[發明專利]一種高精度油霧顆粒與氣態污染物濃度同時測量的裝置

在審

• 申請號: 201810615077.8
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108593369A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 龍正偉;王怡文;李姍姍;潘武軒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G01N1/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明公開了一種高精度油霧顆粒與氣態污染物濃度同時測量的裝置，包括流量調節閥和流量計，還包括虛擬沖擊器，所述虛擬沖擊器頂部為氣流入口，內部分為蒸汽腔和顆粒腔，所述蒸汽腔的出口以氣管依次順序連接流量調節閥、流量計、Tenax吸附管和真空泵，所述顆粒腔的出口連接圓筒形靜電采樣器，所述圓筒形靜電采樣器的出口通以氣管依次順序連接流量調節閥、流量計和真空泵，所述圓筒形靜電采樣器連接高壓電源。本發明利用虛擬沖擊器將油霧顆粒從氣態污染物中分離并分別采樣，能同時精確測量半揮發性氣溶膠中的油霧顆粒濃度和氣態污染物濃度。

技術領域

本發明屬于污染物采樣技術領域，涉及一種高精度油霧顆粒與氣態污染物濃度同時測量的裝置。

背景技術

機械加工過程中經常使用金屬加工液來進行冷卻和潤滑，該過程伴隨高濃度半揮發性氣溶膠的產生。工人直接吸入和通過皮膚接觸這類氣溶膠，會產生皮炎和呼吸系統疾病，研究表明，長期暴露在這種高濃度氣溶膠中，還會增加肺癌、喉癌等患病機率。機械加工過程中的半揮發性氣溶膠由油滴顆粒和氣態污染物兩部分組成，精確測量這兩部分的濃度非常重要。常用的顆粒物采樣方法有濾膜采樣、慣性沖擊器采樣和光散射法。濾膜采樣過程中油霧顆粒被收集到濾膜上，繼續采樣所抽吸的空氣會不斷經過濾膜，造成油霧顆粒的蒸發，最終導致油霧顆粒的濃度被低估；慣性沖擊器采樣的過程中，油霧顆粒碰撞在固體沖擊板上會發生破裂、反彈等問題，加上連續抽吸空氣以及空氣壓降的不斷變化，油霧顆粒蒸發損失，最終導致油霧顆粒的濃度被低估；光散射法的轉換系數K依賴于經驗值，測量結果的準確性受到儀器校準的影響。常用的氣態污染物采樣方法有吸附管采樣和被動采樣器，但油霧顆粒的存在會使氣態污染物的濃度被高估。因此提出一種先將油霧顆粒與氣態污染物分離，再用靜電采樣裝置和Tenax吸附管分別采樣、精確測量的方法與裝置。

發明內容

本發明的目的在于克服現有油霧顆粒采樣技術中由于油霧蒸發導致顆粒濃度被低估、現有氣態污染物采樣技術中由于油霧顆粒的存在導致氣態污染物的濃度被高估的問題，提出一種高精度油霧顆粒與氣態污染物濃度同時測量的裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高精度油霧顆粒與氣態污染物濃度同時測量的裝置，包括流量調節閥和流量計，還包括虛擬沖擊器，所述虛擬沖擊器頂部為氣流入口，內部分為蒸汽腔和顆粒腔，所述蒸汽腔的出口以氣管依次順序連接流量調節閥A、流量計A、Tenax吸附管和真空泵A，所述顆粒腔的出口連接圓筒形靜電采樣器，所述圓筒形靜電采樣器的出口通以氣管依次順序連接流量調節閥B、流量計B和真空泵B，所述圓筒形靜電采樣器連接高壓電源。

本發明所述蒸汽腔出口高于所述顆粒腔的出口。

本發明所述圓筒形靜電采樣器高內壁面粘有一層鋁箔紙。

本發明所述圓筒形靜電采樣器的金屬外壁通過接地線接地。

本發明所述圓筒形靜電采樣器中心的銅絲外接高壓電源。

有益效果

本發明通過虛擬沖擊器將油霧顆粒從被采樣的氣溶膠中分離出來，使用圓筒形靜電采樣器和Tenax吸附管分別對油霧顆粒和氣態污染物進行采樣，能夠更精確的測量這兩部分的濃度：

1、油霧顆粒被圓筒形靜電采樣器收集之后附著在垂直壁面上，減少了與氣流的接觸；油霧顆粒僅被虛擬沖擊器分離一次，且不需要與固體沖擊板發生碰撞。與傳統的濾膜采樣、慣性沖擊器采樣相比，減少了油霧顆粒的蒸發損失，能更精確的測量出油霧顆粒的濃度。

2、對已經剝離了油霧顆粒的氣態污染物單獨進行采樣，能夠避免由于油霧顆粒的存在而高估氣態污染物濃度的問題；僅使用靜電方法采集油霧顆粒，可以避免靜電臭氧對氣態污染物分析的影響。

附圖說明

圖1為本發明裝置結構示意圖；

圖2為虛擬沖擊器分離處的結構示意圖；