CN111323345A - 一种大气颗粒物检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种大气颗粒物检测方法，利用的是移动式大气颗粒物检测装置，通过导流板的弓形下表面引导气体流向出气通路的出气口处，形成高速流动区，从而使气体收集室内空气经出气通道流出，进而通过气压作用，使外界气体通过进气口、进气通路不断进入气体收集室内，同时为了减少使用功率，采用多个自热型颗粒物传感器，可以在不同的适宜温度下对不同类型颗粒物进行检测，功率小，检测精度高，更加满足移动式大气颗粒物检测需求。

Description

一种大气颗粒物检测方法
技术领域
本发明涉及一种大气颗粒物检测方法，特别涉及一种移动式大气颗粒物检测方法。
背景技术
随着工业的不断发展，道路空气污染日益严重，称为影响交通出行人们健康的隐形杀手。大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液体颗粒状物质的总称，是空气污染的主要污染物之一，现有设备中对于大气颗粒物的检测装置多为被动式收集方式，一般将检测装置固定在一个地方，依靠气体的扩散或者压缩泵将气体吸入检测装置，但气体具有扩散性，这种固定的方式只能检测部分区域的大气颗粒物的浓度而无法检测车间内大气颗粒物的真实浓度，造成大气颗粒物检测装置在数量上的不足或者空间分布的不科学，不能满足城市环境监测的需要。
目前存在也少数随车辆移动的大气颗粒物的检测装置，但随着车辆的运行，容易在进气口形成对于气体的反推作用，使气体不容易进入检测装置。
另外，大气颗粒物检测装置一般在常温下进行检测，对于不同颗粒物的选择性较差，不能满足不同温度下检测颗粒物的需求。
故急需一种大气颗粒物检测方法，实现对于一定环境内大气颗粒物进行的及时有效检测，同时可以适用于不同温度下颗粒物检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种大气颗粒物检测方法，可以对大气颗粒物进行及时有效准确的检测，同时可以适用于不同温度下颗粒物检测。
为解决上述技术问题，本发明提供一种大气颗粒物检测方法，利用移动式大气颗粒物检测装置对于大气中的颗粒物进行检测，其特征在于，所述移动式大气颗粒物检测装置包括壳体、大气颗粒物检测装置、气体收集室、为检测装置供电的供电装置、定位装置、无线传输装置及控制箱，大气颗粒物检测装置设置于气体收集室内，气体收集室为一个中空的腔体，所述腔体的右侧设置有进气口与腔体相连通，在腔体左侧的内壁设置有安装颗粒物检测装置的小孔，在腔体下侧设置有出气口与腔体连通，所述出气通路的出气口与进气通路中开口较大的一端设置有导流板，导流板的侧面形状为向下凸起的弓形。
进一步地，所述进气口设置进气通路，所述进气通路的侧面为倒漏斗型，进气通路开口较小一端与气体收集室的腔体相连通。
进一步地，出气口设置出气通路，所述出气通路为倒漏斗型形，所述出气通路内设置有出气阀。
进一步地，所述出气通路的轴线与进气通路的轴线相互垂直。
进一步地，所述气体检测装置、供电装置、定位装置及无线传输装置分别与控制箱电性连接，所述控制箱控制所述供电装置的开启，所述气体检测装置能够将数据传输给控制箱，所述定位装置能够将位置数据传输给控制箱，然后通过无线传输装置发送到监控室。
进一步地，所述颗粒物传感器为多个自热型颗粒物传感器，包括基底，耦合到基底到敏感层，自热装置为至少一个自热层，所述自热层与敏感层连接，所述自热层包括锌粉、铁粉、铝粉和石墨烯，来自大气的氧被配置成与锌纳米粒子、铁纳米粒子和铝纳米粒子发生放热反应以产生热量，所述热量可以提供所述敏感层在适宜温度下对不同大气颗粒物进行检测。
进一步地，一种大气颗粒物检测装置的检测方法，具体为：大气颗粒物检测装置固定于汽车上，使得进气通路朝向汽车行驶的方向，并开启出气阀；通过导流板的弓形下表面引导气体流向所述出气通路的出气口处，形成高速流动区，从而在所述处形成相对于出气通道的负压区，从而使所述气体收集室内空气在大气压作用下经所述出气通道流出；通过气体收集室内气体被吸出从而使气体收集室内压力变小，进而使进气口处气体在大气压作用下流入气体收集室；进气口处气体被吸入气体收集室从而在进气通路内压力变小，从而使外部空气主动流入进气通路内，进而可以不断对外界大气进行颗粒物的检测；定位装置通过GPS随时定位位置信息，大气颗粒物检测装置能够将数据传输给控制箱，定位装置能够将位置数据传输给控制箱，然后通过无线传输装置发送到监控室。
本发明的有益效果是：
1、本发明设计的倒漏斗形的进气口、出气口和弓形导流面等相关设置，实现了对于大气颗粒物检测装置随车运动时，气体的快速进入，能够实现精确的气体检测。
2、本发明中多个颗粒物检测传感器为自热型，为检测不同颗粒物提供适宜温度，同时减少了使用功率，更加适合于移动式大气颗粒物检测装置。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的气体收集室的侧视图。
图3是本发明的自热型颗粒物传感器示意图。
图中：壳体1、大气颗粒物检测装置2、供电装置3、控制箱4、定位装置5、无线传输装置6、导流板7、进气通路8、气体收集室9、出气阀10、出气通道11、出气口12，颗粒物检测传感器13，基底14，敏感层15，自热层16，金属接头17。
具体实施方式
实施例1：
一种大气颗粒物检测装置，包括壳体1、大气颗粒物检测装置2、气体收集室9、为检测装置供电的供电装置3、定位装置5、无线传输装置6及控制箱4，大气颗粒物检测装置2位于壳体1中，大气颗粒物检测装置2包含多个颗粒物检测传感器13和气体收集室9，气体收集室9为一个中空的腔体，所述腔体的右侧设置有进气口与腔体相连通，在腔体左侧的内壁设置有安装颗粒物检测传感器的小孔，在腔体下侧设置有出气口12与腔体连通。
进一步地，所述进气口设置进气通路8，所述进气通路8的侧面为倒漏斗型，进气通路8开口较小一端与气体收集室的腔体相连通。
进一步，出气口12设置出气通路11，所述出气通路11为倒漏斗型形，所述出气通路11内设置有出气阀10，倒漏斗型形的出气通路更有利于形成高速流动区以及气体收集室9内气体的流出。
进一步，所述出气通路11的轴线与进气通路8的轴线相互垂直。
进一步，所述出气通路11的出气口12与进气通路8中开口较大的一端设置有导流板7。
进一步，所述导流板7的侧面形状为向下凸起的弓形。
进一步，所述大气颗粒物检测装置2、供电装置3、定位装置5及无线传输装置6分别与控制箱4电性连接，所述控制箱4控制所述供电装置3的开启，所述大气颗粒物检测装置2能够将数据传输给控制箱4，所述定位装置5能够将位置数据传输给控制箱4，然后通过无线传输装置6发送到监控室。
大气颗粒物检测装置2固定于汽车上，使得进气通路8朝向汽车行驶的方向，并开启出气阀10；通过导流板7的弓形下表面引导气体流向所述出气通路11的出气口12处，形成高速流动区，从而在所述12处形成相对于出气通道11的负压区，从而使所述气体收集室9内空气在大气压作用下经所述出气通道11流出；通过气体收集室9内气体被吸出从而使气体收集室9内压力变小，从而使进气口处气体在大气压作用下流入气体收集室9；进气口处气体被吸入气体收集室9从而在进气通路8内压力变小，从而使外部空气主动流入进气通路8内，进而可以不断对外界大气进行颗粒物的检测；定位装置5通过GPS随时定位位置信息，大气颗粒物检测装置2能够将数据传输给控制箱4，定位装置5能够将位置数据传输给控制箱4，然后通过无线传输装置6发送到监控室。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于，多个颗粒物检测传感器13为自热型颗粒物传感器，包括基底14，耦合到基底到敏感层15，自热装置为至少一层自热层16，所述自热层与敏感层连接，所述自热层包括锌粉、铁粉、铝粉和石墨烯，来自大气的氧被配置成与锌纳米粒子、铁纳米粒子和铝纳米粒子发生放热反应以产生热量，所述热量可以提供所述敏感层在适宜温度下对不同大气颗粒物进行检测。
敏感层15通过使用光刻工艺或喷墨印刷工艺耦合到衬底，自热层16通过金属接头17接触耦合到敏感层15上，自热层16是由铁纳米粒子、锌纳米粒子、铝纳米粒子和石墨烯以及适当粘结剂组成的混合系统，金属接头17用于连接检测颗粒物传感器的电阻变化的装置。
来自大气中的氧与自热层16中存在的铁纳米粒子、锌纳米粒子、铝纳米粒子相互作用，产生氧化物，并放出热量，而石墨烯的微孔结构有利于氧循环增强加热性能。

Claims (7)

1.一种大气颗粒物检测方法，利用移动式大气颗粒物检测装置对于大气中的颗粒物进行检测，其特征在于，所述移动式大气颗粒物检测装置包括：壳体、大气颗粒物检测装置、为检测装置供电的供电装置、定位装置、无线传输装置及控制箱，大气颗粒物检测装置位于壳体中，大气颗粒物检测装置包含颗粒物检测传感器和气体收集室，所述气体收集室为一个中空的腔体，所述腔体的右侧设置有进气口与腔体相连通，在腔体左侧的内壁设置有安装大气颗粒物检测装置的小孔，在腔体下侧设置有出气口与腔体连通，出气通路的出气口与所述进气通路中开口较大的一端设置有导流板，所述导流板的侧面形状为向下凸起的弓形。
2.如权利要求1所述的一种大气颗粒物检测方法，其特征在于，所述进气口设置进气通路，所述进气通路的侧面为倒漏斗型，所述进气通路开口较小一端与气体收集室的腔体相连通。
3.如权利要求2所述的一种大气颗粒物检测方法，其特征在于，所述出气口设置出气通路，所述出气通路为倒漏斗型形，所述出气通路内设置有出气阀。
4.如权利要求3所述的一种大气颗粒物检测方法，其特征在于，所述出气通路的轴线与所述进气通路的轴线相互垂直。
5.如权利要求1所述的一种大气颗粒物检测方法，其特征在于，所述气体检测装置、所述供电装置、所述定位装置及所述无线传输装置分别与所述控制箱电性连接，所述控制箱控制所述供电装置的开启，所述气体检测装置能够将数据传输给所述控制箱，所述定位装置能够将位置数据传输给所述控制箱，然后通过所述无线传输装置发送到监控室。
6.如权利要求1所述的一种大气颗粒物检测方法，其特征在于，所述颗粒物传感器为多个自热型颗粒物传感器，包括基底，耦合到基底到敏感层，自热装置为至少一个自热层，所述自热层与敏感层连接，所述自热层包括锌粉、铁粉、铝粉和石墨烯，来自大气的氧被配置成与锌纳米粒子、铁纳米粒子和铝纳米粒子发生放热反应以产生热量，所述热量可以提供所述敏感层在适宜温度下对不同大气颗粒物进行检测。
7.如权利要求1所述的一种大气颗粒物检测方法，其特征在于，大气颗粒物检测装置固定于汽车上，使得进气通路朝向汽车行驶的方向，并开启出气阀；通过导流板的弓形下表面引导气体流向所述出气通路的出气口处，形成高速流动区，从而在所述处形成相对于出气通道的负压区，从而使所述气体收集室内空气在大气压作用下经所述出气通道流出；通过气体收集室内气体被吸出从而使气体收集室内压力变小，进而使进气口处气体在大气压作用下流入气体收集室；进气口处气体被吸入气体收集室从而在进气通路内压力变小，从而使外部空气主动流入进气通路内，进而可以不断对外界大气进行颗粒物的检测；定位装置通过GPS随时定位位置信息，大气颗粒物检测装置能够将数据传输给控制箱，定位装置能够将位置数据传输给控制箱，然后通过无线传输装置发送到监控室。
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