[實用新型]大流量生物氣溶膠本征熒光監測裝置

有效

• 申請號: 202220236407.4
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN216900222U
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張佩;王光輝;陳斌;劉定高;杜昆;朱鑫琦;楊曉佳;朱菁;黃惠杰
• 申請（專利權）人: 上海鐳慎光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N1/24
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種大流量生物氣溶膠本征熒光監測裝置，包含大流量取樣風機、裝有液相介質的采樣杯、置于進氣端的粒子計數器、熒光檢測單元、粒子過濾單元、出液蠕動泵、儲液單元、進液蠕動泵和中央控制單元；以大流量液相采樣技術濃縮生物氣溶膠粒子樣本，以紫外誘導本征熒光技術監測生物粒子的本征熒光，實現低濃度生物氣溶膠粒子的高靈敏快速檢測；采用粒子過濾器的閉環液路系統，可使采樣液多次重復使用，從而實現本監測裝置的長時間自動監測。本實用新型可檢測得到富集后生物氣溶膠粒子樣品的粒子濃度、本征熒光以及漂白后的本征熒光等多項信息，據此可實現檢測低誤報率和氣溶膠粒子的初分類。

技術領域

本實用新型涉及生物氣溶膠光學實時監測技術，特別是一種大流量生物氣溶膠本征熒光監測裝置。

背景技術

生物氣溶膠普遍存在于空氣環境中，且一般情況下濃度較低，空氣中細菌等微生物濃度約為每立方米數百個。目前對生物氣溶膠的實時監測技術中，紫外激發光誘導本征熒光檢測技術因其具有實時性強、自動化程度高、無耗材等諸多優點，在部分場景下獲得了較好的應用效果。

但現有本征熒光監測傳感器一般取樣流量多為1～5L/min范圍，對生物恐怖戰劑釋放后的高濃度生物氣溶膠的預警具有良好的實用效果，但對常規情況下的低濃度生物氣溶膠響應效果較差。部分監測裝置為了適應大流量取樣需求，在熒光檢測器之前加裝了虛擬沖擊濃縮器，虛擬沖擊濃縮器能將大流量氣流中切割粒徑以上的氣溶膠粒子富集到小流量氣流中，但是虛擬沖擊濃縮器的切割粒徑一般較大，無法覆蓋亞微米粒徑的氣溶膠粒子，因此加裝了虛擬沖擊器的熒光檢測裝置只能檢測粒徑偏大的生物氣溶膠粒子。

另一方面，現有生物氣溶膠熒光檢測裝置會受到霧霾、香煙等干擾物的影響，時有誤報。

實用新型內容

針對上述現有問題，本實用新型提供一種大流量生物氣溶膠本征熒光監測裝置，以大流量液相采樣技術濃縮生物氣溶膠粒子樣本，以紫外誘導本征熒光技術監測生物粒子的本征熒光，實現低濃度生物氣溶膠粒子的高靈敏快速檢測；采用粒子過濾器的閉環液路系統，可使采樣液多次重復使用，從而實現本監測裝置的長時間自動監測。本裝置可檢測得到富集后生物氣溶膠粒子樣品的粒子濃度、本征熒光以及漂白后的本征熒光等多項信息，據此可實現檢測低誤報率和氣溶膠粒子的初分類。

本實用新型技術解決方案如下：

一種大流量生物氣溶膠本征熒光監測裝置，其特點在于包含大流量取樣風機、裝有液相介質的采樣杯、置于進氣端的粒子計數器、熒光檢測單元、粒子過濾單元、出液蠕動泵、儲液單元、進液蠕動泵以及中央控制單元，

所述的采樣杯由上段圓筒形與下段錐杯殼形結構一體構成，所述的錐杯殼形結構用于盛裝采樣液，所述的采樣杯的圓筒形上端與所述的大流量取樣風機相連通組成氣旋采樣裝置，在所述的采樣杯圓筒形上段的一側面偏低位置是一氣流連接管，在該氣流連接管的一側連接所述的粒子計數器，在所述的采樣杯圓筒形上段的另一側面偏高位置是一進液口，在所述的采樣杯的錐杯殼的表面鍍紫外加可見光增透膜，所述的采樣杯的錐杯殼的錐尖端由一管道經所述的粒子過濾單元、出液蠕動泵與所述的儲液單元相連通，所述的儲液單元出口的另一管道經所述的進液蠕動泵與所述的采樣杯的進液口相連；

所述的熒光檢測單元包括紫外發光二極管，沿紫外發光二極管的激光輸出方向依次是整形光學組件、所述的采樣杯錐杯殼的檢測區和光陷阱，檢測區內的氣溶膠粒子在所述的紫外發光二極管的激光的照射下發出本征熒光，該本征熒光被聚焦鏡組收集后平行地入射到二向色鏡，所述的本征熒光的短波段熒光被所述的二向色鏡反射后依次經過短波濾光片、短波聚焦鏡和第一光闌之后到達第一熒光探測器，所述的本征熒光的長波段熒光則透過所述的二向色鏡后依次經過長波濾光片、長波聚焦鏡和第二光闌之后到達第二熒光探測器。

所述的熒光檢測單元的檢測區(即光敏感區)位于所述采樣杯的采樣液的下半部分。