CN112378813A - 大气颗粒物密度测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种大气颗粒物密度测量装置及方法，该大气颗粒物密度测量装置包括采样单元，包括旋风切割器和主路采样管；除湿单元，与主路采样管连接；颗粒物体积测量单元，与除湿单元连接，用于测量大气颗粒物的体积；以及振荡天平质量传感器单元，与颗粒物体积测量单元连接，用于测量大气颗粒物的质量。本发明实现了基于光散射粒径谱和振荡天平方法的颗粒物密度连续测量；采用设定不同流量来控制切割器切割粒径范围，实现对特定粒径范围采样；采用不同粒径范围的交替测量，实现了对特定粒径区间范围的颗粒物密度的精确测量。

Description

大气颗粒物密度测量装置及方法
技术领域
本发明涉及环境污染监测技术领域，尤其涉及一种大气颗粒物密度测量装置及方法。
背景技术
近年来，随着环保力度和范围的不断扩大，大气污染得到了较大改善，大气污染监测和治理方法也朝着精准监测治理的方向发展。对于大气颗粒物成分的分析逐渐被重视起来。但是目前在现有技术中，还没有直接进行连续测量大气颗粒物密度的方法和设备，这对大气污染溯源和成分分析带来较多不便和限制。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种大气颗粒物密度测量装置及方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种大气颗粒物密度测量装置，包括：
采样单元，包括旋风切割器和主路采样管；
除湿单元，与主路采样管连接；
颗粒物体积测量单元，与除湿单元连接，用于测量大气颗粒物的体积；以及
振荡天平质量传感器单元，与颗粒物体积测量单元连接，用于测量大气颗粒物的质量。
作为本发明的另一个方面，还提供了一种大气颗粒物密度测量的方法，采用如上所述的大气颗粒物密度测量装置，包括：
设置旋风切割器的切割粒径为D；
启动大气颗粒物密度测量装置，记录振荡天平质量传感器单元中振荡天平的初始谐振频率f0；
持续采样预设时间t，记录采样结束时振荡天平的谐振频率f1；
颗粒物体积测量单元统计预设时间t内所有粒径对应的粒子数量并计算得到该预设时间t内颗粒物总体积V；
计算得到粒径≤D的颗粒物平均密度值ρ，其中ρ＝Δm/V，Δm＝k0(1/f1 2-1/f0 2)，k0为弹性系数，Δm为预设时间t内颗粒物总的质量差。
作为本发明的又一个方面，还提供了一种大气颗粒物密度测量的方法，采用如上所述的大气颗粒物密度测量装置，包括：
设置采样总流量为Q1、旋风切割器的切割粒径为D1；
启动大气颗粒物密度测量装置，采用振荡天平质量传感器单元得到第一预设时间t1内的颗粒物总质量差Δm1；采用颗粒物体积测量单元得到第一预设时间t1内的颗粒物总体积V1；
设置采样总流量为Q2、旋风切割器的切割粒径为D2；其中，Q2＜Q1，D2＞D1；
采用颗粒物体积测量单元实时计算当前的所有测量的粒子中的粒径为D1及以下的所有粒子的总体积VD1，当VD1等于V1时，停止采样，总采样时间为t2；
采用振荡天平质量传感器单元得到t2时间内所有粒径为D2及以下的颗粒物总质量差Δm2；采用颗粒物体积测量单元得到第二预设时间t2内所有粒径为D2及以下的颗粒物总体积V2；
计算得到粒径区间在D1和D2之间的颗粒物的密度为(Δm2-Δm1)/(V2-V1)。
基于上述技术方案可知，本发明的大气颗粒物密度测量装置及方法相对于现有技术至少具有以下优势之一或一部分：
1、实现了基于光散射粒径谱和振荡天平方法的颗粒物密度连续测量；
2、采用设定不同流量来控制切割器切割粒径范围，实现对特定粒径范围采样；
3、采用不同粒径范围的交替测量，实现了对特定粒径区间范围的颗粒物密度的精确测量。
附图说明
图1为本发明实施例大气颗粒物密度测量装置结构示意图；
图2为本发明实施例密度测量步骤示意图；
图3为本发明实施例两种粒径区间颗粒物密度测量步骤示意图。
以上附图中，附图标记含义如下：
1101-采样头；1102-雨水分离瓶；1103-旋风切割器；1104-导流通道；1105-主路采样管；1106-辅路气路出口；1201-质子交换膜干燥器；1202-质子交换膜；1203-干燥器进气口；1204-干燥器出气口；1301-采样加热管；1302-加热线圈；1401-颗粒物体积测量模块；1402-光阱；1403-光电探测器；1404-进气气路；1405-温湿度传感器；1406-光源；1501-振荡天平质量传感器模块；1502-振荡天平质量传感器模块内部空腔；1503-电磁驱动线圈；1504-电磁检测模块；1505-采集膜；1506-磁铁；1507-中空振子；1601、1603-过滤器；1602、1604-流量控制器；1605-真空泵；1701-控制主板；1702-加热控制板；1703-颗粒物体积测量控制板；1704-振荡天平控制板。
具体实施方式
以下，将参照附图及实施例对本发明进行详细描述，以辅助本领域技术成员充分地理解本发明的目的、特征和效果。附图中展示了本发明的示例性实施方式，但应当理解，本申请中还能以其他各种形式实现，不应被此处阐述的实施方式所限制。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。另外，本发明以下提供的各个实施例以及实施例中的技术特征可以以任意方式相互组合。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
本发明公开了一种大气颗粒物密度测量装置，包括：
采样单元，包括旋风切割器和主路采样管；
除湿单元，与主路采样管连接；
颗粒物体积测量单元，与除湿单元连接，用于测量大气颗粒物的体积；以及
振荡天平质量传感器单元，与颗粒物体积测量单元连接，用于测量大气颗粒物的质量。
在本发明的一些实施例中，所述旋风切割器和主路采样管通过导流通道连接；
在本发明的一些实施例中，所述采样单元还包括采样头和辅路气路管；
在本发明的一些实施例中，所述采样头与旋风切割器连通；
在本发明的一些实施例中，所述辅路气路管与旋风切割器连通。
在本发明的一些实施例中，所述除湿单元包括质子交换膜干燥器；
在本发明的一些实施例中，所述质子交换膜干燥器中设有质子交换膜，质子交换膜与采样单元的主路采样管连接。
在本发明的一些实施例中，所述除湿单元还包括用于使主采样气流温湿度恒定的采样加热管；采样加热管与质子交换膜干燥器连接；
在本发明的一些实施例中，所述振荡天平质量传感器单元包括振荡天平质量传感器模块和振荡天平质量传感器模块控制板；
在本发明的一些实施例中，所述振荡天平质量传感器模块包括：
壳体；
中空振子，设置在壳体底端；
采集膜，设置在中空振子顶端；
电磁驱动模块，与中空振子连接；以及
电磁检测模块，与中空振子连接。
在本发明的一些实施例中，所述颗粒物体积测量单元中设有避免光源反射对散射光干扰的光阱；
在本发明的一些实施例中，所述颗粒物体积测量单元包括颗粒物体积测量模块和颗粒物体积测量控制板；
在本发明的一些实施例中，所述大气颗粒物密度测量装置还包括用于稳定采样流量的真空泵和流量控制器；
在本发明的一些实施例中，所述大气颗粒物密度测量装置还包括用于过滤颗粒物及保护流量控制器的过滤器。
本发明还公开了一种大气颗粒物密度测量的方法，采用如上所述的大气颗粒物密度测量装置，包括：
设置旋风切割器的切割粒径为D；
启动大气颗粒物密度测量装置，记录振荡天平质量传感器单元中振荡天平的初始谐振频率f0；
持续采样预设时间t，记录采样结束时振荡天平的谐振频率f1；
颗粒物体积测量单元统计预设时间t内所有粒径对应的粒子数量并计算得到该预设时间t内颗粒物总体积V；
计算得到粒径≤D的颗粒物平均密度值ρ，其中ρ＝Δm/V，Δm＝k0(1/f1 2-1/f0 2)，k0为弹性系数，Δm为预设时间t内颗粒物总的质量差。
在本发明的一些实施例中，重复所述大气颗粒物密度测量的方法步骤，得到粒径≤D的颗粒物连续实时的平均密度值；
在本发明的一些实施例中，所述颗粒物总体积V为各粒径粒子单个体积与数量乘积的累加和；
在本发明的一些实施例中，在计算得到粒径≤D的颗粒物平均密度值ρ步骤中先对得到的计算数值进行滤波处理及异常数值剔除后再计算平均密度值ρ。
本发明还公开了一种大气颗粒物密度测量的方法，采用如上所述的大气颗粒物密度测量装置，包括：
设置采样总流量为Q1、旋风切割器的切割粒径为D1；
启动大气颗粒物密度测量装置，采用振荡天平质量传感器单元得到第一预设时间t1内的颗粒物总质量差Δm1；采用颗粒物体积测量单元得到第一预设时间t1内的颗粒物总体积V1；
设置采样总流量为Q2、旋风切割器的切割粒径为D2；其中，Q2＜Q1，D2＞D1；
采用颗粒物体积测量单元实时计算当前的所有测量的粒子中的粒径为D1及以下的所有粒子的总体积VD1，当VD1等于V1时，停止采样，总采样时间为t2；
采用振荡天平质量传感器单元得到t2时间内所有粒径为D2及以下的颗粒物总质量差Δm2；采用颗粒物体积测量单元得到第二预设时间t2内所有粒径为D2及以下的颗粒物总体积V2；
计算得到粒径区间在D1和D2之间的颗粒物的密度为(Δm2-Δm1)/(V2-V1)。
在本发明的一些实施例中，重复所述大气颗粒物密度测量的方法步骤，得到粒径区间在D1和D2之间的颗粒物连续实时的平均密度值。
以下通过具体实施例结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此
如图1所示，本实施例公开了一种大气颗粒物密度测量装置，其中，采样部分由采样头1101、雨水分离瓶1102、旋风切割器1103、导流通道1104、主路采样管1105、辅路气路出口1106等组成。在真空泵的负压作用下，大气由采样部分进入设备系统。旋风切割器1103用于对大气颗粒物进行粒径筛选，在切割粒径值以下的粒径较容易通过旋风切割器1103并进入下一步气路，而超过此值的粒径将较困难通过旋风切割器1103，将被切割器截留。通过旋风切割器1103的颗粒物经过导流通道进入下一步气路。通过旋风式切割器1103的总流量由主路采样管1105和辅路气路流量组成。旋风式切割器1103的切割粒径可以通过控制流量进行调节，流量越大，切割粒径点越低，只有更小的颗粒物才能通过。
经过旋风切割器1103的气流由主路气流和辅路气流组成。主路气流经主路采样管1105进入下一步测量，辅路气流由辅路气路出口1106排出，并不参与下一步测量。
主路气流又经过除湿处理部分，即质子交换膜干燥器1201和采样加热管1301除湿。质子交换膜干燥器1201由质子交换膜1202和外壳及干燥器进气口1203和干燥器出气口1204组成。质子交换膜1202为筒状，主路采样管1105与质子交换膜1202相连接，内部导通。质子交换膜1202内外气体隔离。内部为采样气流通过，外部与外壳形成的空间通过反吹气流。反吹气流为经过过滤及流量控制后的采样气流。反吹气流从反吹气口进口进入，从出口流出后经气泵排出。反吹气流可以通过质子交换膜1202的水分子交换，降低采样主气流的湿度。电路板1702检测温湿度传感器1405的数值，并控制采样加热管1301加热功率，使主采样气流温湿度恒定。
大气颗粒物密度在线连续数据采集由颗粒物体积测量模块1401和振荡天平质量传感器模块1501实现。采样气流先通过颗粒物体积测量模块1401，再通过振荡天平质量传感器模块1501。颗粒物体积测量模块1401采用激光散射原理，对所有颗粒物逐个粒子进行粒径测量及体积计算。光源1406可以是激光二极管，也可以是其他光源，此处示例为激光二极管。光源1406发出的光经过透镜组进行准直和整形，照射到气路通道上。粒子经过时，向各个方向发出散射光。在特定角度上设置光电探测器对散射光进行接收。根据散射光峰值的大小，可以等效测量出该粒子的光学直径，并通过计算得出其体积。激光二极管光线与探测器垂直线组成的平面与气路垂直。为了避免光源反射对散射光干扰，设置了光阱1402。光照射到光阱1402后，不能够原路返回。颗粒物体积测量控制板1703用于驱动激光二极管及检测光电信号，并计算出每个颗粒物粒径、体积，可以实现对特定时间内所有粒径大小即数量的统计，最终可得某粒径范围之内所有粒子的总体积。颗粒物体积测量控制板1703将计算结果通过通讯线发给控制主板1701。
振荡天平质量传感器模块1501采用振荡天平原理，测量采集膜1505上的累计总质量。振荡天平质量传感器模块1501中空振子1507底端和壳体固定，并密封，顶端有一个采集膜1505，采样气流依次通过采集膜1505和中空振子1507。采样气流中的所有颗粒物都被采集膜1505截获。中空振子1507上部两侧各粘有一个磁铁1506。磁铁1506两旁对应有电磁驱动模块和电磁检测模块。在磁力驱动和磁信号检测反馈下，中空振子1507处于谐振状态。谐振频率和采集膜1505上的质量呈一定关系。因而通过测量频率变化，可以测量得出采集膜1505上的质量变化。振荡天平控制板1704驱动电磁驱动模块及检测电磁信号，使中空振子1507处于谐振状态，并采集其谐振频率，并计算前后时间段内变化的质量差。
为实现稳定采样流量，设置有真空泵1605和流量控制器1602、1604。颗粒物过滤器1603和1601是用来过滤颗粒物及保护流量控制器的。
主板可以采集各模块数据，并进行相应控制。主板可以通过流量控制器控制主路和辅路的流量，也可以控制真空泵的启停。
主板采集颗粒物体积测量模块1401和振荡天平质量传感器模块1501的数据，通过将振荡天平测得的质量差和颗粒物体积测量模块测得的总体积相除，得出平均密度数值。
本实施例还提供一种大气颗粒物密度测量方法，采用上述的大气颗粒物密度测量装置，包括如下步骤：
1.单一粒径以下范围颗粒密度测量步骤(如图2所示)：
颗粒物体积测量模块1401采用激光散射原理，通过对每种粒径进行统计，测量特定时间内颗粒物固体的总体积。振荡天平质量传感器模块1501采用振荡天平原理，通过测量其滤膜上的颗粒物前后总质量差，得出特定时间内积累的颗粒物总质量。颗粒物总质量与颗粒物固体的总体积相除，得到在某特定切割粒径以下所有颗粒物的平均密度。
(1)设置采样流量为Q，主路采样流量为QS，使得旋风切割器1103的切割粒径Da50为D。Da50表征切割粒径的分割点。
(2)开启真空泵，开始测量，振荡天平测量初始谐振频率为f0，
(3)测量t时间，持续采样。
(4)停止真空泵，停止采样。
(5)测量结束时振荡天平的谐振频率为f1，计算该时段采集膜上的颗粒物总质量差Δm＝k0(1/f1 2-1/f0 2)，其中，f1为末端频率值，f0为初始频率值，k0为弹性系数。
(6)利用颗粒物体积测量模块1401测量并统计所有粒径对应的粒子数量，颗粒物体积测量单元统计并计算该时段总的颗粒物总体积V。V为各粒径粒子单个体积与数量乘积的累加和。其中，测量并统计所有粒径对应的粒子数量采用的光散射法。
(7)计算得出颗粒物密度ρ，ρ＝Δm/V。
(8)对(7)中计算数值进行滤波处理及异常数值剔除，输出平均密度值，即得到粒径≤D的颗粒物平均密度值。
(9)依次在步骤(2)-(8)之间循环，持续进行测量，并得到连续的实时密度值。
2.两种(或多种)粒径范围之内的颗粒物密度测量步骤(如图3所示)：
进一步的，通过设置两种采样总流量，控制旋风式切割器分别在两种不同切割粒径下进行测量。用两次的颗粒物总质量差的差与两次的颗粒物固体的总体积差相除，可以实现在两种(及多种)粒径范围区间内的颗粒物的平均密度。
具体步骤包括：
(1)设置采样总流量在Q1，使得切割器的切割粒径Da50为D1。主路流量为QS1，辅路流量为QB1。Q1＝QS1+QB1。
(2)开始测量。采样及测量t1时间后，停止采样及测量。
(3)光散射法计算t1时间内所有粒子总体积V1。
(4)振荡天平传感器测量滤膜上t1时间内的质量差Δm1。
(5)设置采样总流量在Q2，使得切割器的切割粒径Da50为D2。Q2＜Q1，D2＞D1。主路流量为QS1。
(6)开始采样，光散射法实时计算VD1。当VD1等于V1时，停止采样，总采样时间为t2。VD1为所有测量的粒子中粒径为D1以下粒子的总体积。
(7)光散射法计算t2时间内所有粒子总体积V2。
(8)振荡天平传感器测量滤膜上t2时间内的质量差Δm2。
(9)粒径区间D1和D2之间的颗粒物的密度为(Δm2-Δm1)/(V2-V1)。其中，Δm2和Δm1的计算方法同Δm，V2和V1的计算方法同V。
(10)并对9中计算的密度数值进行滤波处理及异常数值剔除，连续输出经过滤波的密度值。
(11)依次在步骤(1)-(10)之间循环，持续进行测量，并得到连续的密度值。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
(1)实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围；
(2)上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大气颗粒物密度测量装置，包括：
采样单元，包括旋风切割器和主路采样管；
除湿单元，与主路采样管连接；
颗粒物体积测量单元，与除湿单元连接，用于测量大气颗粒物的体积；以及
振荡天平质量传感器单元，与颗粒物体积测量单元连接，用于测量大气颗粒物的质量。
2.如权利要求1所述的大气颗粒物密度测量装置，其特征在于，
所述旋风切割器和主路采样管通过导流通道连接；
所述采样单元还包括采样头和辅路气路管；
所述采样头与旋风切割器连通；
所述辅路气路管与旋风切割器连通。
3.如权利要求1所述的大气颗粒物密度测量装置，其特征在于，
所述除湿单元包括质子交换膜干燥器；
所述质子交换膜干燥器中设有质子交换膜，质子交换膜与采样单元的主路采样管连接。
4.如权利要求1所述的大气颗粒物密度测量装置，其特征在于，
所述除湿单元还包括用于使主采样气流温湿度恒定的采样加热管；采样加热管与质子交换膜干燥器连接。
5.如权利要求1所述的大气颗粒物密度测量装置，其特征在于，
所述振荡天平质量传感器单元包括振荡天平质量传感器模块和振荡天平质量传感器模块控制板；
其中，所述振荡天平质量传感器模块包括：
壳体；
中空振子，设置在壳体底端；
采集膜，设置在中空振子顶端；
电磁驱动模块，与中空振子连接；以及
电磁检测模块，与中空振子连接。
6.如权利要求1所述的大气颗粒物密度测量装置，其特征在于，
所述颗粒物体积测量单元中设有避免光源反射对散射光干扰的光阱；
所述颗粒物体积测量单元包括颗粒物体积测量模块和颗粒物体积测量控制板；
所述大气颗粒物密度测量装置还包括用于稳定采样流量的真空泵和流量控制器；
所述大气颗粒物密度测量装置还包括用于过滤颗粒物及保护流量控制器的过滤器。
7.一种大气颗粒物密度测量的方法，采用如权利要求1至6任一项所述的大气颗粒物密度测量装置，包括：
设置旋风切割器的切割粒径为D；
启动大气颗粒物密度测量装置，记录振荡天平质量传感器单元中振荡天平的初始谐振频率f0；
持续采样预设时间t，记录采样结束时振荡天平的谐振频率f1；
颗粒物体积测量单元统计预设时间t内所有粒径对应的粒子数量并计算得到该预设时间t内颗粒物总体积V；
计算得到粒径≤D的颗粒物平均密度值ρ，其中ρ＝Δm/V，Δm＝k0(1/f1 2-1/f0 2)，k0为弹性系数，Δm为预设时间t内颗粒物总的质量差。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
重复所述大气颗粒物密度测量的方法步骤，得到粒径≤D的颗粒物连续实时的平均密度值；
所述颗粒物总体积V为各粒径粒子单个体积与数量乘积的累加和；
在计算得到粒径≤D的颗粒物平均密度值ρ步骤中先对得到的计算数值进行滤波处理及异常数值剔除后再计算平均密度值ρ。
9.一种大气颗粒物密度测量的方法，采用如权利要求1至6任一项所述的大气颗粒物密度测量装置，包括：
设置采样总流量为Q1、旋风切割器的切割粒径为D1；
启动大气颗粒物密度测量装置，采用振荡天平质量传感器单元得到第一预设时间t1内的颗粒物总质量差Δm1；采用颗粒物体积测量单元得到第一预设时间t1内的颗粒物总体积V1；
设置采样总流量为Q2、旋风切割器的切割粒径为D2；其中，Q2＜Q1，D2＞D1；
采用颗粒物体积测量单元实时计算当前的所有测量的粒子中的粒径为D1及以下的所有粒子的总体积VD1，当VD1等于V1时，停止采样，总采样时间为t2；
采用振荡天平质量传感器单元得到t2时间内所有粒径为D2及以下的颗粒物总质量差Δm2；采用颗粒物体积测量单元得到第二预设时间t2内所有粒径为D2及以下的颗粒物总体积V2；
计算得到粒径区间在D1和D2之间的颗粒物的密度为(Δm2-Δm1)/(V2-V1)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
重复所述大气颗粒物密度测量的方法步骤，得到粒径区间在D1和D2之间的颗粒物连续实时的平均密度值。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114018777A (zh) * 2021-11-05 2022-02-08 中国石油大学(北京) 一种高温气体内颗粒物浓度检测装置
CN116242753A (zh) * 2022-12-30 2023-06-09 山东大学 一种基于大数据的颗粒物监测系统及其使用方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101329249A (zh) * 2008-08-04 2008-12-24 天津信达北方科技有限公司 气体中微小颗粒物的分析方法及仪器
CN103454203A (zh) * 2013-09-09 2013-12-18 中国科学院合肥物质科学研究院 一种大气颗粒物粒径和化学成分的实时在线测量系统及测量方法
WO2016004125A2 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Kateeva, Inc Techniques for arrayed printing of a permanent layer with improved speed and accuracy
CN105717001A (zh) * 2016-01-05 2016-06-29 南京大学（苏州）高新技术研究院 一种依据电导率测量的大气固态颗粒物[颗粒2．5]指数的表征方法
CN106769696A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 清华大学深圳研究生院 一种基于偏振散射特征的炭黑颗粒物测量方法和装置
CN107831099A (zh) * 2017-11-23 2018-03-23 北京是卓科技有限公司 空气颗粒物的检测装置及检测方法
CN109477777A (zh) * 2016-06-14 2019-03-15 品萨控股私人有限公司 颗粒物测量装置
CN111077034A (zh) * 2019-11-27 2020-04-28 天津同阳科技发展有限公司 振荡天平法颗粒物监测设备及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101329249A (zh) * 2008-08-04 2008-12-24 天津信达北方科技有限公司 气体中微小颗粒物的分析方法及仪器
CN103454203A (zh) * 2013-09-09 2013-12-18 中国科学院合肥物质科学研究院 一种大气颗粒物粒径和化学成分的实时在线测量系统及测量方法
WO2016004125A2 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Kateeva, Inc Techniques for arrayed printing of a permanent layer with improved speed and accuracy
CN105717001A (zh) * 2016-01-05 2016-06-29 南京大学（苏州）高新技术研究院 一种依据电导率测量的大气固态颗粒物[颗粒2．5]指数的表征方法
CN109477777A (zh) * 2016-06-14 2019-03-15 品萨控股私人有限公司 颗粒物测量装置
CN106769696A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 清华大学深圳研究生院 一种基于偏振散射特征的炭黑颗粒物测量方法和装置
CN107831099A (zh) * 2017-11-23 2018-03-23 北京是卓科技有限公司 空气颗粒物的检测装置及检测方法
CN111077034A (zh) * 2019-11-27 2020-04-28 天津同阳科技发展有限公司 振荡天平法颗粒物监测设备及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114018777A (zh) * 2021-11-05 2022-02-08 中国石油大学(北京) 一种高温气体内颗粒物浓度检测装置
CN116242753A (zh) * 2022-12-30 2023-06-09 山东大学 一种基于大数据的颗粒物监测系统及其使用方法
CN116242753B (zh) * 2022-12-30 2024-01-26 山东大学 一种基于大数据的颗粒物监测系统及其使用方法

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