[發明專利]一種氣溶膠均勻加濕凝結核生長裝置及生長方法

有效

• 申請號: 202010177589.8
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111426543B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 于明州;張倩瑜;來越;劉晨陽
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01N1/42
• 分類號: G01N1/42;G01N15/06;B01J13/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳輝

本發明公開一種氣溶膠均勻加濕凝結核生長裝置及其生長方法，包括氣溶膠流場管道、調節段、生長段，調節段的一端與生長段的一端連接，氣溶膠流場管道依次貫穿通過調節段和生長段。通過調節段、隔熱段和生長段的設置使得氣溶膠粒子得到適宜的溫濕度并增加了其生長效率；本發明的氣溶膠粒子生長裝置通過外部液泵控制水流沿著螺旋倒三角水流軌道流動并通過多孔介質滲流，為氣溶膠氣流均勻提供水源和水蒸氣，保證氣溶膠氣流和水獨立流動，從而增加了調節段良好的溫濕度環境。采用通孔率高達98％的泡沫銅作為多孔介質材料對水流進行引流并向流場提供水蒸氣，可以保證在實驗過程中氣、液獨立流動，不會吸收流場內的氣溶膠也不會向流場釋放雜質。

技術領域

本發明涉及氣溶膠顆粒生長技術領域，特別涉及一種氣溶膠生長裝置及生長方法。

背景技術

氣溶膠由固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系，又稱氣體分散體系，其分散相為固體或液體小質點，其大小為0.001～100μm，其分散介質為氣體。氣溶膠濃度與環境質量和健康息息相關，為檢測出氣溶膠濃度，需要對氣溶膠進行冷凝生長處理，使氣溶膠生長到可以進行光學檢測的尺寸。

氣溶膠粒子生長過程與生長區的流場有很大關系，在氣溶膠粒子生長過程中，當用水作為氣溶膠生長介質時，需要讓氣溶膠氣流加濕均勻。針對這一問題，本發明提出一種氣溶膠均勻加濕凝結核生長裝置及生長方法。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種氣溶膠均勻加濕凝結核生長裝置及其生長方法。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：

一種氣溶膠均勻加濕凝結核生長裝置，包括氣溶膠流場管道、調節段、生長段，調節段的一端與生長段的一端連接，氣溶膠流場管道依次貫穿通過調節段和生長段。以上技術方案中，氣溶膠粒子氣流進入氣溶膠流場管道并經過調節段進行溫濕度調節之后再進入生長段進行生長，在生長段中氣溶膠凝結核粒子在一定的過飽和度下吸收周圍蒸汽體積進行生長，最后從生長段進入外部外部光學檢測裝置，從而使得氣溶膠氣流生長環境的溫濕度更加適宜。

作為優選，本發明的氣溶膠均勻加濕凝結核生長裝置還包括隔熱段，隔熱段設在調節段與生長段之間。以上技術方案中，隔熱段將調節段和生長段分隔，降低了調節段與生長段之間的相互影響作用。

作為優選，調節段包括第一導熱板、設在第一導熱板一端的第一進水口、設在第一導熱板另一端的第一出水口、設在第一導熱板內并設在氣溶膠流場管道外圍的第一螺旋倒三角水流軌道、設在第一導熱板內并設在氣溶膠流場管道內壁的第一多孔介質，第一導熱板通過隔熱段與生長段連接。以上技術方案中，通過對第一導熱板升溫或者降溫，從而可以對第一導熱板內的氣溶膠流場管道進行升溫或者降溫，從而調節第一導熱板內的氣溶膠粒子氣流的溫度。外部液泵控制水流沿著第一螺旋倒三角水流軌道流動并通過第一多孔介質滲流，從而為氣溶膠氣流均勻提供水源和水蒸氣，保證氣溶膠氣流和水獨立流動，從而增加了調節段良好的溫濕度環境。

作為優選，第一進水口和第一出水口均連通有第一暫存裝置，第一暫存裝置設在第一導熱板內。以上技術方案中，通過第一暫存裝置實現調節段內水流的暫存及循環使用功能。

作為優選，生長段包括第二導熱板、設在第二導熱板一端的第二進水口、設在第二導熱板另一端的第二出水口、設在第二導熱板內并設在氣溶膠流場管道外圍的第二螺旋倒三角水流軌道、設在第二導熱板內并設在氣溶膠流場管道內壁的第二多孔介質，第一導熱板通過隔熱段與第二導熱板連接。以上技術方案中，通過對第二導熱板升溫或者降溫，從而可以對第二導熱板內的氣溶膠流場管道進行升溫或者降溫，從而調節第二導熱板內的氣溶膠粒子氣流的溫度。外部液泵控制水流沿著第二螺旋倒三角水流軌道流動并通過第二多孔介質滲流，從而為氣溶膠氣流均勻提供水源和水蒸氣，保證氣溶膠氣流和水獨立流動，從而增加了生長段良好的溫濕度環境。第一導熱板和第二導熱板均為多孔導熱板，增加了第一導熱板和第二導熱板的導熱性能。