、控制閥和微壓計(jì)，其中流量計(jì)、控制閥和真空泵依次通過軟管連接，接頭處用密封膠密封，小艙體側(cè)面設(shè)有第六開口，軟管的一端通過第六開口進(jìn)入小艙體后固定在縫隙后側(cè)中央位置，另一端與第二顆粒物測試裝置連接，小艙體里側(cè)設(shè)有與縫隙機(jī)構(gòu)連接的長方形第七開口，微壓計(jì)的兩軟管通過第八開口和第九開口分別固定在縫隙前、后側(cè)中央位置。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、這種測量大氣顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置包含大小艙體、縫隙、發(fā)煙裝置、氣流混合系統(tǒng)、壓差控制系統(tǒng)、顆粒物測試裝置、溫濕度控制器、過濾器，可以實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，模擬出多種條件（溫濕度、壓差、粒徑、縫隙條件）下的顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)。

2、大小艙體分別用于模擬室內(nèi)外環(huán)境，兩者通過縫隙機(jī)構(gòu)連接，形象準(zhǔn)確的模擬出顆粒物從室外環(huán)境中進(jìn)入室內(nèi)的穿透路徑。

3、發(fā)煙裝置為氣溶膠發(fā)生器，顆粒物采用ISO標(biāo)準(zhǔn)塵，與大氣可吸入顆粒物粒徑吻合度較高。