[發(fā)明專利]一種在線大氣細顆粒物濃縮與收集裝置和方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010727121.1 | 申請日： | 2020-07-26 |
| 公開（公告）號： | CN111855375A | 公開（公告）日： | 2020-10-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳建民;尚曉娜;孫劍峰;李凌;隋國棟;朱超;康慧慧 | 申請（專利權(quán)）人： | 復(fù)旦大學(xué) |
| 主分類號： | G01N1/40 | 分類號： | G01N1/40;G01N15/02 |
| 代理公司： | 上海正旦專利代理有限公司 31200 | 代理人： | 陸飛;陸尤 |
| 地址： | 200433 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 在線 大氣 顆粒 濃縮 收集 裝置 方法 | ||
1.一種在線大氣細顆粒物濃縮與收集裝置，其特征在于，包括：碰撞式PM2.5切割頭、水箱加熱系統(tǒng)、虛擬切割系統(tǒng)、冷凝循環(huán)系統(tǒng)、在線濃縮樣采集系統(tǒng)；其中：
所述碰撞式PM2.5切割頭，包括PM10、PM5、PM2.5三級，每級由一個沖擊孔板和一個沖擊分離收集板組成，其中，三級沖擊分離收集板的結(jié)構(gòu)相同，由于不同粒徑顆粒的沖擊慣性不同，三級沖擊板的孔數(shù)和孔徑各不相同；
所述水箱加熱系統(tǒng)，包括一水箱（9），用于盛放去離子水，水箱（9）內(nèi)壁設(shè)有隔溫層（10），用于對水箱（9）內(nèi)去離子水保溫；水箱（9）一側(cè)設(shè)有可視窗口（11），用于觀察箱體內(nèi)水面高度；水箱（9）內(nèi)設(shè)有帶有溫度傳感器的電加熱棒（12），用于對去離子水進行加熱；水箱（9）內(nèi)設(shè)有溫控數(shù)顯裝置（13），用于控制去離子水溫度；碰撞式PM2.5切割頭（7）與水箱（9）聯(lián)通；
所述虛擬切割系統(tǒng)，包括虛擬切割器（17）、濃縮氣流真空泵（2）、主氣流真空泵（3）；其中，所述虛擬切割器（17）包括一個噴嘴（19）、一個噴嘴接管（20），以及兩條氣路：主氣路和濃縮氣路；噴嘴（19）與噴嘴接管（20）同軸設(shè)置，噴嘴接管（20）在噴嘴（19）上方， 兩者間隔一定空隙，噴嘴接管（20）用于接收噴嘴（19）噴出的顆粒物；所述主氣流真空泵（3）通過管道與虛擬切割器（17）上部主氣路出口（18）聯(lián)通，該聯(lián)通管道上設(shè)置有干燥管（4）和大流量質(zhì)量流量控制器（5），干燥管（4）用于對氣流加以干燥，以避免系統(tǒng)水汽過大損傷泵體，大流量質(zhì)量流量控制器（5）用于精確控制管道流量；所述濃縮氣流真空泵（2）通過管道與虛擬切割器（17）上部的濃縮氣路聯(lián)通，在該聯(lián)通管道上設(shè)置有浮子流量計（1），用于計量管路流量；
所述冷凝循環(huán)系統(tǒng)，包括冷凝劑循環(huán)管（6）、冷凝機（8）；所述冷凝劑循環(huán)管（6）包括冷凝內(nèi)管（14），冷凝內(nèi)管（14）外緊密纏繞軟銅制螺旋管（15），螺旋管（15）始末兩端分別連接冷凝機（8）的出口和進口；在螺旋管（15）外包裹有一隔溫層（16），使冷凝管溫度不受外界溫度影響，冷凝循環(huán)系統(tǒng)用以循環(huán)流通冷凝液對飽和顆粒物進行冷凝長大；
水箱（9）的氣流出口與冷凝循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝內(nèi)管（14）始端同軸設(shè)置，由快接法蘭（含密封圈）連接；冷凝內(nèi)管（14）終端與虛擬切割系統(tǒng)中噴嘴（19）連接；
所述在線濃縮樣采集系統(tǒng)，包括生物采樣瓶（21）、電磁閥和繼電器（22）、餾分自動收集器（23）、電腦細分恒流泵（24）；其中，生物采樣瓶（21）上口與濃縮氣流真空泵（2）和虛擬切割器（17）之間的聯(lián)通管道聯(lián)通，用于對濃縮后的飽和顆粒物進行在線采集，其采集溶劑為去離子水或其他有機溶劑；四通道電腦細分恒流泵（24）有兩臺，其中一臺用于向生物采樣瓶內(nèi)注入溶劑，另一臺用于從生物采樣瓶中抽取采集好的濃縮樣，用于實現(xiàn)在線濃縮樣采集；在兩臺電腦細分恒流泵之前設(shè)置電磁閥和控制電磁閥開關(guān)的時間繼電器（22），用于控制兩臺電腦細分恒流泵工作，使恒流泵工作休眠時間保持同步；恒流泵（24）抽取的濃縮液通過餾分自動收集器（23）在線收集到試管轉(zhuǎn)盤上的樣品管中，以備后續(xù)樣品分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線大氣細顆粒物濃縮與收集裝置，其特征在于，所述冷凝機中的冷凝劑采用酒精，其濃度可調(diào)，到制冷和降低揮發(fā)量的效果即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線大氣細顆粒物濃縮與收集裝置，其特征在于，所述冷凝內(nèi)管（14）直徑為2.5厘米，長度為80厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線大氣細顆粒物濃縮與收集裝置，其特征在于，所述噴嘴直徑為0.37厘米，噴嘴（9）與噴嘴接管（20）的間隔空隙為0.45厘米，噴嘴接管直徑為2.5厘米。
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