[發明專利]一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法

在審

• 申請號: 202011483228.2
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112781942A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 蘇自強;王彥;董豫陽;康晶;陳海龍;楊潔;趙楊軍;李洋;劉暢
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;屈獻莊

1.一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)在爆炸點第一區域布置近區采樣器，所述近區采樣器包含TSP采樣器和分級采樣器，所述TSP采樣器和分級采樣器設有保護措施保護，將所述近區采樣器均勻布置在爆炸點的四個方位，用于采集氣溶膠濃度和氣溶膠粒徑；

(2)在爆炸點第二區域布置遠區采樣器，所述遠區采樣器包含TSP采樣器和分級采樣器，根據監測點的環境特點以及氣象條件確定所述遠區采樣器的位置和數量，所述遠區采樣器的采樣頭的入口氣流方向與采樣氣流的方向一致，用于環境監測；

(3)在爆炸點第三區域布置遠區采樣器，所述遠區采樣器包含TSP采樣器和分級采樣器，根據監測點的環境特點以及氣象條件確定所述遠區采樣器的位置和數量，所述遠區采樣器的采樣頭的入口氣流方向與采樣氣流的方向一致，用于環境監測；

(4)在爆炸點某一方向以及垂直方向各布置一臺高速相機，用以計算爆炸后煙云的體積；

(5)開啟所述近區采樣器、所述遠區采樣器和所述高速相機；

(6)進行數據采集，采集的數據包括氣溶膠濃度、氣溶膠粒徑和爆炸后煙云的照片；

(7)進行數據分析計算，得到所需參數，所述參數包括粒徑分布、氣溶膠濃度和氣溶膠煙云體積。

2.根據權利要求1所述的一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，步驟(1)中所述第一區域離爆炸點的距離≤3m，根據實驗設備的配備程度和水平選擇所述第一區域的近區采樣器類型，所述近區采樣器的類型包括自動控制氣溶膠采樣器陣列、單個遠程或自動控制采樣器和單個手動控制采樣器。

3.根據權利要求2所述的一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，所述自動控制氣溶膠采樣器陣列包括多對采樣器，每對采樣器包含一個TSP采樣器和一個分級采樣器；所述單個遠程或自動控制采樣器包括一對采樣器，每對采樣器包含一個TSP采樣器和一個分級采樣器；所述單個手動控制采樣器包括一對采樣器，每對采樣器包含一個TSP采樣器和一個分級采樣器。

4.根據權利要求1所述的一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，步驟(2)中所述第二區域離爆炸點的距離＞3m且≤20m，步驟(3)中所述第三區域離爆炸點的距離＞20m，根據實驗設備的配備程度和水平選擇所述第二區域和第三區域的遠區采樣器類型，所述遠區采樣器的類型包括單個遠程或自動控制采樣器和單個手動控制采樣器。

5.根據權利要求1所述的一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，步驟(2)、(3)中根據監測點的環境特點以及氣象條件確定所述遠區采樣器的位置和數量，具體為：在爆炸點上風向和下風向布置遠區采樣器，在下風向布置的遠區采樣器數量大于在上風向布置的遠區采樣器數量。

6.根據權利要求1、2、4、5中任一項所述的一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，步驟(5)中當所述近區采樣器和遠區采樣器為單個手動控制采樣器時，需在爆炸發生之前提前開啟所述單個手動控制采樣器，并手動記錄單個手動控制采樣器的開啟時間和爆炸發生時間。

7.根據權利要求1、2、4、5中任一項所述的一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，步驟(5)中當所述近區采樣器和遠區采樣器為單個遠程或自動控制采樣器時，通過遠程或自動控制的方式控制單個遠程或自動控制采樣器在爆炸發生后延期一定時間開啟。

8.根據權利要求1所述的一種爆炸氣溶膠源項獲取和環境監測方法，其特征在于，步驟(7)中所述氣溶膠濃度的計算方法為：

a)當所述近區采樣器為所述單個手動控制采樣器時，根據所述單個手動控制采樣器開啟時間、所述爆炸發生時間和采樣流量，計算出空采體積，減去所述空采體積，得到所述氣溶膠濃度；

b)當所述近區采樣器為所述單個遠程或自動控制采樣器時，直接采用爆炸點近區的TSP采樣器的監測數據，得到所述氣溶膠濃度；

c)當所述近區采樣器為自動控制氣溶膠采樣器陣列時，通過采樣器陣列獲取不同時間段內的氣溶膠濃度。