CN111693409B - 一种气体及生物气溶胶校准系统及方法 - Google Patents
一种气体及生物气溶胶校准系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111693409B CN111693409B CN202010461613.0A CN202010461613A CN111693409B CN 111693409 B CN111693409 B CN 111693409B CN 202010461613 A CN202010461613 A CN 202010461613A CN 111693409 B CN111693409 B CN 111693409B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- calibration
- air
- bin
- bioaerosol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003570 air Substances 0.000 claims abstract description 135
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000002795 fluorescence method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005375 photometry Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 211
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 49
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 19
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 17
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 58
- 229910005965 SO 2 Inorganic materials 0.000 description 18
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 3
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N NAD zwitterion Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 2
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 2
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 208000001528 Coronaviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 208000002979 Influenza in Birds Diseases 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 208000025370 Middle East respiratory syndrome Diseases 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 241000606701 Rickettsia Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000005427 atmospheric aerosol Substances 0.000 description 1
- 206010064097 avian influenza Diseases 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006916 nutrient agar Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000001303 quality assessment method Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 description 1
- 238000013215 result calculation Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 229960004799 tryptophan Drugs 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004441 tyrosine Drugs 0.000 description 1
- 241001446247 uncultured actinomycete Species 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
- C12Q1/06—Quantitative determination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/24—Methods of sampling, or inoculating or spreading a sample; Methods of physically isolating an intact microorganisms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
- G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明提供了一种气体及生物气溶胶校准系统，所述系统包括：用于气体监测设备或生物气溶胶监测设备校准的校准仓、用于将生物气溶胶输送到所述校准仓内的气动装置、用于清除过滤空气中悬浮颗粒物的过滤装置、用于将含有微生物溶液转换为生物气溶胶的发生器、环境空气自动监测设备、生物气溶胶采样器、生物气溶胶灭活装置和气体吸收装置；所述环境空气自动检测设备具体包括：脉冲荧光法SO2分析仪、化学发光发NO‑NO2‑NOX分析仪、紫外光度法O3分析仪、气体滤光相关法CO分析仪、数据采集器和中心站数据处理软件。
Description
技术领域
本发明涉及气体、生物气溶胶粒子监测技术及相关的环境监测技术领域，尤其是涉及一种气体及生物气溶胶校准系统及方法。
背景技术
随着人们环保意识的加强及国家相应的法规出台，各地加强环保监测布点的建设。传统的环境监测设备价格昂贵且系统体积大、维护升本高。随着气体传感器技术的不断完善，更多配有多种气体传感器的微型空气质量监测设备应运而生。由于其成本相对较低，可以增加监测布点的密度，形成网格化实时监测。目前，国家对环境空气质量评价项目主要包括：二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)共六项。
同时，随着近年来发生的H1N1禽流感、中东呼吸综合征等事件的发生，人们也开始对大气气溶胶的成分及致病因素进行研究。大气气溶胶是一种均匀分散在大气中的液体微粒和固体微粒构成的稳定混合体系，其空气动力学直径分布在0.001～100μm之间，可以悬浮于空气之中，其中含有生命活性的气溶胶粒子统称为生物气溶胶。生物气溶胶中的生物粒子种类非常丰富，包括病毒、细菌、真菌、放线菌、立克次体、过敏原、内毒素、多聚糖、孢子、花粉等微生物。生物气溶胶对人类的生命健康有极大的影响，可引起人体的诸多疾病，如呼吸道疾病、传染性疾病、过敏性疾病等。一般生物粒子含有的几种主要成分包括：色氨酸、酪氨酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和核黄素，在一定波长激发下，菌能发出单一荧光光谱。各种氨基酸在240nm～280nm波长激发下，其荧光发射光谱在280～350nm之间；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸在340nm波长激发下，其荧光发射波峰在450nm附近；核黄素在450nm波长激发下，其荧光发射波长在515nm～565nm之间。不同的生物粒子含有的成分不同，比如细菌、真菌、孢子通常含有上述多种有机分子，而病毒、毒素一般结构简单，仅含有氨基酸成分，因此，不同的生物粒子呈现出不同的光吸收和发光特性。
针对生物气溶胶的光学特点，国内外各机构展开多项针对生物气溶胶观测的研究，这些研究的侧重点主要包括生物气溶胶检测原理与技术、生物气溶胶浓度监测设备开发等方面。如中国科学院上海精密机械研究所的生物气溶胶实时监测装置(专利申请号：201310009382.X)，兰州大学的一种在线监测大气生物气溶胶的激光装置(专利申请号：201520502027.0)，无锡迈通科技仪器有限公司的气溶胶实时监测仪(专利申请号：201610084385.3)，西安交通大学的一种空气中微生物气溶胶快速检测装置及方法(专利申请号：201610938325.3)，江苏钛科圈物联网科技有限公司的基于物联网的室内空气含菌量实时检测与分析方法、系统(专利申请号：201910499344.4)。
生物气溶胶检测仪器是根据生物气溶胶颗粒在激光束中产生的光散射现象和荧光现象而设计的，基于自身的结构和算法特点能够较准确地反映出环境中生物气溶胶的变化。但是由于生物气溶胶的复杂性、危险性，到目前为止仍没有相关的标准方法和安全可靠校准装置系统用于生物气溶胶设备出厂前的批量校准工作。
气体传感器由于其体积较小，多数生产厂商出厂前会采用一定的工装对其进行批量校准，但是气体传感器普遍存在准确性较低、一致性较差的问题，在批量校准后安装到整机设备上由于气路结构、泵速、信号板间的微量信号干扰等因素会进一步影响传感器的准确性。同时，气体传感器存在交叉干扰，同一型号，同一批次的传感器对某一干扰气体的交叉干扰系数并不相同。另外，气体传感器零点基线会随外界温度变化而产生漂移，会极大的影响传感器示数的准确性。因此，对于装有多种气体传感器的设备，其校准方式最好是采用整机装配好后进行校准测试。一般批量整机校准需要几十平米的模拟气室，成本高、维护费用高；因此需要一套结构合理、安全、可靠、便于维护、且成本较低的校准系统用于此类设备的批量校准。
发明内容
现有技术存在的问题：
现有技术仍没有相关的标准方法和安全可靠校准装置系统用于生物气溶胶设备出厂前的批量校准工作。
针对现有技术存在的缺陷，第一方面，本发明提供了一种气体及生物气溶胶校准系统，包括：
用于气体监测设备或生物气溶胶监测设备校准的校准仓、用于将待测气体或待测生物气溶胶输送到所述校准仓内的气动装置、用于清除过滤空气中悬浮颗粒物的过滤装置、用于将含有微生物溶液转换为生物气溶胶的发生器、环境空气自动监测设备或生物气溶胶采样器、生物气溶胶灭活装置、气体吸收装置和用于尾气排放的排气气路；
所述过滤装置通过管路连接所述气动装置；
所述气动装置通过管路连接第一气阀与所述生物气溶胶的发生器相连接，所述生物气溶胶的发生器通过管路与所述校准仓相连接，所述气动装置通过管路连接第二气阀与所述校准仓相连接；
所述环境空气自动监测设备或所述生物气溶胶采样器与所述校准仓相连接；
所述生物气溶胶灭活装置的两个进气管路分别通过第三气阀和第四气阀与所述校准仓的出气管路相连接，所述生物气溶胶灭活装置的出气管路通过第五气阀与所述气体吸收装置相连接；
所述气体吸收装置连接所述排气气路；
所述环境空气自动检测设备具体包括：脉冲荧光法SO2分析仪、化学发光发NO-NO2-NOX分析仪、紫外光度法O3分析仪、气体滤光相关法CO分析仪、数据采集器和中心站数据处理软件。
进一步，所述将生物气溶胶输送到所述校准仓内的气动装置具体包括：
用于产生和存储压缩空气，并为气体、生物气溶胶产生提供空气动力的空气压缩机；
用于燃烧掉空气中的CO和含碳氢类的物质的零气发生器，所述零气发生器中含有CO转化炉；
用于输出一定流速的气体的含有臭氧发生模块的动态校准仪；
所述动态校准仪的一端通过气瓶气阀与管路连接标准气瓶，另一端分别通过管路连接所述零气发生器、通过管路连接所述第一气阀与所述气溶胶发生器相连接以及通过管路连接所述第二气阀与所述校准仓相连接。
进一步，所述用于清除过滤空气中悬浮颗粒物的过滤装置具体包括：
用于过滤输出空气中的水蒸气的第一干燥器；
用于除去残余的少量水分的第二干燥器；
用于除去空气中0.1μm的粒子的第一过滤器；
用于吸附空气中少量的SO2、氮氧化物气体的活性炭；
所述第一干燥器通过管路依次连接所述第一过滤器以及所述活性炭，所述活性炭通过管路与所述零气发生器相连接，所述零气发生器的另一端通过管路连接所述第二干燥器，所述第二干燥器还通过管路与所述动态校准仪相连接；
所述排气气路内配置有用于过滤细菌的第二过滤器。
进一步，所述发生器发生的粒子粒径范围为：0.5μm～10μm。
进一步，所述校准仓具有恒温恒湿功能，可测温度范围：-40℃～+100℃；
相对湿度范围：20％～98％；
所述校准仓内置可使气溶胶在短时间内混匀的风扇；
所述校准仓内置用于灭菌的第一紫外灯；
所述生物气溶胶采样器采用六级筛孔空气碰撞式采样器，所述生物气溶胶采样器用于采集校准仓内生物气溶胶样本并用于生化分析比对。
进一步，所述生物气溶胶灭活装置内置有保证测试后灭菌，防止有细菌外溢到室内或空气中的第二紫外灯；
所述生物气溶胶灭活装置还设置有用于检测箱体内的温度以及湿度数值的温度计和湿度计。
进一步，所述气体吸收装置采用耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制成，所述气体吸收装置内盛有用于吸收参与生物气溶胶或酸性气体的碱性溶液。
第二方面，本发明公开了一种气体及生物气溶胶校准方法，包括上述的气体及生物气溶胶校准系统，还包括：
将待校准的生物气溶胶监测设备进气管置于校准仓内，对仓内进行灭菌操作；
保持零气发生器运行并通入零气至所述校准仓内，开启所述生物气溶胶监测设备；
将实验所用的器材及细菌培养物放入所述校准仓，调整所述校准仓温度湿度数值，将温度设置为25℃，相对湿度设置为50％；
开启采样泵，用所述生物气溶胶采样器对所述校准仓内的微生物进行采样，期间同时记录送检设备的读数；
同一浓度实验重复至少3次，将全部的测试结果的算数平均值为最后的测试结果。
进一步，所述对仓内进行灭菌操作具体包括：
依次开启第一紫外灯和第二紫外灯进行照射40min，对仓内进行灭菌；
开启空气压缩机、零气发生器、动态校准仪，启动所述动态校准仪中的臭氧发生模块，使臭氧输出浓度为1ppm；
打开连接所述生物气溶胶发生器的第一气阀和连接所述校准仓的第二气阀，使产生的臭氧可以通过与所述第一气阀和所述第二气阀相连的两条气路，通臭氧40min对气路进行杀菌处理；
灭菌处理完毕后开启校准仓恒温恒湿功能，温度设置40℃，相对湿度设置为50％；开启30min，促进箱体内残余臭氧分解；
关闭所述动态校准仪的臭氧发生模块，关闭所述第一紫外灯，关闭连接所述气溶胶发生器的所述第一气阀。
进一步，所述同一浓度实验重复至少3次，将全部的测试结果的算数平均值为最后的测试结果具体为：
同一浓度实验重复至少3次，对照组仅以无菌PBS作为实验对象，将多次测试结果的算数平均值为最后的测试结果，同时取未用的同批培养基2份与实验采样的样本1进行培养，作为阴性对照。
本发明的有益效果是：
本发明能够为气体及生物气溶胶监测设备校准过程提供结构合理、安全可靠的校准系统，用于气体、生物气溶胶监测设备出厂前的批量校准、气体传感器交叉干扰系数、温度补偿系数测定工作，保障设备出厂前各项测试指标达到要求。
附图说明
图1是本发明的一种气体校准系统的结构示意图；
图2是本发明的一种生物气溶胶校准系统的结构示意图；
图3是本发明的一种气体及生物气溶胶校准方法的流程示意图。
图中，1为空气压缩机、2为第一干燥器、3为第一过滤器、4为活性炭、5为标气气瓶、6为气瓶气阀、7为动态气体校准仪、8为零气发生器、9为第二气阀、10为第一气阀、11为第二干燥器、12为待校准的气体检测设备，12’为待校准的气溶胶检测设备、13为校准仓、14为风扇、15为第一紫外灯、16为环境空气自动监测设备，16’为六级筛孔空气碰撞式微生物采样器、17为第四气阀、18为第三气阀、19为温度仪、湿度仪、20为第二紫外灯、21为生物气溶胶灭活装置、22为第五气阀、23为第二过滤器、24为气体吸收装置以及25为气溶胶发生器。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定装备结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
如图1和图2所示，第一方面，本发明提供了一种气体及生物气溶胶校准系统，包括：
用于气体监测设备或生物气溶胶监测设备校准的校准仓、用于将待测气体或待测生物气溶胶输送到所述校准仓内的气动装置、用于清除过滤空气中悬浮颗粒物的过滤装置、用于将含有微生物溶液转换为生物气溶胶的发生器、环境空气自动监测设备或生物气溶胶采样器、生物气溶胶灭活装置、气体吸收装置和用于尾气排放的排气气路；
所述过滤装置通过管路连接所述气动装置；
所述气动装置通过管路连接第一气阀与所述生物气溶胶的发生器相连接，所述生物气溶胶的发生器通过管路与所述校准仓相连接，所述气动装置通过管路连接第二气阀与所述校准仓相连接；
所述环境空气自动监测设备或所述生物气溶胶采样器与所述校准仓相连接；
所述生物气溶胶灭活装置的两个进气管路分别通过第三气阀和第四气阀与所述校准仓的出气管路相连接，所述生物气溶胶灭活装置的出气管路通过第五气阀与所述气体吸收装置相连接；
所述气体吸收装置连接所述排气气路；
所述环境空气自动检测设备具体包括：脉冲荧光法SO2分析仪、化学发光发NO-NO2-NOX分析仪、紫外光度法O3分析仪、气体滤光相关法CO分析仪、数据采集器和中心站数据处理软件。
所述环境空气自动检测设备具体包括：痕量级脉冲荧光法SO2分析仪，型号：43iTLE-DNSAA；化学发光发NO-NO2-NOX分析仪，型号：42i-DNMSDAA；紫外光度法O3分析仪，型号：49i-D1NAA；痕量级气体滤光相关法CO分析仪，型号：48iTLE-DCPAA；数据采集器，型号：DL6018-E2；中心站数据处理软件，本发明所用的中心站数据处理软件为赛默飞世尔公司的商品化软件，版本号为DL6008-E。
气动装置和过滤装置：由一台空压机提供气体动力，最大流量115L/min；经过干燥器1除去气体中的部分水蒸气、过滤器除去空气中0.1μm的粒子、活性炭用于吸附空气中少量的SO2、氮氧化物等气体。空气进入零气发生器(含CO转化炉)后经过第二干燥器用于除去残余的少量水分，再经过CO2吸收装置吸附由于CO燃烧后产生的CO2，最后再进入动态校准仪用于输出一定流速的零气。
生物气溶胶发生器：从动态校准仪输出的气体由一路分成二路气体，其中一路经过第一气阀后进入生物气溶胶发生器，另一路经过第二气阀后可直接进入校准仓。在生物气溶胶监测设备校准过程中零点进行校准时，关闭经过生物气溶胶的第一气阀，开启另一路的第二气阀使气体由气动装置提供的零气直接进入校准仓。
校准仓：校准仓基于恒温恒湿箱的原理订制而成，其温度范围在-40℃～+100℃，相对湿度范围20～98％；校准仓左、右侧面含有测试孔用于线路和气路与内部设备等连接；校准仓右侧含有两个气孔用于气体进出；校准仓顶部含有两个进气孔用于从顶部进气。
生物气溶胶采样器：六级筛孔撞击式空气微生物采样器，采样流速28.3L/min(可调节)，进气管置于校准仓内，用于同步收集箱体内微生物，经过培养后计算气体内微生物数量。
生物气溶胶灭活装置：灭活装置顶部气路与校准仓连接，底部含有两个排气气路，其中一路配有第三气阀和第四气阀与校准箱连接，形成循环；另一路与外界连接，用于排放气体。在排放气路中含有第五气阀和第二过滤器，第二过滤器配有高效细菌过滤薄膜，用于过滤细菌。箱体内含有温、湿度仪，当箱体内相对湿度高于60％，温度低于20℃或高于40℃时延长紫外灯照射时间。
在一些说明性实施例中，所述将生物气溶胶输送到所述校准仓内的气动装置具体包括：
用于产生和存储压缩空气，并为气体、生物气溶胶产生提供空气动力的空气压缩机；
用于燃烧掉空气中的CO和含碳氢类的物质的零气发生器，所述零气发生器中含有CO转化炉；
用于输出一定流速的气体的含有臭氧发生模块的动态校准仪；
所述动态校准仪的一端通过气瓶气阀与管路连接标准气瓶，另一端分别通过管路连接所述零气发生器、通过管路连接所述第一气阀与所述气溶胶发生器相连接以及通过管路连接所述第二气阀与所述校准仓相连接。
在一些说明性实施例中，所述用于清除过滤空气中悬浮颗粒物的过滤装置具体包括：
用于过滤输出空气中的水蒸气的第一干燥器；
用于除去残余的少量水分的第二干燥器；
用于除去空气中0.1μm的粒子的第一过滤器；
用于吸附空气中少量的SO2、氮氧化物气体的活性炭；
所述第一干燥器通过管路依次连接所述第一过滤器以及所述活性炭，所述活性炭通过管路与所述零气发生器相连接，所述零气发生器的另一端通过管路连接所述第二干燥器，所述第二干燥器还通过管路与所述动态校准仪相连接；
所述排气气路内配置有用于过滤细菌的第二过滤器。
在一些说明性实施例中，所述发生器发生的粒子粒径范围为：0.5μm～10μm。
在一些说明性实施例中，所述校准仓具有恒温恒湿功能，可测温度范围：-40℃～+100℃；
相对湿度范围：20％～98％；
所述校准仓内置可使气溶胶在短时间内混匀的风扇；
所述校准仓内置用于灭菌的第一紫外灯；
所述生物气溶胶采样器采用六级筛孔空气碰撞式采样器，所述生物气溶胶采样器用于采集校准仓内生物气溶胶样本并用于生化分析比对。
在一些说明性实施例中，所述生物气溶胶灭活装置内置有保证测试后灭菌，防止有细菌外溢到室内或空气中的第二紫外灯；
所述生物气溶胶灭活装置还设置有用于检测箱体内的温度以及湿度数值的温度计和湿度计。
在一些说明性实施例中，所述气体吸收装置采用耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制成，所述气体吸收装置内盛有用于吸收参与生物气溶胶或酸性气体的碱性溶液。
气体吸收装置：生物气溶胶监测设备校准时，氢氧化钠溶液用于吸收残余生物气溶胶；气体设备校准时，氢氧化钠溶液用于吸收酸性气体。
一、校准主要设备及器材：
气溶胶发生器：发生例子粒径范围(0.1～10)μm，粒子浓度(1000～100000)个/28.3L；流量稳定性控制在±5％/8h；粒子浓度测量的重复性≤5％。
秒表：分度值0.01s
流量计：40L/1.5级和4L/1.5级。
纯水：采用反渗透法制得的，满足GB/T17323-1998的纯净水。
容量瓶：1000mL，A级。
微量进样器：10μL，4％FS。
高压蒸汽灭菌锅。
干热灭菌器。
恒温培养箱。
冰箱。
平皿。
精密pH试纸。
营养琼脂培养基(成分：蛋白胨20g；牛肉浸膏3g；氯化钠5g；琼脂15～20g；蒸馏水1000mL)。
高浓度标准气体(SO2、NO2、CO等)。
氢氧化钠溶液2mol/L。
玻璃漏斗75mm。
如图3所示，第二方面，本发明公开了一种气体及生物气溶胶校准方法，包括上述的气体及生物气溶胶校准系统，还包括：
S1：将待校准的生物气溶胶监测设备进气管置于校准仓内，对仓内进行灭菌操作；
S2：保持零气发生器运行并通入零气至所述校准仓内，开启所述生物气溶胶监测设备；
S3：将实验所用的器材及细菌培养物放入所述校准仓，调整所述校准仓温度湿度数值，将温度设置为25℃，相对湿度设置为50％；
S4：开启采样泵，用所述生物气溶胶采样器对所述校准仓内的微生物进行采样，期间同时记录送检设备的读数；
S5：同一浓度实验重复至少3次，将全部测试结果的算数平均值为最后的测试结果。
在一些说明性实施例中，所述S1中对仓内进行灭菌操作具体包括：
依次开启第一紫外灯和第二紫外灯进行照射40min，对仓内进行灭菌；
开启空气压缩机、零气发生器、动态校准仪，启动所述动态校准仪中的臭氧发生模块，使臭氧输出浓度为1ppm；
打开连接所述生物气溶胶发生器的第一气阀和连接所述校准仓的第二气阀，使产生的臭氧可以通过与所述第一气阀和所述第二气阀相连的两条气路，通臭氧40min对气路进行杀菌处理；
灭菌处理完毕后开启校准仓恒温恒湿功能，温度设置40℃，相对湿度设置为50％；开启30min，促进箱体内残余臭氧分解；
关闭所述动态校准仪的臭氧发生模块，关闭所述第一紫外灯，关闭连接所述气溶胶发生器的所述第一气阀。
所述两条气路是指从所述动态气体校准仪到所述校准仓之间的气路。
在一些说明性实施例中，所述S5具体为：
同一浓度实验重复至少3次，对照组仅以无菌PBS作为实验对象，将多次测试结果的算数平均值为最后的测试结果，同时取未用的同批培养基2份与实验采样的样本1进行培养，作为阴性对照。
二、校准流程：
1.流量误差：将标准流量计接在生物气溶胶监测设备的进气口，接管尽可能短。开机，开启采样泵，粒子计数器进入正常工作状态后，调整仪器流量至其设定值。测定其流量1次，0.5h后再同样测定1次。
按式(1)计算采样流量误差δQ：
式中为生物气溶胶监测设备采样流量2次实际测量值的平均值；
Q0为生物气溶胶监测设备采样流量设定的标称值。
通过计算，流量误差≤±5％则不用校准，高于则进行流量校准，首先可进行调零校准，如再测测量结果超出标准则需要更换流量计，拆卸下的流量计进行返厂校准。
2.计时误差：生物气溶胶监测设备进入正常工作状态后，将采样时间设定在6min，同时启动秒表和生物气溶胶监测设备粒子计数功能，待生物气溶胶监测设备到达设定的采样时间时，停止计时，记录秒表最后显示时间t。
按式(2)计算计时误差Δt：
Δt＝t0-t (2)
式中：t0为生物气溶胶监测设备粒子计数器的采样定时时间，t0＝360s；
t为秒表计时时间。
采样时间360s的计时误差不超过±1s，无需校准；超过则需要进行校准，通过设备GPS模块进行时间校准即可。
3.生物监测设备生物气溶胶浓度校准过程：
1)首先将待校准的生物气溶胶监测设备进气管置于校准仓内，开机上电；依次开启校准仓、生物气溶胶灭活装置内紫外灯进行照射40min，对仓内进行灭菌；
2)开启空压机、零气发生器、动态校准仪，启动动态校准仪中的臭氧发生模块，使臭氧输出浓度为1ppm。打开连接生物气溶胶发生器的气阀1和连接校准仓的气阀2，使产生的臭氧可以通过这两处气路，通臭氧40min对气路进行杀菌处理。
3)生物气溶胶采样器，使用前采用中性清洗剂及温水对撞击器进行清洗，清洗后采用75％酒精进行擦拭，吹干后进气管置于校准仓内，其管口与生物气溶胶监测设备进气口处于相同水平位置。批量校准时，可将生物气溶胶采样器进气口与多台生物气溶胶监测设备进气口用扎带捆绑，保障其所采集样品点浓度一致。
4)开启校准仓恒温恒湿功能，温度设置40℃，相对湿度设置为50％；开启30min，促进箱体内残余臭氧分解。
5)调整校准仓温度数值，校准仓温度设置为25℃，相对湿度50％。
6)关闭动态校准仪臭氧发生模块，关闭校准仓内紫外灯，关闭连接气溶胶发生器气阀1；保持零气发生器运行并通入零气至校准仓内；开启生物气溶胶监测设备。
7)取第4～7代37℃培养24h的细菌培养物，用10mL的营养肉汤反复吹洗，洗下菌苔，用无菌过滤棉过滤后，用磷酸盐缓冲液稀释至事宜浓度，分别制成不同浓度的样品1和样品2。将样品1制成雾化菌悬液。
8)将实验所用器材一次性放入校准仓，关闭舱门，开启高效过滤器净化，同时调节校准仓温、湿度，使达到要求。
9)开启微生物气溶胶发生器，边搅拌边染菌，喷雾染菌结束后，风扇继续搅拌3min，静置3min。
10)开启采样泵，用六级筛孔空气碰撞式微生物采样器对校准仓内的微生物进行采样，期间同时记录送检设备的读数，将采样后的平皿置于37℃生化培养箱进行24～48h培养。
11)同一浓度实验重复3次，对照组仅以无菌PBS作为实验对象，3次测试结果的算数平均值为最后的测试结果，同时取未用的同批培养基2份与实验采样的样本1进行培养，作为阴性对照。
12)当更换不同浓度的微生物样品2(或菌种时)时，重复上述步骤。
13)采样结束后，取六级筛孔空气碰撞式微生物采样器，用75％酒精擦拭设备外壁；关闭校准仓门，重复1)～2)步骤对气路进行灭菌。
14)取出样品后，使用前采用中性清洗剂及温水对撞击器进行清洗，清洗后采用75％酒精进行擦拭，吹干后备用。
15)人员离开时，开启实验室紫外灯进行灭菌。
16)结果计算：空气中微生物数量以每立方米空气中所含有粒子数量表示，按下述公式(3)进行计算：
生物气溶胶监测设备采集数据是在微生物粒子在校准仓内分布均匀后，仪器10个工作周期(每个周期30s)的测量结果的平均值。生物气溶胶监测设备流量为2L/min，生物粒子计数单位为“个/L”，为便于与菌落计数结果对照，把菌落计数结果单位转换为“个/L”。根据菌落计数结果和生物气溶胶采集数据结果，进行拟合，并做校准。
4.气体监测设备浓度校准过程，以SO2气体校准为例：
一般气体监测设备，通过设备后台可以读取传感器的两类数值，一是原始电压值，即气体传感器采集的原始电压值，二是显示值或示数，即经过标定后将电压值与对应气体浓度换算后显示的浓度数值。在本例中，原始电压值为待校准的气体监测设备传感器采集的电压值；显示值和示数均值气体监测设备以及痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)的浓度示数。
1)设定校准仓内温度20℃，相对湿度60％；气体监测设备通电，并通过平台查看气体设备示数，确保设备能正常读数。预热24h后，将气体监测设备与痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)进气口置于校准仓内。确保气体监测设备与痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)进气口在同一水平位置；批量校准时可将多个设备进气口用扎带捆绑在一起。
2)打开气动装置和过滤装置中的空压机、零气发生器、动态校准仪，设置零气输出流量800mL/min。打开第二气阀、第三气阀、第五气阀，确保气路畅通；第一气阀和第四气阀处于关闭状态。打开校准仓内风扇，确保气体浓度均匀。待痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)显示值稳定为“0”时，记录气体监测设备SO2原始电压值。
3)设定动态校准仪SO2的浓度值，打开SO2气瓶气阀，通入气体监测设备SO2量程的20％浓度的SO2气体；待痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)示数稳定后记录气体监测设备SO2原始电压值。
4)设定动态校准仪SO2的浓度值，通入气体监测设备SO2量程的80％浓度的SO2气体；待痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)示数稳定后记录气体监测设备SO2原始电压值。
5)根据气体监测设备SO2原始电压值及待痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)读数进行数据处理，所得到的线性方程的斜率k和截距b输入气体监测设备。
6)设定动态校准仪SO2的浓度值，通入气体监测设备SO2量程的50％浓度的SO2气体；待痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)示数稳定后记录气体监测设备SO2显示值。重复测试3次，满足设备误差要求则传感器性能达标；不满足设备误差要求则重复上述气体校准流程，直至传感器示数达标。
7)关闭SO2气瓶气阀，设定动态校准仪使其继续通入零气，使气路内残余的SO2排出气体校准系统，当痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)示数为“0”时，关闭整个系统。
8)通过更换标气种类，可以重复气体设备校准过程1)～7)过程，计算其它气体对气体监测设备中SO2的交叉干扰系数。
5.气体传感器零点温度补偿校准过程，以SO2传感器为例：
目前市场气体传感器商品一般工作温度范围在-30℃～+40℃之间。根据传感器温度工作范围设定温补温度范围。
1)设定校准仓内温度-30℃；气体监测设备通电，并通过平台查看气体设备示数，确保设备能正常读数。预热24h后，将气体监测设备与痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)进气口置于校准仓内。确保气体监测设备与痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)进气口在同一水平位置；批量校准时可将多个设备进气口用扎带捆绑在一起。
2)打开气动装置和过滤装置中的空压机、零气发生器、动态校准仪，设置零气输出流量800mL/min。打开第二气阀、第三气阀、第五气阀，确保气路畅通；第一气阀和第四气阀处于关闭状态。打开校准仓内风扇，确保气体浓度均匀。待痕量级脉冲荧光法SO2分析仪(型号：43iTLE-DNSAA)显示示数稳定为“0”时，记录气体监测设备SO2在-30℃时零点原始电压值。
3)保持继续向校准仓内通入零气的状态下，调整校准仓温度，再分别测试-25、-20、-15、-10、-5、0、5、10、15、20、25、30、35、40℃条件下气体监测设备SO2传感器的零点电压值；得到正向升温过程中SO2传感器零点电压变化曲线1；反向降温过程则从40℃开始，间隔5℃测试到-30℃为止，记录SO2传感器零点电压变化曲线2；通过适当的计算后输入设备程序中。
4)保持继续向校准仓内通入零气的状态下，调整校准仓温度，正向升温从-30℃开始，测试气体监测设备SO2在-30、0、20、40℃4个点的示数，满足误差要求则达标；不满足则重复1)～4)过程，直至达标为止。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，物流管理服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种气体及生物气溶胶校准系统，其特征在于，包括：
用于气体监测设备和生物气溶胶监测设备校准的校准仓、用于将待测气体和待测生物气溶胶输送到所述校准仓内的气动装置、用于清除过滤空气中悬浮颗粒物的过滤装置、用于将含有微生物溶液转换为生物气溶胶的发生器、环境空气自动监测设备和生物气溶胶采样器、生物气溶胶灭活装置、气体吸收装置和用于尾气排放的排气气路；
所述过滤装置通过管路连接所述气动装置；
所述气动装置通过管路连接第一气阀与所述生物气溶胶的发生器相连接，所述生物气溶胶的发生器通过管路与所述校准仓相连接，所述气动装置通过管路连接第二气阀与所述校准仓相连接；
所述环境空气自动监测设备和所述生物气溶胶采样器与所述校准仓相连接；
所述生物气溶胶灭活装置的两个进气管路分别通过第三气阀和第四气阀与所述校准仓的出气管路相连接，所述生物气溶胶灭活装置的出气管路通过第五气阀与所述气体吸收装置相连接；
所述气体吸收装置连接所述排气气路；
所述环境空气自动监测设备具体包括：脉冲荧光法SO2分析仪、化学发光发NO-NO2-NOX分析仪、紫外光度法O3分析仪、气体滤光相关法CO分析仪、数据采集器和中心站数据处理软件；
所述校准仓，还用于对输送到所述校准仓内的待测气体和待测生物气溶胶进行以下校准：所述待测生物气溶胶的流量误差校准、所述待测生物气溶胶的采样计时误差校准、所述待测生物气溶胶的浓度校准、所述待测气体的浓度校准和所述气体监测设备的零点温度补偿校准；
所述用于清除过滤空气中悬浮颗粒物的过滤装置具体包括：
用于过滤输出空气中的水蒸气的第一干燥器；
用于除去残余的少量水分的第二干燥器；
用于除去空气中0.1μm的粒子的第一过滤器；
用于吸附空气中少量的SO2、氮氧化物气体的活性炭;
所述校准仓的左侧面和右侧面分别含有测试孔，所述测试孔用于线路和气路与内部设备的连接；所述校准仓的右侧含有两个气孔，两个所述气孔用于气体进出；所述校准仓的顶部含有两个进气孔，所述两个进气孔用于从顶部进气；
生物气溶胶采样器的进气管的管口与生物气溶胶监测设备进气口处于相同水平位置；
所述生物气溶胶采样器用于采集校准仓内生物气溶胶样本并用于生化分析比对。
2.根据权利要求1所述的气体及生物气溶胶校准系统，其特征在于，所述将待测气体和待测生物气溶胶输送到所述校准仓内的气动装置具体包括：
用于产生和存储压缩空气，并为气体、生物气溶胶产生提供空气动力的空气压缩机；
用于燃烧掉空气中的CO和含碳氢类的物质的零气发生器，所述零气发生器中含有CO转化炉；
用于输出一定流速的气体的含有臭氧发生模块的动态校准仪；
所述动态校准仪的一端通过气瓶气阀与管路连接标准气瓶，另一端分别通过管路连接所述零气发生器、通过管路连接所述第一气阀与所述气溶胶发生器相连接以及通过管路连接所述第二气阀与所述校准仓相连接。
3.根据权利要求2所述的气体及生物气溶胶校准系统，其特征在于，
所述第一干燥器通过管路依次连接所述第一过滤器以及所述活性炭，所述活性炭通过管路与所述零气发生器相连接，所述零气发生器的另一端通过管路连接所述第二干燥器，所述第二干燥器还通过管路与所述动态校准仪相连接；
所述排气气路内配置有用于过滤细菌的第二过滤器。
4.根据权利要求3所述的气体及生物气溶胶校准系统，其特征在于，所述生物气溶胶的发生器发生的粒子粒径范围为：0.5μm~10μm。
5.根据权利要求4所述的气体及生物气溶胶校准系统，其特征在于，
所述校准仓具有恒温恒湿功能，可测温度范围：-40 ℃~+100 ℃；
相对湿度范围：20%~98%；
所述校准仓内置使气溶胶在短时间内混匀的风扇；
所述校准仓内置用于灭菌的第一紫外灯；
所述生物气溶胶采样器采用六级筛孔空气碰撞式采样器。
6.根据权利要求5所述的气体及生物气溶胶校准系统，其特征在于，所述生物气溶胶灭活装置内置有保证测试后灭菌，防止有细菌外溢到室内或空气中的第二紫外灯；
所述生物气溶胶灭活装置还设置有用于检测箱体内的温度以及湿度数值的温度计和湿度计。
7.根据权利要求6所述的气体及生物气溶胶校准系统，其特征在于，所述气体吸收装置采用耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制成，所述气体吸收装置内盛有用于吸收参与生物气溶胶或酸性气体的碱性溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010461613.0A CN111693409B (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种气体及生物气溶胶校准系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010461613.0A CN111693409B (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种气体及生物气溶胶校准系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111693409A CN111693409A (zh) | 2020-09-22 |
| CN111693409B true CN111693409B (zh) | 2023-08-15 |
Family
ID=72478531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010461613.0A Active CN111693409B (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种气体及生物气溶胶校准系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111693409B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112924247B (zh) * | 2021-03-17 | 2023-04-28 | 广东工业大学 | 一种生活垃圾厌氧发酵释放生物气溶胶的在线采集和分析系统及其应用 |
| CN113483430B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-09-23 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 一种双通道生物气溶胶实时监测设备 |
| CN113607890A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-05 | 江西智汇环境技术有限公司 | 一种空气质量监测装置 |
| CN113720738A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-30 | 上海交通大学 | 气溶胶质量浓度的优化标定方法 |
| CN113933217B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-05-26 | 广东工业大学 | 一种生物气溶胶发生和平衡系统及其应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969357B1 (en) * | 1999-06-08 | 2005-11-29 | Oridion Breathid Ltd. | Gas analyzer calibration checking device |
| DE102006031206A1 (de) * | 2006-02-01 | 2007-08-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Kalibrieraerosols für die Anzahlkonzentration luftgetragener Partikeln und Kalibrieraerosolgenerator |
| JP2010169444A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Toshiba Corp | エアロゾル分光分析装置およびその較正方法 |
| CN101819194A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-09-01 | 广东省环境监测中心 | 气体分析仪器在线校准的标样稀释偏差示踪修正系统和方法 |
| CN105765359A (zh) * | 2013-11-15 | 2016-07-13 | 特洁安科技有限公司 | 用于确定流体接收到的紫外线能量密度的方法和系统 |
| WO2017129548A1 (fr) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Laboratoire National De Metrologie Et D'essais | Appareil d'étalonnage d'un analyseur de particules |
| CN208933375U (zh) * | 2018-08-24 | 2019-06-04 | 番禺出入境检验检疫局综合技术服务中心 | 多功能微生物检测装置 |
| CN110208165A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 中国计量科学研究院 | 一种分流式气溶胶稀释器的校准方法 |
| CN110873684A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 北京华泰诺安探测技术有限公司 | 一种生物气溶胶监测设备及其监测方法 |
| CN110873678A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 北京华泰诺安探测技术有限公司 | 一种生物气溶胶粒子计数监测设备及其监测方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6227031B1 (en) * | 1999-06-03 | 2001-05-08 | Skc, Inc. | Method and apparatus for calibrating gas samplers |
| CN101299037B (zh) * | 2008-06-13 | 2012-05-09 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 过滤或隔离材料的生物气溶胶过滤效率测试装置和方法 |
| CN201607390U (zh) * | 2010-01-15 | 2010-10-13 | 宇星科技发展(深圳)有限公司 | 环境空气质量监测装置 |
| JP2014054232A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Azbil Corp | 微生物検出装置の校正方法、及び微生物検出装置の校正キット |
| CN203539487U (zh) * | 2013-08-13 | 2014-04-16 | 北京慧荣和科技有限公司 | 动物全身暴露系统 |
| CN105136683A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-12-09 | 安徽蓝盾光电子股份有限公司 | 长光程空气质量自动监测的远程质控系统 |
| GB2551714A (en) * | 2016-06-27 | 2018-01-03 | Energy Efficiency Consultancy Group Ltd | Cleanroom control system and method |
| CN205774543U (zh) * | 2016-07-08 | 2016-12-07 | 上海市计量测试技术研究院 | 用于模拟工况状态下微生物采样器校准的检测装置 |
-
2020
- 2020-05-27 CN CN202010461613.0A patent/CN111693409B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969357B1 (en) * | 1999-06-08 | 2005-11-29 | Oridion Breathid Ltd. | Gas analyzer calibration checking device |
| DE102006031206A1 (de) * | 2006-02-01 | 2007-08-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Kalibrieraerosols für die Anzahlkonzentration luftgetragener Partikeln und Kalibrieraerosolgenerator |
| JP2010169444A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Toshiba Corp | エアロゾル分光分析装置およびその較正方法 |
| CN101819194A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-09-01 | 广东省环境监测中心 | 气体分析仪器在线校准的标样稀释偏差示踪修正系统和方法 |
| CN105765359A (zh) * | 2013-11-15 | 2016-07-13 | 特洁安科技有限公司 | 用于确定流体接收到的紫外线能量密度的方法和系统 |
| WO2017129548A1 (fr) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Laboratoire National De Metrologie Et D'essais | Appareil d'étalonnage d'un analyseur de particules |
| CN208933375U (zh) * | 2018-08-24 | 2019-06-04 | 番禺出入境检验检疫局综合技术服务中心 | 多功能微生物检测装置 |
| CN110873684A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 北京华泰诺安探测技术有限公司 | 一种生物气溶胶监测设备及其监测方法 |
| CN110873678A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 北京华泰诺安探测技术有限公司 | 一种生物气溶胶粒子计数监测设备及其监测方法 |
| CN110208165A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 中国计量科学研究院 | 一种分流式气溶胶稀释器的校准方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111693409A (zh) | 2020-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111693409B (zh) | 一种气体及生物气溶胶校准系统及方法 | |
| Alfano et al. | A review of low-cost particulate matter sensors from the developers’ perspectives | |
| CN101900716B (zh) | 用于畜禽场有害气体监测的在线分析系统和方法 | |
| CN102590439B (zh) | 光催化气体降解率检测装置及其检测方法 | |
| CN112608827B (zh) | 一种空气微生物采样器采样物理效率校准仓、校准系统及方法 | |
| CN112414922A (zh) | 通风用空气过滤器微生物过滤性能评价实验台 | |
| CN103852446B (zh) | 一种基于光腔衰荡光谱技术的血液成分识别与分析仪器 | |
| CN104251841A (zh) | 基于光腔衰荡光谱的多样本呼吸分析仪 | |
| Duquenne et al. | Performances of the BC-112 NIOSH cyclone for the measurement of endotoxins in bioaerosols: A study in laboratory conditions | |
| CN108676779A (zh) | 一种检测空气净化产品净化空气中噬菌体能力的方法 | |
| CN109364283A (zh) | 基于atp检测技术的医用空气消毒机智能控制系统 | |
| Meier et al. | Qualification of air sampler systems: the MAS-100 | |
| CN214408583U (zh) | 通风用空气过滤器微生物过滤性能评价实验台 | |
| CN106290272A (zh) | 一种实时检测大气颗粒物生物毒性的方法 | |
| CN100549692C (zh) | 标准气态甲醛动态染毒装置 | |
| Lu et al. | Accurate measurement of airborne biological particle concentration based on laser-induced fluorescence technique | |
| Goldberg | Naval biomedical research laboratory, programmed environment, aerosol facility | |
| CN109303623B (zh) | 一种动物暴露实验装置 | |
| CN113670871A (zh) | 一种空气中微生物的三磷酸腺苷浓度在线检测方法 | |
| CN113720738A (zh) | 气溶胶质量浓度的优化标定方法 | |
| CN115096761B (zh) | 一种大气微生物烟雾箱 | |
| CN205506642U (zh) | 一种实时浮游菌计数仪的性能检测装置 | |
| CN108287082A (zh) | 一种检测重污染环境下空气净化器净化效果的设备及方法 | |
| CN208060171U (zh) | 一种检测重污染环境下空气净化器净化效果的设备 | |
| CN216484206U (zh) | 在线浮游菌检测设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230824 Address after: 630, 6th Floor, Building 3, Yard 2, Qingheying East Road, Chaoyang District, Beijing, 100012 Patentee after: Beijing Xingyang Huasheng Environmental Technology Co.,Ltd. Address before: 405-012, Building A, 4th Floor, No. 138 Andingmen Outer Street, Dongcheng District, Beijing, 100027 Patentee before: BEIJING WAMING HUAQING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |