[發明專利]一種邊界層PM2.5檢測方法

有效

• 申請號: 202011597610.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112816376B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 潘濤;余浩南;鄭昕;丁誼
• 申請（專利權）人: 北方大賢風電科技(北京)有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N5/02;G01N1/24;G01N1/26;B01D46/24;B01D46/681;B01D46/76
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司 44376
• 代理人: 李順

1.一種邊界層PM2.5檢測方法，其特征在于，該方法步驟如下：

S1、邊界層劃分：根據PM2.5的檢測區域地貌的平局高度為基準，根據國標法計算出邊界層的高度，并結合氣象資料中大氣溫度的分布狀態，在邊界層中劃定出不同位溫的范圍；

S2、浮空球設定：將S1中計算出的邊界層數據錄入至浮空球中，同時在不同位溫范圍內設定浮空球的檢測點，并通過邊界層中的位溫變化程度，在溫度交界區域降低浮空球的上升速度，對區域內的顆粒物進行多次采樣；

S3、滯空區檢測：在S2中浮空球的采樣過程中，通過進氣口(51)將大氣吸入采樣筒(5)中，并經濾氣網(6)過濾出PM2.5進入空心管(7)中，以進行PM2.5質量的檢測，并在檢測完成后，通過排氣孔排出空心管(7)中的PM2.5，用以浮空球進行下一位置PM2.5的檢測；

S4、數據集耦合：將S3中浮空球對滯空區采集的數據，實時傳輸至地面數據點中，獲得邊界層中PM2.5濃度關于邊界層溫度分布的狀態圖，并結合氣象資料對邊界層中PM2.5的流向進行預測，預報區域內PM2.5的污染狀況；

S5、浮空球回收：當S4對S3中采集的數據耦合分析完成后，控制浮空球的氣瓶(3)降低充氣球(2)中的氦氣量，使 浮空球在重力作用下降落至地面，并在驅動漿(52)的控制下，維持浮空球的 運行軌跡；

其中，S2-S5中所述的浮空球包括動力機構、采集組件、信息模塊和控制器；所述動力機構用于控制浮空球的機動，并通過采集組件對氣體中的污染物進行檢測；所述信息模塊對檢測的污染物數據進行傳輸；所述控制器用于調節浮空球的運行；

所述動力機構包括載荷架(1)、充氣球(2)、氣瓶(3)和動力泵(4)；所述載荷架(1)的上方設有相連的充氣球(2)，載荷架(1)中安裝有氣瓶(3)；所述氣瓶(3)與充氣球(2)間相連通，并在其中填充有氦氣；所述動力泵(4)連通在充氣球(2)與氣瓶(3)間，動力泵(4)用于調節充氣球(2)與氣瓶(3)間的氣體量，進而改變浮空球的升降狀態；

所述采集組件包括采樣筒(5)、濾氣網(6)和空心管(7)；所述采樣筒(5)安裝在載荷架(1)中，采樣筒(5)的筒面上設有進氣口(51)，采樣筒(5)的底部開設有排氣口，排氣口中安裝有抽風機；所述濾氣網(6)安裝在進氣口(51)中，濾氣網(6)對大氣顆粒物進行篩選；所述濾氣網(6)內部的采樣筒(5)中還設有空心管(7)，空心管(7)的一端安裝有單通向截流的濾芯；所述空心管(7)通過轉向架(8)安裝在采樣筒(5)中；所述轉向架(8)在采樣筒(5)的端部安裝有驅動的電機，轉向架(8)與采樣筒(5)的濾芯部位間設置有檢測磁片(81)；所述檢測磁片(81)在產生的電場作用下使空心管(7)產生振蕩；所述空心管(7)的下方與排氣口相連通。

2.根據權利要求1所述的一種邊界層PM2.5檢測方法，其特征在于：所述采樣筒(5)的周向上還設有密閉筒(9)，密閉筒(9)包裹在濾氣網(6)的外側，并使采樣筒(5)的進氣口(51)封閉起來；所述密閉筒(9)固定在載荷架(1)的箍環(11)中，箍環(11)與載荷架(1)間安裝有升降桿(12)；所述密閉筒(9)用于控制采樣筒(5)的大氣采集量。

3.根據權利要求2所述的一種邊界層PM2.5檢測方法，其特征在于：所述密閉筒(9)上還設置有梳毛(91)，梳毛(91)間歇分布在密閉筒(9)的內壁上，梳毛(91)的頂端與濾氣網(6)的表面相接觸；所述箍環(11)與密閉筒(9)間還設有滾筒電機(111)，箍環(11)通過滾筒電機(111)使密閉筒(9)產生轉動。

4.根據權利要求3所述的一種邊界層PM2.5檢測方法，其特征在于：所述密閉筒(9)上還設置有梳板(92)，梳板(92)安裝在密閉筒(9)的外壁上；所述梳板(92)與貫穿密閉筒(9)的梳毛(91)相固定，梳板(92)固定在外側的殼架(93)上，殼架(93)上還設置有振動馬達(94)。

5.根據權利要求3所述的一種邊界層PM2.5檢測方法，其特征在于：所述濾氣網(6)的端部還設置有扭簧(61)，濾氣網(6)通過扭簧(61)固定在采樣筒(5)中；所述扭簧(61)朝采樣筒(5)的端部還設有相嚙合的棘齒環(62)，棘齒環(62)使濾氣網(6)在旋轉過程中產生振動。

6.根據權利要求5所述的一種邊界層PM2.5檢測方法，其特征在于：所述采樣筒(5)的下方還設有驅動漿(52)，驅動漿(52)通過轉向軸(53)安裝在載荷架(1)上，驅動漿(52)的軸向與水平面相平行。