CN103616261B - 一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气体采集装置的技术领域，尤其涉及一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置。是由气泵连接流量计，流量计的另一端连接进气管，进气管延伸至滤瓶中的纯净水内；出气管一端连接过滤网，出气管另一端穿过瓶塞延伸连接至第二滤瓶中的纯净水内；第二滤瓶中的第二出气管一端连接有过滤网，第二出气管另端穿过第二滤瓶的瓶塞延伸连接至第三滤瓶中的纯净水内；第三出气管一端连接过滤网，第三出气管另端穿过第三滤瓶的瓶塞延伸至第三滤瓶外。本发明可对雾霾中的导电离子、颗粒物进行采集和后续定量测试，且采集过程较为方便，设备造价低，使用方便，并且由于设有多级过滤程序，因此具有测量精高的显著优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体采集装置的技术领域，尤其涉及一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置，具体是大气雾霾中导电离子和不溶解颗粒提取采集的装置，进行采集后可以用于对大气中上述成分的定量分析。
背景技术
目前，针对大气中雾霾中颗粒物浓度由环保部门进行测试和发布，主要包括PM10、颗粒物浓度、PM2.5等指标，这些指标均通过特定的一种或几种仪器进行测量。颗粒物测量常规使用一定体积的空气进入激光测量区，空气中的颗粒物在激光照射下产生散射光，通过光电转换器使颗粒物信号转换成相应的电信号，测量颗粒物电信号，并经过数学模型转换，得出颗粒物质量浓度。但这种测试无法采集雾霾中溶解离子，同时要求湿度不大于90%。
上述测量无电力系统防污闪领域最为关注的液态雾中导电离子浓度的指标。同时，环保部门的设备一般为固定在某些观测站点，难以满足电力系统对不同变电站、输电线路测试的便携性要求，且环保系统的设备功能较多导致造价非常高。
目前电力系统在防污闪领域只进行绝缘子表面积污的测量，难以把握大气中可溶性离子和不容颗粒物的沉积浓度和速度，实际上很大部分的污闪是由于大气中含有的离子成分骤然增多所致，而非绝缘子表面积污仅为次要因素。电力系统针对户外雾霾的分析还没有有效的方式或便携仪器。
发明内容
为了克服目前设备不能进行雾霾中溶解离子的针对性测量和颗粒物测量对湿度的限制要求，本发明提供一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置。目的确能够方便地获取定量体积大气中可溶性离子总量和颗粒物总量，用于后续的理化科学分析。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置，它是由气泵连接流量计，流量计的另一端连接进气管，进气管延伸至滤瓶中的纯净水内；出气管的一端连接有过滤网，出气管的另一端穿过瓶塞延伸连接至第二滤瓶中的纯净水内；第二滤瓶中的第二出气管一端连接有过滤网，第二出气管的另一端穿过第二滤瓶的瓶塞延伸连接至第三滤瓶中的纯净水内；第三出气管一端连接有过滤网，第三出气管的另一端穿过第三滤瓶的瓶塞延伸至第三滤瓶外。
所述的进气管由软管、玻璃管及橡胶管依次连接构成。
所述的橡胶管的管壁上带有出气孔。
所述的出气管、第二出气管及第三出气管，设在滤瓶内的一端均设置在水面上，不与水面相接触。
所述的纯净水可以用去离子水或蒸馏水替代。
所述的滤瓶、第二滤瓶及第三滤瓶为密闭滤瓶，瓶上带有刻度，并且为玻璃瓶或塑料瓶或金属瓶中的一种均可。
所述的气泵为小型气泵。
所述的流量计上设有流速调节钮。
所述的进气管是由软管连接玻璃管，玻璃管的另一端穿过滤瓶上的瓶塞在滤瓶内和橡胶管相连接；橡胶管延伸并浸入至滤瓶内的纯净水中；
出气管穿过瓶塞，出气管在滤瓶内的一端设在水面上并连接有过滤网，出气管的另一端依次连接软管、玻璃管及橡胶管并延伸连接至第二滤瓶内的纯净水中；
第二出气管穿过第二滤瓶的瓶塞延伸连接至第三滤瓶中，第二出气管在第二滤瓶内的一端连接有过滤网，并置于水面上；
第二出气管的另一端依次连接软管、玻璃管及橡胶管，并使橡胶管延伸连接至第三滤瓶内的纯净水中；第三出气管在第三滤瓶内的一端连接有过滤网，并置于水面上；第三出气管的另一端延伸至第三滤瓶外。
本发明的优点及有益效果是：可以对雾霾中的导电离子、颗粒物进行采集和后续定量测试，且采集过程较为方便，设备造价低，使用方便，并且由于设有多级过滤程序，因此具有测量精高的显著优点。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：气泵1，流量计2，软管3，玻璃管4，瓶塞5，滤瓶6，橡胶管7，纯净水8，过滤网9，出气管10，第二滤瓶11，第三滤瓶12，第二出气管13，第三出气管14。
具体实施方式
实施例1：
本发明就是一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置。如图1所示，它是由气泵1连接流量计2，流量计2的另一端连接进气管，进气管延伸至滤瓶6中的纯净水8内；出气管10的一端连接有过滤网9，出气管10的另一端穿过瓶塞5延伸连接至第二滤瓶11中的纯净水内；第二滤瓶11的第二出气管13一端连接有过滤网，第二出气管13的另一端穿过第二滤瓶11的瓶塞延伸连接至第三滤瓶12中的纯净水内；第三出气管14一端连接有过滤网，第三出气管14的另一端穿过第三滤瓶12的瓶塞延伸至第三滤瓶12外。所述的出气管10、第二出气管13及第三出气管14，设在滤瓶内的一端均设置在水面上，不与水面相接触。所述的滤瓶6第二滤瓶11及第三滤瓶12为密闭滤瓶，瓶上带有刻度。
具体实施时，共分三级吸收采集，后续二次过滤吸收装置和第一次过滤装置是一致的。
首先是，由小型气泵1与带有流速调节钮的流量计2连接，流量计2的另一端连接第一次过滤的进气管，该进气管是由软管3连接玻璃管4，玻璃管4的另一端穿过密闭滤瓶6上的橡胶瓶塞5在滤瓶6内和管壁上带有出气孔的橡胶管7相连接；橡胶管7延伸并浸入至滤瓶6内的纯净水8中。
玻璃出气管10穿过瓶塞5，出气管10在滤瓶6内的一端设在纯净水的水面上并连接有过滤网9。出气管10的另一端依次连接软管、玻璃管及管壁上带有出气孔的橡胶管，并使橡胶管延伸连接至密闭的第二滤瓶11内的纯净水中，此为第二次过滤。
玻璃第二出气管13依次连接软管、玻璃管及管壁上带有出气孔的橡胶管。玻璃第二出气管13在密闭的第二滤瓶11内的一端连接有过滤网，并置于水面上。玻璃第二出气管13的另一端穿过密闭的第二滤瓶11的橡胶瓶塞延伸连接至第三滤瓶12中，并使带有出气孔的橡胶管设置在第三滤瓶12内的纯净水中。
玻璃第三出气管14在密闭的第三滤瓶12内的一端连接有过滤网，并置于水面上；玻璃第三出气管14的另一端延伸至第三滤瓶12外。此次过滤为第三次过滤。
在雾霾大气中，利用低流量、可选用交流电源供电和电池供电的小型气泵，该气泵能够调节供气速度，具备流量计量功能。将大气均匀地顺次抽取到一组储有纯净水（溶解的导电离子浓度小于0.001mg/L，无悬浮不溶物浓度小于0.001mg/L）的封闭玻璃瓶中，通过玻璃瓶中的水吸收雾霾中的导电离子，对可能随出气管其他飘散的微量不容微粒，通过设置在出气管口的过滤网进行拦截过滤。这样便使定量空气中的可溶离子全部吸收到纯净水中，使得纯净水具备导电能力。通过测量纯净水的电导率可以得到单位体积大气中可溶性离子密度（等价成同导电能力的NaCl），不溶物颗粒对纯水的电导率无影响。将过滤网在上述水中进行清洗，使得不溶物全部被水分吸收后，对水进行过滤烘干称重，计算得到单位体积大气中不溶物质量。
小型气泵1将大气中的雾霾通过带有流速调节钮的流量计2、软管3、细玻璃管4、壁带孔的橡胶管7匀速抽取到带刻度的玻璃瓶6中的纯净水8中，在经过壁带孔的橡胶管7时，从多个小孔产生小气泡，气泡中的溶于水的90%离子被纯净水吸收，气体中的固体颗粒物80%以上被纯净水吸收，气体经过滤网9进入下一级循环并被进一步吸收过滤。这样经过三次吸收过滤后，最终排放的气体将仅含有极少量可溶离子和不溶物颗粒。离子和颗粒物吸收采集率均达到99%以上。
采集完成后，打开瓶塞5将过滤网9上吸收的颗粒物轻轻涮洗到水中8。即可对采集后的水进行电导率测试以及离子成分分析。随后可通过过滤、烘干环节利用天平测量颗粒物的重量。
因采集的大气雾霾总量是通过流量计2进行测试，于是可以计算单位体积空气中的总离子含量（折算为NaCl）以及颗粒物含量。
实施例2：
本发明在实施时，所述的纯净水8还可以用去离子水或蒸馏水替代。滤瓶可以用塑料瓶或金属瓶替代。
Claims (2)
1.一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置，其特征是：它是由气泵（1）连接流量计（2），流量计（2）的另一端连接进气管，进气管延伸至滤瓶（6）中的纯净水（8）内；出气管（10）的一端连接有过滤网（9），出气管（10）的另一端穿过瓶塞（5）延伸连接至第二滤瓶（11）中的纯净水内；第二滤瓶（11）中的第二出气管（13）一端连接有过滤网，第二出气管（13）的另一端穿过第二滤瓶（11）的瓶塞延伸连接至第三滤瓶（12）中的纯净水内；第三出气管（14）一端连接有过滤网，第三出气管（14）的另一端穿过第三滤瓶（12）的瓶塞延伸至第三滤瓶（12）外；
所述的进气管由软管（3）、玻璃管（4）及橡胶管（7）依次连接构成；
所述的橡胶管（7）的管壁上带有出气孔；
所述的出气管（10）、第二出气管（13）及第三出气管（14），设在滤瓶内的一端均设置在水面上，不与水面相接触；
所述的纯净水（8）可以用去离子水或蒸馏水替代；
所述的滤瓶（6）、第二滤瓶（11）及第三滤瓶（12）为密闭滤瓶，瓶上带有刻度，并且为玻璃瓶或塑料瓶或金属瓶中的一种均可；
所述的气泵（1）为小型气泵；
所述的流量计（2）上设有流速调节钮。
2.根据权利要求1所述的一种雾霾中导电离子和不溶物颗粒提取采集装置，其特征是：所述的进气管是由软管（3）连接玻璃管（4），玻璃管（4）的另一端穿过滤瓶（6）上的瓶塞（5）在滤瓶（6）内和橡胶管（7）相连接；橡胶管（7）延伸并浸入至滤瓶（6）内的纯净水（8）中；
出气管（10）穿过瓶塞（5），出气管（10）在滤瓶（6）内的一端设在水面上并连接有过滤网（9），出气管（10）的另一端依次连接软管、玻璃管及橡胶管并延伸连接至第二滤瓶（11）内的纯净水中；
第二出气管（13）穿过第二滤瓶（11）的瓶塞延伸连接至第三滤瓶（12）中，第二出气管（13）在第二滤瓶（11）内的一端连接有过滤网，并置于水面上；
第二出气管（13）的另一端依次连接软管、玻璃管及橡胶管，并使橡胶管延伸连接至第三滤瓶（12）内的纯净水中；第三出气管（14）在第三滤瓶（12）内的一端连接有过滤网，并置于水面上；第三出气管（14）的另一端延伸至第三滤瓶（12）外。
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