[發明專利]顆粒物氣溶膠稀釋器及稀釋方法

有效

• 申請號: 201910194773.0
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN110006800B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳龍飛;吳瀟;董傳發
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N1/38
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 吳會英;劉芳

1.一種顆粒物氣溶膠稀釋器，其特征在于，包括：兩個對稱設置的活塞氣泵、動力裝置、稀釋部件以及處理器；

所述動力裝置，分別與兩個所述活塞氣泵傳動連接，用于帶動兩個所述活塞氣泵進行氣體交換；

所述稀釋部件，連通兩個所述活塞氣泵，用于在兩個所述活塞氣泵進行氣體交換時，對通過的設定體積的待稀釋氣溶膠進行稀釋；

所述處理器分別與所述兩個對稱設置的活塞氣泵、動力裝置、稀釋部件連接，用于控制所述活塞氣泵、所述動力裝置和所述稀釋部件運行；

所述處理器，具體用于根據待稀釋氣溶膠的當前濃度數據和目標濃度數據計算所述活塞氣泵的目標氣體交換次數和流量電磁閥的目標流量；根據所述目標氣體交換次數控制動力裝置帶動所述活塞氣泵進行氣體交換，并控制所述流量電磁閥按照所述目標流量對經過的待稀釋氣溶膠的流量進行調節；

每個所述活塞氣泵中設置有氣溶膠濃度傳感器，用于采集對應的活塞氣泵中氣溶膠濃度數據；

各個所述氣溶膠濃度傳感器與所述處理器連接；

所述處理器接收最終的氣溶膠濃度數據，將所述最終的氣溶膠濃度數據與所述目標濃度數據進行對比，若所述最終的氣溶膠濃度數據與所述目標濃度數據不匹配，則計算所述活塞氣泵對應的繼續氣體交換次數，及所述流量電磁閥對應的繼續調節流量，控制所述動力裝置帶動所述活塞氣泵按照所述繼續氣體交換次數進行氣體交換，并控制所述流量電磁閥按照所述繼續調節流量對經過的待稀釋氣溶膠的流量進行調節，以使所述活塞氣泵中氣體濃度達到預設氣體濃度范圍內。

2.根據權利要求1所述的顆粒物氣溶膠稀釋器，其特征在于，每個所述活塞氣泵包括：活塞以及與活塞連接的活塞桿；

所述活塞桿與所述動力裝置連接；

所述活塞桿，用于推動所述活塞運動；

所述活塞，用于在所述活塞桿的推動下將所述待稀釋氣溶膠傳送給所述稀釋部件。

3.根據權利要求2所述的顆粒物氣溶膠稀釋器，其特征在于，每個所述活塞氣泵還包括：兩路通氣接口；

各路所述通氣接口上安裝有電磁開關，用于控制對應的通氣接口的開通和關閉；

所述處理器與各個所述電磁開關連接，用于控制各個所述電磁開關的打開和關閉；

兩個所述活塞氣泵的各一路通氣接口，通過橡膠管路與所述稀釋部件連通；

兩個所述活塞氣泵的另一路通氣接口，用于通過所述電磁開關輸入待稀釋氣溶膠，或通過所述電磁開關輸出稀釋后的氣溶膠。

4.根據權利要求3所述的顆粒物氣溶膠稀釋器，其特征在于，所述動力裝置包括：步進電機以及與所述步進電機連接的曲軸；

所述曲軸與所述活塞桿連接；

所述步進電機，用于帶動所述曲軸旋轉；

所述曲軸，用于帶動所述兩個活塞氣泵中的活塞桿運動，以進行氣體交換。

5.根據權利要求4所述的顆粒物氣溶膠稀釋器，其特征在于，所述動力裝置還包括：聯軸器；

所述聯軸器，用于將所述步進電機和所述曲軸對中傳動連接。

6.根據權利要求5所述的顆粒物氣溶膠稀釋器，其特征在于，所述稀釋部件包括：雙向過濾器以及流量電磁閥；

所述雙向過濾器，用于對經過的待稀釋氣溶膠進行過濾；

所述流量電磁閥，用于對經過的待稀釋氣溶膠的流量進行調節，以實現對所述設定體積的待稀釋氣溶膠進行稀釋；

所述處理器與所述流量電磁閥連接，用于控制所述流量電磁閥對經過的氣體流量進行調節；

所述橡膠管路分為并聯的第一支路和第二支路；其中，

所述第一支路通過所述雙向過濾器；

所述第二支路通過所述流量電磁閥。

7.根據權利要求6所述的顆粒物氣溶膠稀釋器，其特征在于，所述雙向過濾器的正向與逆向過濾結果相同。

8.一種如權利要求1-7任一項所述的顆粒物氣溶膠稀釋器的顆粒物氣溶膠稀釋方法，其特征在于，包括：

將設定體積的待稀釋氣溶膠通入兩個對稱設置的活塞氣泵的其中之一；

處理器控制動力裝置帶動兩個活塞氣泵進行氣體交換；

所述處理器控制稀釋部件在兩個所述活塞氣泵進行氣體交換時，對通過的設定體積的待稀釋氣溶膠進行稀釋；

所述將設定體積的待稀釋氣溶膠通入兩個對稱設置的活塞氣泵的其中之一之前，還包括：

所述處理器根據待稀釋氣溶膠的當前濃度數據和目標濃度數據計算所述活塞氣泵的目標氣體交換次數和流量電磁閥的目標流量；

所述處理器控制動力裝置帶動兩個活塞氣泵進行氣體交換，具體包括：

所述處理器根據所述目標氣體交換次數控制動力裝置帶動所述活塞氣泵進行氣體交換；

所述稀釋部件包括：雙向過濾器以及流量電磁閥；

相應地，所述處理器控制稀釋部件在兩個所述活塞氣泵進行氣體交換時，對通過的設定體積的待稀釋氣溶膠進行稀釋，具體包括：

所述處理器控制所述流量電磁閥在兩個所述活塞氣泵進行氣體交換時，按照所述目標流量對經過的待稀釋氣溶膠的流量進行調節，以對通過的設定體積的待稀釋氣溶膠進行稀釋；

每個所述活塞氣泵中設置有氣溶膠濃度傳感器，

所述方法還包括：

所述氣溶膠濃度傳感器采集每個所述活塞氣泵中氣體濃度數據；

所述處理器接收最終的氣溶膠濃度數據，將所述最終的氣溶膠濃度數據與所述目標濃度數據進行對比，若所述最終的氣溶膠濃度數據與所述目標濃度數據不匹配，則計算所述活塞氣泵對應的繼續氣體交換次數，及所述流量電磁閥對應的繼續調節流量，控制所述動力裝置帶動所述活塞氣泵按照所述繼續氣體交換次數進行氣體交換，并控制所述流量電磁閥按照所述繼續調節流量調節對經過的待稀釋氣溶膠的流量進行調節，以使所述活塞氣泵中氣體濃度達到預設氣體濃度范圍內。