[發明專利]一種大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析方法及裝置

在審

• 申請號: 201911372448.5
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110940722A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 劉冉冉;傅達理;董亞媛;王自發
• 申請（專利權）人: 中國科學院大氣物理研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;G01N1/14
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

1.一種大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，包括顆粒物物質采集組件和原位電離及分析組件；

所述顆粒物物質采集組件用于實時采集大氣污染顆粒物，并將采集的所述大氣污染顆粒物傳送至所述原位電離及分析組件；

所述原位電離及分析組件用于對所述顆粒物物質采集組件采集的大氣污染顆粒物進行離子化，并對離子化后的物質進行在線分析。

2.根據權利要求1所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，所述顆粒物物質采集組件包括傳送帶組件、氣體采樣管路組件和密封采樣組件；所述傳送帶組件包括顆粒物帶狀采樣膜、電機、轉輪一和轉輪二；所述電機與所述轉輪二連接，所述轉輪二與所述卷芯二緊密連接，所述轉輪一與所述卷芯一緊密連接，所述轉輪二通過顆粒物帶狀采樣膜與所述轉輪一聯動。

3.根據權利要求2所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，所述氣體采樣管路組件包括篩選器、采樣上管路、采樣下管路和抽氣泵；所述篩選器用于篩選不同粒徑顆粒物，所述篩選器與所述采樣上管路的前端連接，所述抽氣泵與所述采樣下管路的末端連接，所述采樣下管路的前端與所述采樣上管路的末端相隔預設距離。

4.根據權利要求2或3所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，所述密封采樣組件包括上管路密封圈、下管路密封圈、上管路電磁鐵和下管路鐵片，所述上管路密封圈的直徑與所述采樣上管路的直徑相匹配，所述上管路密封圈套設在所述采樣上管路的末端；所述下管路密封圈的直徑與所述采樣下管路的直徑相匹配，所述下管路密封圈套在所述采樣下管路的前端；所述上管路密封圈側面與所述上管路電磁鐵相連，所述下管路密封圈側面與所述下管路鐵片相連；所述顆粒物帶狀采樣膜從所述上管路密封圈和所述下管路密封圈之間穿過。

5.根據權利要求3所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，所述篩選器為切割頭或顆粒物粒徑篩選儀。

6.根據權利要求4所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，所述上管路密封圈的底面與所述下管路密封圈的頂面相距1-5mm。

7.根據權利要求1或6所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，原位電離及分析組件包括原位電離源和質譜儀，所述原位電離源用于對所述顆粒物帶狀采樣膜上收集的顆粒物進行離子化；所述質譜儀用于將離子化后的顆粒物吸入質譜進樣口內，并對離子化后的顆粒物進行檢測。

8.根據權利要求7所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，所述原位電離源為電噴霧類電離源或等離子體類電離源。

9.一種大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析方法，適用于如權利要求1至8任意一項所述的大氣污染顆粒物實時采樣及在線分析裝置，其特征在于，包括步驟：

S1)獲取含有大氣污染顆粒物的氣體樣品，利用切割頭或顆粒物粒徑篩選儀對所述氣體樣品進行篩選，獲得篩選后的預設規格大氣顆粒物；

S2)給采樣上管路末端的電磁鐵進行通電，利用抽氣泵將攜有所述預設規格大氣顆粒物的氣流抽至顆粒物帶狀采樣膜；

S3)經過預設時長后給所述電磁鐵進行斷電，獲得顆粒物帶狀采樣膜采樣點上的大氣顆粒物；

S4)啟動電機，設置進樣距離，利用所述電機將所述顆粒物帶狀采樣膜采樣點上的大氣顆粒物移動至質譜進樣口的進樣距離處；

S5)當所述大氣顆粒物到達質譜進樣口的所述進樣距離處時電機關閉，啟動原位電離源和質譜儀；

S6)利用原位電離源中噴射出的帶電有機溶劑或等離子體對采樣帶的采樣點上的顆粒物進行離子化，獲得離子化后的物質，通過質譜儀將離子化后的物質吸入質譜進樣口內，在所述質譜儀中對離子化后的物質進行檢測；

S7)依次重復步驟S1)至步驟S6)，電磁鐵再次通電，顆粒物被采樣至顆粒物帶狀采樣膜另一位點上，實現顆粒物采樣與分析同步進行。