[發(fā)明專利]通過采集大氣細(xì)顆粒物測(cè)量在線痕量水溶性離子的裝置和方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010727126.4 | 申請(qǐng)日： | 2020-07-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111855376A | 公開（公告）日： | 2020-10-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳建民;尚曉娜;孫劍峰;李凌;隋國(guó)棟;李丹;朱超;康慧慧 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 復(fù)旦大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01N1/40 | 分類號(hào)： | G01N1/40;G01N30/96 |
| 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(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 通過 采集 大氣 顆粒 測(cè)量 在線 痕量 水溶性 離子 裝置 方法 | ||
1.一種通過采集大氣細(xì)顆粒物在線測(cè)量痕量水溶性離子的裝置，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)、在線測(cè)量系統(tǒng)；其中：
所述碰撞式PM2.5切割頭，包括PM10、PM5、PM2.5三級(jí)，每級(jí)由一個(gè)沖擊孔板和一個(gè)沖擊分離收集板組成，其中，三級(jí)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(jí)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(duì)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(duì)去離子水進(jìn)行加熱；水箱（9）內(nèi)設(shè)有溫控?cái)?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(gè)噴嘴（19）、一個(gè)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(duì)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(jì)（1），用于計(jì)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(jī)（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(jī)（8）的出口和進(jìn)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(duì)飽和顆粒物進(jìn)行冷凝長(zhǎng)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；
所述在線測(cè)量系統(tǒng)，包括生物采樣瓶（21）、在線離子色譜（22）、電腦細(xì)分恒流泵（23）；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(duì)濃縮后的飽和顆粒物進(jìn)行在線采集，其采集溶劑為去離子水或其他有機(jī)溶劑；四通道電腦細(xì)分恒流泵（23）有兩臺(tái)，其中一臺(tái)用于向生物采樣瓶?jī)?nèi)注入溶劑，另一臺(tái)用于從生物采樣瓶中抽取采集好的濃縮樣，用于實(shí)現(xiàn)在線濃縮樣采集；兩臺(tái)電腦細(xì)分恒流泵之前設(shè)置電磁閥和控制電磁閥開關(guān)的時(shí)間繼電器，用于控制兩臺(tái)電腦細(xì)分恒流泵工作，使恒流泵工作休眠時(shí)間保持同步；恒流泵（23）抽取的濃縮液將在線注入到離子色譜（22），經(jīng)過色譜本身配備的在線過濾器后，進(jìn)行痕量水溶性離子或其他痕量離子的在線監(jiān)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量痕量水溶性離子的裝置，其特征在于，所述冷凝機(jī)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所述的在線測(cè)量痕量水溶性離子的裝置，其特征在于，所述冷凝內(nèi)管（14）直徑為2.5厘米，長(zhǎng)度為80厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量痕量水溶性離子的裝置，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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