CN109709004A - 尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法。测量系统包括滤膜采样装置、荷电器、捕集装置一、捕集装置二、法拉第杯一和法拉第杯二。滤膜采样装置包括滤膜、托架和托架固定结构。荷电器包括壳体、放电针和第一绝缘套。捕集装置一包括第一捕集电极、第一敏感电极和第二绝缘套。捕集装置二包括第二捕集电极、第二敏感电极和第三绝缘套。法拉第杯一包括第一滤网和第一可伸缩电极。法拉第杯二包括第二滤网和第二可伸缩电极。该测量系统及方法能够解决现有技术中存在的不足，实现机动车尾气颗粒物数浓度和质量浓度的同时测量，具有方便携带、易清洗等特点，适用于车载测量。

Description

尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法

技术领域

本发明涉及大气气溶胶监测技术领域，具体涉及一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法。

背景技术

随着机动车保有量的逐年增加，机动车尾气排放污染问题日趋严重，我国对机动车污染物排放限值的管控日趋严格，环保部门对便携式的执法设备需求迫切。由于目前机动车污染物的测量设备都集中在实验室测量，很难满足环保部门的现场执法需求。鉴于《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》国家标准(GB 18352.6—2016)中明确规定了颗粒物数浓度和质量浓度的限值。

现有的机动车尾气颗粒物数浓度测量系统，虽然可以用于实验室测量，得到颗粒物数浓度值，但是得不到颗粒物分布的中值粒径和质量浓度值，且系统不便携，测量单元污染后清洗不方便。

因此，需要设计一种便携式且能同时测量机动车尾气细颗粒物数浓度和质量浓度的测量系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法，该测量系统及方法能够解决现有技术中存在的不足，实现机动车尾气颗粒物数浓度和质量浓度的同时测量，具有方便携带、易清洗等特点，适用于车载测量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，包括滤膜采样装置、荷电器、捕集装置一、捕集装置二、法拉第杯一和法拉第杯二。

具体地说，所述滤膜采样装置包括滤膜、托架和托架固定结构；所述托架中间开设有气体流动腔体一；所述滤膜可拆卸安装在托架内。

所述荷电器包括壳体、放电针和第一绝缘套；所述壳体中间开设有与气体流动腔体一相连通的气体流动腔体二；所述第一绝缘套嵌入安装在壳体的上端，且第一绝缘套的内端部开设有放电腔；所述放电腔的外周设有放电腔外壳；所述放电针贯穿安装在第一绝缘套中，放电针的一端伸出至壳体的外侧，另一端位于放电腔中；所述第一绝缘套上开设有与放电腔相连通的洁净空气进口；所述放电腔外壳上开设有用于连通气体流动腔体二与放电腔的通孔；所述气体流动腔体二中嵌入设置有套筒，套筒的底端与壳体的底端相连。

所述捕集装置一包括第一捕集电极、第一敏感电极和第二绝缘套；所述捕集装置二包括第二捕集电极、第二敏感电极和第三绝缘套；所述第一敏感电极和第二敏感电极对称设置套筒两侧的壳体中段；所述第一捕集电极和第二捕集电极对称设置在套筒上端的两侧；所述第一敏感电极和第一捕集电极相对应设置，第一敏感电极安装在壳体的中段侧壁上，且第一敏感电极的外端伸出至壳体的外侧；所述第二敏感电极和第二捕集电极相对应设置，第二敏感电极安装在壳体的中段侧壁上，且第二敏感电极的外端伸出至壳体的外侧。

所述法拉第杯一包括第一滤网和第一可伸缩电极；所述法拉第杯二包括第二滤网和第二可伸缩电极；所述第一滤网和第二滤网对称设置在套筒下端与壳体下端之间；所述第一可伸缩电极的内端与第一滤网相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧；所述第二可伸缩电极的内端与第二滤网相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧。

进一步的，所述气体流动腔体二包括与气体流动腔体一相连的第一气体流动通道和分别与第一气体流动通道的下端相连通且对称设置的第二气体流动通道与第三气体流动通道；所述第一气体流动通道中设有圆弧形凹陷，所述圆弧形凹陷与放电腔外壳之间的腔体为荷电腔。

进一步的，所述托架的顶部开设有与气体流动腔体一相连通的样气进口，底部开设有与气体流动腔体一相连通的大流量出口；所述样气进口通过稀释采样器接尾气排放管；所述大流量出口通过流量计四接气泵二。

进一步的，所述洁净空气进口依次连接有流量计一、过滤干燥器、喷射泵和空气源。

进一步的，所述第一可伸缩电极的外端部接静电计一；所述第二可伸缩电极的外端部接静电计二。

进一步的，所述第一滤网通过第一滤网固定座安装在气体流动腔体二中，且第一滤网固定座上开设有与气体流动腔体二相连通的小流量出口一；所述小流量出口一连接有流量计二；所述第二滤网通过第二滤网固定座安装在气体流动腔体二中，且第二滤网固定座上开设有与气体流动腔体二相连通的小流量出口二；所述小流量出口二连接有流量计三；所述流量计二和流量计三同时连接有一气泵一。

进一步的，所述第一捕集电极、第二捕集电极、第一敏感电极和第二敏感电极均采用铜材质。

进一步的，所述第一绝缘套、第二绝缘套、第三绝缘套和套筒均采用聚醚醚酮材质。

本发明还涉及一种上述测量系统的测量方法，该方法包括以下步骤：

(1)尾气排放管排出的尾气经稀释采样器稀释后得到样气。

(2)从稀释采样器流出的样气分成两路：一路进入到气体流动腔体一中，由滤膜对样气中的颗粒物进行过滤，过滤后的样气从大流量出口排出，并依次流过流量计四和气泵二；另一路进入到气体流动腔体二中。

(3)空气源流出的气体依次通过喷射泵和过滤干燥器后，得到洁净的空气气流，洁净的空气气流经过流量计1后，由洁净空气进口进入到放电腔中。

(4)将放电针外端接入3KV高压，使放电腔外壳接地，放电针尖端放电，电离进入到放电腔中的洁净的空气气流，产生大量的正离子。

(5)在洁净的空气气流的推动下，放电腔中的正离子通过通孔进入到荷电腔中；当进入到气体流动腔体二中的样气流经荷电腔时，荷电腔中的一部分正离子与样气中的颗粒物发生碰撞，正离子附着在样气中的颗粒物上，使颗粒物带上正电，得到带电颗粒物；带电颗粒物和另一部分正离子随气流分为两路，一路进入到气体流动通道一中，另一路进入到气体流动通道二中。

(6)将第一敏感电极的外端部接入24V电压，第一捕集电极接地，从而在第一敏感电极和第一捕集电极之间形成第一捕集电场；将第二敏感电极的外端部接入48V电压，将第二捕集电极接地，从而在第二敏感电极和第二捕集电极之间形成第二捕集电场。

(7)进入到气体流动通道一和气体流动通道二中的正离子和特定粒径以下的带电颗粒物，在第一捕集电场和第二捕集电场的作用下，被第一捕集电极和第二捕集电极收集，其余的带电颗粒物在气流的驱动下，被第一滤网和第二滤网收集；穿过第一滤网后的气流由小流量出口一流出，并依次流经流量计二和气泵一；穿过第二滤网后的气流由小流量出口二流出，并依次流经流量计三和气泵一。

(8)采用静电计一测量留在第一滤网上的带电颗粒物的电流值I₁，采用静电计二测量留在第二滤网上的带电颗粒物的电流值I₂，并采用公式D_p＝a0+a1*R+a2*R²+a3*R³求得样气中颗粒物的中值粒径D_p，其中，R＝I₂/I₁，a0、a1、a2、a3分别为多项式系数。

(9)采用公式N＝(I₁+I₂)/(q*Q)，计算得到机动车尾气中的颗粒物数浓度，其中，N表示机动车尾气中的颗粒物数浓度，D_p为样气中颗粒物的中值粒径，q为平均带电量，且q＝c*D_p，Q为进入流量计2或流量计3的气体流量，c为标定系数。

(10)对测量结束后的滤膜进行称重，得到样气中颗粒物的质量浓度M。

由以上技术方案可知，本发明能够实现机动车尾气颗粒物数浓度和质量浓度的同时测量，具有方便携带、易清洗等特点，适用于车载测量。本发明采用捕集装置和法拉第杯构成测量单元，且采用两个对称的测量单元，可以有效的控制粒径检测下限及中值粒径值的获取，进一步明确尾气颗粒物的粒径分布图。本发明中的法拉第杯中的滤网采用筒状结构，可以有效的增加颗粒物的收集效率，且法拉第杯整体采用易拆卸结构，当滤网受到污染时，可以方便更换，保证测量结果的准确性。

附图说明

图1是本发明中测量系统的系统框图；

图2是滤膜采样装置、荷电器、捕集装置一、捕集装置二、法拉第杯一和法拉第杯二的结构示意图。

其中：

1、空气源，2、喷射泵，3、过滤干燥器，4、流量计一，5、荷电器，6、捕集装置一，7、法拉第杯一，8、流量计二，9、捕集装置二，10、法拉第杯二，11、流量计三，12、气泵一，13、气泵二，14、流量计四，15、滤膜采样装置，16、稀释采样器，17、尾气排放管，18、静电计一，19、静电计二，20、样气进口，21、荷电腔，22、放电腔外壳，23、上盖，24、第一绝缘套，25、洁净空气进口，26、放电针，27、套筒，28、第二绝缘套，29、第一敏感电极，30、第一捕集电极，31、第一可伸缩电极，32、下盖，33、第一滤网固定座，34、第一滤网，35、小流量出口一，36、小流量出口二，37、第二滤网固定座，38、第二滤网，39、第二可伸缩敏感电极，40、第二捕集电极，41、第二敏感电极，42、第三绝缘套，43、大流量出口，44、托架固定座，45、托架，46、托架盖，47、托架固定盖，48、第一捕集电场，49、第二捕集电场，50、滤膜，51、第一气体流动通道，52、第二气体流动通道，53、第三气体流动通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1-图2所示的一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，包括滤膜采样装置15、荷电器5、捕集装置一6、捕集装置二9、法拉第杯一7和法拉第杯二10。

具体地说，所述滤膜采样装置15包括滤膜50、托架45和托架固定结构。所述托架45中间开设有气体流动腔体一；所述滤膜50可拆卸安装在托架45内。所述托架45的顶部开设有与气体流动腔体一相连通的样气进口20，底部开设有与气体流动腔体一相连通的大流量出口43；所述样气进口20通过稀释采样器16接尾气排放管17；所述大流量出口43通过流量计四14接气泵二13。所述托架固定结构包括自上向下依次设置的托架固定盖47和托架固定座44。托架固定盖47与壳体的上端外壁相连。所述托架45包括托架主体和可拆卸安装在托架主体上端开口处的托架盖46。机动车尾气排放管17排出的尾气，通过稀释采样器处理后，通过样气进口20进入到托架内的气体流动腔体一中，在该气体经过滤膜时，滤膜将该气体中的颗粒物过滤掉。通过对测量前后的滤膜进行称重，能够获取样气中颗粒物质量浓度。

所述荷电器5包括壳体、放电针26和第一绝缘套24。所述壳体中间开设有与气体流动腔体一相连通的气体流动腔体二。所述壳体包括自上向下依次设置的上盖23和下盖32。所述第一绝缘套24嵌入安装在壳体的上端，如图1所示，第一绝缘套24嵌入安装在上盖23的侧壁上。第一绝缘套24套设在放电针的中段外侧。且第一绝缘套24的内端部开设有放电腔；所述放电腔的外周设有放电腔外壳22。所述放电针26贯穿安装在第一绝缘套24中，放电针26的一端伸出至壳体的外侧，另一端位于放电腔中。所述第一绝缘套24上开设有与放电腔相连通的洁净空气进口25；所述放电腔外壳22上开设有用于连通气体流动腔体二与放电腔的通孔；所述气体流动腔体二中嵌入设置有套筒27，套筒27的底端与壳体的底端相连。优选的，套筒27位于气体流动腔体二的下端中间，将气体流动腔体二的下端分成气体流动通道一和气体流动通道二两个气路。套筒27与下盖螺纹连接。

所述捕集装置一6包括第一捕集电极30、第一敏感电极29和第二绝缘套28。所述捕集装置二9包括第二捕集电极40、第二敏感电极41和第三绝缘套42。第一敏感电极29和第二敏感电极41均为T型，包括纵向部分和垂直连接在纵向部分中段外侧的横向部分。两个敏感电极的纵向部分分别嵌入设置在上盖的内侧壁上，且与上盖螺纹连接。第二绝缘套28套设在第一敏感电极29的横向部分的外侧，第三绝缘套42套设在第二敏感电极41的横向部分的外侧。所述第一敏感电极29和第二敏感电极41对称嵌入设置套筒27两侧的壳体中段；所述第一捕集电极30和第二捕集电极40对称设置在套筒27上端的两侧；所述第一敏感电极29和第一捕集电极30相对应设置，第一敏感电极29安装在壳体的中段侧壁上，且第一敏感电极29的外端伸出至壳体的外侧；所述第二敏感电极41和第二捕集电极40相对应设置，第二敏感电极41安装在壳体的中段侧壁上，且第二敏感电极41的外端伸出至壳体的外侧。

所述法拉第杯一7包括第一滤网34和第一可伸缩电极31；所述法拉第杯二10包括第二滤网38和第二可伸缩电极39；所述第一滤网34和第二滤网38对称设置在套筒27下端与壳体下端之间；所述第一可伸缩电极31的内端与第一滤网34相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧；所述第二可伸缩电极39的内端与第二滤网38相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧。

进一步的，所述气体流动腔体二包括与气体流动腔体一相连的第一气体流动通道51和分别与第一气体流动通道51的下端相连通且对称设置的第二气体流动通道52与第三气体流动通道53；所述第一气体流动通道51中设有圆弧形凹陷，所述圆弧形凹陷与放电腔外壳22之间的腔体为荷电腔21。通过设置圆弧形凹陷，能够增加正离子和颗粒物接触的时间，使正离子和颗粒物充分接触，保证荷电的充分性。

进一步的，所述洁净空气进口25依次连接有流量计一4、过滤干燥器3、喷射泵2和空气源1。空气源连接喷射泵的入口，喷射泵的出口接过滤干燥器的入口，过滤干燥器的出口接流量计一的入口，流量计一的出口接洁净空气进口。

进一步的，所述第一可伸缩电极31的外端部接静电计一18；所述第二可伸缩电极39的外端部接静电计二19。静电计一和静电计二分别用于测量滤网一和滤网二收集的颗粒物的电流值。

进一步的，所述第一滤网34通过第一滤网固定座33安装在气体流动腔体二中，且第一滤网固定座33上开设有与气体流动腔体二相连通的小流量出口一35；所述小流量出口一35连接有流量计二8；所述第二滤网38通过第二滤网固定座37安装在气体流动腔体二中，且第二滤网固定座37上开设有与气体流动腔体二相连通的小流量出口二36；所述小流量出口二36连接有流量计三11；所述流量计二8和流量计11三同时连接有一气泵一12。第一滤网固定座33与下盖螺纹连接。第二滤网固定座与下盖螺纹连接。所述第一滤网和第二滤网均采用筒状结构，包括圆形滤网主体和设置在滤网主体上端的圆环状滤网外壳，这种结构有利于提高颗粒物的收集效率，进而提高法兰第杯的探测效率。

进一步的，所述第一捕集电极30、第二捕集电极40、第一敏感电极29和第二敏感电极41均采用铜材质。

进一步的，所述第一绝缘套24、第二绝缘套28、第三绝缘套42和套筒27均采用聚醚醚酮材质。

本发明还涉及一种上述测量系统的测量方法，该方法包括以下步骤：

(1)尾气排放管17排出的尾气经稀释采样器16稀释后得到样气。

(2)从稀释采样器16流出的样气分成两路：一路进入到气体流动腔体一中，由滤膜50对样气中的颗粒物进行过滤，过滤后的样气从大流量出口43排出，并依次流过流量计四14和气泵二13；另一路进入到气体流动腔体二中。

(3)空气源1流出的气体依次通过喷射泵2和过滤干燥器3后，得到洁净的空气气流，洁净的空气气流经过流量计1后，由洁净空气进口25进入到放电腔中。

(4)将放电针26外端接入3KV高压，使放电腔外壳22接地，放电针尖端放电，电离进入到放电腔中的洁净的空气气流，产生大量的正离子。上盖23接地，放电腔外壳22与上盖23相连，所以放电腔外壳22也就接地了。

(5)在洁净的空气气流的推动下，放电腔中的正离子通过通孔进入到荷电腔21中；当进入到气体流动腔体二中的样气流经荷电腔21时，荷电腔21中的一部分正离子与样气中的颗粒物发生碰撞，正离子附着在样气中的颗粒物上，使颗粒物带上正电，得到带电颗粒物；带电颗粒物和另一部分正离子随气流分为两路，一路进入到气体流动通道一中，另一路进入到气体流动通道二中。

(6)将第一敏感电极29的外端部接入24V电压，第一捕集电极30接地，从而在第一敏感电极29和第一捕集电极30之间形成第一捕集电场48；将第二敏感电极41的外端部接入48V电压，将第二捕集电极40接地，从而在第二敏感电极41和第二捕集电极40之间形成第二捕集电场49。可以通过标定，选择不同的电压值来接入第一敏感电极和第二敏感电极，从而来确定最低的粒径检测下限。

(7)进入到气体流动通道一和气体流动通道二中的正离子和特定粒径以下的带电颗粒物，在第一捕集电场48和第二捕集电场49的作用下，被第一捕集电极30和第二捕集电极40收集，其余的带电颗粒物在气流的驱动下，被第一滤网34和第二滤网38收集；穿过第一滤网34后的气流由小流量出口一35流出，并依次流经流量计二8和气泵一12；穿过第二滤网38后的气流由小流量出口二36流出，并依次流经流量计三11和气泵一12。

(8)采用静电计一18测量留在第一滤网34上的带电颗粒物的电流值I₁，采用静电计二19测量留在第二滤网38上的带电颗粒物的电流值I₂，并采用公式D_p＝a0+a1*R+a2*R²+a3*R³求得样气中颗粒物的中值粒径D_p，其中，R＝I₂/I₁，a0、a1、a2、a3分别为多项式系数。本步骤中所采用的公式为泰勒展开式。

(9)采用公式N＝(I₁+I₂)/(q*Q)，计算得到机动车尾气中的颗粒物数浓度，其中，N表示机动车尾气中的颗粒物数浓度，D_p为样气中颗粒物的中值粒径，q为平均带电量，且q＝c*D_p，Q为进入流量计2或流量计3的气体流量，c为标定系数。通过标定，可以确定标定系数c的值，进而得到待测尾气中颗粒物数浓度。

(10)对测量结束后的滤膜50进行称重，得到样气中颗粒物的质量浓度M。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：包括滤膜采样装置、荷电器、捕集装置一、捕集装置二、法拉第杯一和法拉第杯二；

所述滤膜采样装置包括滤膜、托架和托架固定结构；所述托架中间开设有气体流动腔体一；所述滤膜可拆卸安装在托架内；

所述荷电器包括壳体、放电针和第一绝缘套；所述壳体中间开设有与气体流动腔体一相连通的气体流动腔体二；所述第一绝缘套嵌入安装在壳体的上端，且第一绝缘套的内端部开设有放电腔；所述放电腔的外周设有放电腔外壳；所述放电针贯穿安装在第一绝缘套中，放电针的一端伸出至壳体的外侧，另一端位于放电腔中；所述第一绝缘套上开设有与放电腔相连通的洁净空气进口；所述放电腔外壳上开设有用于连通气体流动腔体二与放电腔的通孔；所述气体流动腔体二中嵌入设置有套筒，套筒的底端与壳体的底端相连；

所述捕集装置一包括第一捕集电极、第一敏感电极和第二绝缘套；所述捕集装置二包括第二捕集电极、第二敏感电极和第三绝缘套；所述第一敏感电极和第二敏感电极对称设置套筒两侧的壳体中段；所述第一捕集电极和第二捕集电极对称设置在套筒上端的两侧；所述第一敏感电极和第一捕集电极相对应设置，第一敏感电极安装在壳体的中段侧壁上，且第一敏感电极的外端伸出至壳体的外侧；所述第二敏感电极和第二捕集电极相对应设置，第二敏感电极安装在壳体的中段侧壁上，且第二敏感电极的外端伸出至壳体的外侧；

所述法拉第杯一包括第一滤网和第一可伸缩电极；所述法拉第杯二包括第二滤网和第二可伸缩电极；所述第一滤网和第二滤网对称设置在套筒下端与壳体下端之间；所述第一可伸缩电极的内端与第一滤网相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧；所述第二可伸缩电极的内端与第二滤网相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧。

2.根据权利要求1所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：所述气体流动腔体二包括与气体流动腔体一相连的第一气体流动通道和分别与第一气体流动通道的下端相连通且对称设置的第二气体流动通道与第三气体流动通道；所述第一气体流动通道中设有圆弧形凹陷，所述圆弧形凹陷与放电腔外壳之间的腔体为荷电腔。

3.根据权利要求1所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：所述托架的顶部开设有与气体流动腔体一相连通的样气进口，底部开设有与气体流动腔体一相连通的大流量出口；所述样气进口通过稀释采样器接尾气排放管；所述大流量出口通过流量计四接气泵二。

4.根据权利要求1所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：所述洁净空气进口依次连接有流量计一、过滤干燥器、喷射泵和空气源。

5.根据权利要求1所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：所述第一可伸缩电极的外端部接静电计一；所述第二可伸缩电极的外端部接静电计二。

6.根据权利要求1所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：所述第一滤网通过第一滤网固定座安装在气体流动腔体二中，且第一滤网固定座上开设有与气体流动腔体二相连通的小流量出口一；所述小流量出口一连接有流量计二；所述第二滤网通过第二滤网固定座安装在气体流动腔体二中，且第二滤网固定座上开设有与气体流动腔体二相连通的小流量出口二；所述小流量出口二连接有流量计三；所述流量计二和流量计三同时连接有一气泵一。

7.根据权利要求1所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：所述第一捕集电极、第二捕集电极、第一敏感电极和第二敏感电极均采用铜材质。

8.根据权利要求1所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，其特征在于：所述第一绝缘套、第二绝缘套、第三绝缘套和套筒均采用聚醚醚酮材质。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统的测量方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)尾气排放管排出的尾气经稀释采样器稀释后得到样气；

(2)从稀释采样器流出的样气分成两路：一路进入到气体流动腔体一中，由滤膜对样气中的颗粒物进行过滤，过滤后的样气从大流量出口排出，并依次流过流量计四和气泵二；另一路进入到气体流动腔体二中；

(3)空气源流出的气体依次通过喷射泵和过滤干燥器后，得到洁净的空气气流，洁净的空气气流经过流量计1后，由洁净空气进口进入到放电腔中；

(4)将放电针外端接入3KV高压，使放电腔外壳接地，放电针尖端放电，电离进入到放电腔中的洁净的空气气流，产生大量的正离子；

(5)在洁净的空气气流的推动下，放电腔中的正离子通过通孔进入到荷电腔中；当进入到气体流动腔体二中的样气流经荷电腔时，荷电腔中的一部分正离子与样气中的颗粒物发生碰撞，正离子附着在样气中的颗粒物上，使颗粒物带上正电，得到带电颗粒物；带电颗粒物和另一部分正离子随气流分为两路，一路进入到气体流动通道一中，另一路进入到气体流动通道二中；

(6)将第一敏感电极的外端部接入24V电压，第一捕集电极接地，从而在第一敏感电极和第一捕集电极之间形成第一捕集电场；将第二敏感电极的外端部接入48V电压，将第二捕集电极接地，从而在第二敏感电极和第二捕集电极之间形成第二捕集电场；

(7)进入到气体流动通道一和气体流动通道二中的正离子和特定粒径以下的带电颗粒物，在第一捕集电场和第二捕集电场的作用下，被第一捕集电极和第二捕集电极收集，其余的带电颗粒物在气流的驱动下，被第一滤网和第二滤网收集；穿过第一滤网后的气流由小流量出口一流出，并依次流经流量计二和气泵一；穿过第二滤网后的气流由小流量出口二流出，并依次流经流量计三和气泵一；

(8)采用静电计一测量留在第一滤网上的带电颗粒物的电流值I₁，采用静电计二测量留在第二滤网上的带电颗粒物的电流值I₂，并采用公式D_p＝a0+a1*R+a2*R²+a3*R³求得样气中颗粒物的中值粒径D_p，其中，R＝I₂/I₁，a0、a1、a2、a3分别为多项式系数；

(9)采用公式N＝(I₁+I₂)/(q*Q)，计算得到机动车尾气中的颗粒物数浓度，其中，N表示机动车尾气中的颗粒物数浓度，D_p为样气中颗粒物的中值粒径，q为平均带电量，且q＝c*D_p，Q为进入流量计2或流量计3的气体流量，c为标定系数；

(10)对测量结束后的滤膜进行称重，得到样气中颗粒物的质量浓度M。