[發(fā)明專利]一種氣溶膠散射系數(shù)吸濕增長測量儀及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810107423.1
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108267388B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許漢冰;譚浩波;李菲;劉禮;鄧華;鄒宇;鄧雪嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所;廣州峰穎科技有限公司
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00
• 代理公司: 廣東翰銳律師事務(wù)所 44442
• 代理人: 楊炳財

本發(fā)明提供了一種氣溶膠散射系數(shù)吸濕增長測量儀，包括干燥系統(tǒng)、空氣濕度控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和氣溶膠散射系數(shù)測量系統(tǒng)，空氣濕度控制系統(tǒng)使用的加濕裝置采用的是“氣?氣”輸送方案，即水汽滲透管外腔為一定濕度的濕空氣，根據(jù)滲透管內(nèi)外空氣的水汽壓差將水汽輸送至滲透管內(nèi)的進(jìn)樣氣流。另外，本發(fā)明還提供一種大氣氣溶膠揮發(fā)特性測量方法，所述的氣溶膠散射系數(shù)吸濕增長測量儀，測量大氣氣溶膠粒子的散射吸濕增長能力大小。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的氣溶膠散射系數(shù)吸濕增長測量儀及測量方法，其具有能在不同的相對濕度下測量大氣散射系數(shù)的功能，自動化程度高、穩(wěn)定性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大氣檢測設(shè)備，具體涉及一種氣溶膠散射系數(shù)吸濕增長測量儀及測量方法。

背景技術(shù)

氣溶膠的吸濕特性描述的是在一定水汽條件下氣溶膠粒子與水汽的相互作用，與氣溶膠的物理特性、化學(xué)特性相關(guān)，影響著氣溶膠的光學(xué)特性和云物理特性，屬于氣溶膠研究中的基礎(chǔ)問題之一。

目前，氣溶膠的吸濕增長測量方法主要包括粒徑吸濕增長與散射系數(shù)吸濕增長兩種。雖然國外科研機構(gòu)較早開展氣溶膠吸濕性的測量儀器的研發(fā)，但主要集中在對指定粒徑氣溶膠的吸濕增長因子測量，或針對單一性質(zhì)的實驗室發(fā)生氣溶膠進(jìn)行測量。對于散射系數(shù)吸濕增長測量，其加濕方法多采用“稀釋/混合”、“水-氣交換”等兩種方式，前者的缺點在于混入的濕空氣會改變樣氣的氣溶膠濃度、相對濕度分布不均勻，難于應(yīng)用于環(huán)境大氣狀況下混合氣溶膠的測量；后者的優(yōu)點在于加濕效率較高，缺點是由于濕度取決于水浴溫度和所選取滲透管的滲透效率，當(dāng)滲透效率高時，低濕要求較低水溫(遠(yuǎn)低于常溫)，因而較難實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種氣溶膠散射系數(shù)吸濕增長測量儀及測量方法，其具有能在不同的相對濕度下測量大氣散射系數(shù)的功能，自動化程度高、穩(wěn)定性好。

本發(fā)明提供一種氣溶膠散射系數(shù)吸濕增長測量儀，包括干燥系統(tǒng)、空氣濕度控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和氣溶膠散射系數(shù)測量系統(tǒng)，其中：

所述干燥系統(tǒng)包括干燥器(1)、第一泵(2)、限流孔(3)、第一粒子過濾器(4)、第一溫濕度傳感器(5)和三通閥(6)，所述第一粒子過濾器(4)的出口連接限流孔(3)的進(jìn)口，限流孔(3)的出口連接干燥器(1)的外壁輸入端，所述干燥器(1)的外壁輸出端與所述第一泵(2)連接，所述干燥器(1)的滲透膜出口連接所述三通閥(6)，在所述干燥器(1)的滲透膜出口與所述三通閥(6)連接的管道上設(shè)所述第一溫濕度傳感器(5)；

所述空氣濕度控制系統(tǒng)包括三通閥(6)、膜滲透式氣-氣增濕器(8)、第二泵(9)、第二粒子過濾器(10)、水箱(11)、水體加熱器(12)、水體溫度傳感器(13)、水箱溫控器(14)、第二溫濕度傳感器(15)，三通閥(6)的出口與膜滲透式氣-氣增濕器(8)的樣氣進(jìn)口連接，膜滲透式氣-氣增濕器(8)的樣氣出口連接第二氣溶膠散射系數(shù)測量系統(tǒng)(16)的進(jìn)氣口，第二泵(9)的進(jìn)氣口連接膜滲透式氣-氣增濕器(8)的鞘氣出氣口、膜滲透式氣-氣增濕器(8)的鞘氣進(jìn)氣口連接水箱(11)的濕氣出氣口，空氣經(jīng)過第二粒子過濾器(10)連接水箱(11)進(jìn)氣口，水箱(11)中的水體加熱器(12)和水體溫度傳感器(13)置于液面下，并與水箱溫控器(14)連接；

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括電性連接的數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件；第一溫濕度傳感器(5)、第二溫濕度傳感器(15)、水體溫度傳感器(13)、水箱溫控器(14)均與數(shù)據(jù)采集卡電性連接；

干燥系統(tǒng)的樣氣出口的三通閥(6)連接到第一氣溶膠散射系數(shù)測量系統(tǒng)(7)的進(jìn)氣口，用于測量干燥后氣溶膠的散射系數(shù)；空氣濕度控制系統(tǒng)的樣氣出口連接第二溫濕度傳感器(15)，受濕度控制后的樣氣進(jìn)入第二氣溶膠散射系數(shù)測量系統(tǒng)(16)的進(jìn)氣口，用于測量加濕后氣溶膠的散射系數(shù)。

優(yōu)選地，所述干燥器(1)為膜滲透式干燥器。