CN113720748A - 一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器 - Google Patents

一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器。该饱和器包括：饱和室和前处理管路；饱和室包括饱和室本体、温控单元和工质，工质装载在饱和室本体内侧的底部，工质为醇类、酯类、硅油类或由酯类、硅油类、醇类中至少两种构成的混合物，温控单元包括加热构件和用于对加热构件进行温度调节的温控模块，饱和室本体外侧底部开设有安装槽，加热构件设置于安装槽内，饱和室本体的侧壁开设有进气通道，进气通道在饱和室本体内侧壁的开口高度高于工质液面的高度，饱和室本体的顶部开设有出气通道；前处理管路上设置有颗粒过滤器和流量测控模块，前处理管路的输出端与进气通道连通。本发明提供的饱和器能够适用于宽温纳米颗粒计数器。

Description

一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器
技术领域
本发明涉及纳米颗粒宽温计数领域，特别是涉及一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器。
背景技术
细小颗粒的计量对大气污染的研究具有基础性作用，但大气污染物的来源众多，其温度也由常温到高温均有分布。现有颗粒计数器中的饱和器不再适用于温度分布广泛的污染气体中颗粒物数目的测量。
发明内容
本发明的目的是提供一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器，包括：饱和室以及前处理管路；
所述饱和室，包括饱和室本体、温控单元和工质，所述工质装载在所述饱和室本体内侧的底部，所述工质为醇类、酯类、硅油类或由酯类、硅油类、醇类中至少两种构成的混合物，所述温控单元包括加热构件和用于对所述加热构件进行温度调节的温控模块，所述饱和室本体外侧底部开设有安装槽，所述加热构件设置于所述安装槽内，所述饱和室本体的侧壁开设有进气通道，所述进气通道在所述饱和室本体内侧壁的开口高度高于所述工质液面的高度，所述饱和室本体的顶部开设有出气通道；
所述前处理管路上设置有颗粒过滤器和流量测控模块，所述前处理管路的输出端与所述进气通道连通；
在所述加热构件的加热作用下，所述工质汽化，工质蒸汽上升至所述饱和室本体内侧的上部；通过所述前处理管路和所述进气通道进入所述饱和室本体内部的鞘气携带所述工质蒸汽从所述出气通道流出。
可选的，所述饱和室本体的侧壁为内部中空的空心壁，所述空心壁的外侧壁底部开设有第一通道，所述空心壁的内侧壁上部四周开设有多个第二通道，所述第一通道、所述第二通道以及所述空心壁的内腔共同构成所述进气通道。
可选的，所述加热构件为加热棒。
可选的，所述出气通道与宽温纳米颗粒计数器中冷凝器的进气口连通。
可选的，所述饱和室本体底部开设有供待测气体输送管路通过的管路通道，所述待测气体输送管路外壁与所述饱和室本体内部底面密封连接，且所述待测气体输送管路末端的毛细管从所述饱和室本体的出气通道伸入宽温纳米颗粒计数器中冷凝器的进气口。
可选的，从宽温纳米颗粒计数器待测气体输入端进入的气流将会分流至所述待测气体输送管路与所述前处理管路。
可选的，所述饱和室还包括隔热材料，所述隔热材料设置于所述饱和室本体与宽温纳米颗粒计数器中的冷凝器之间。
可选的，所述饱和室与冷凝器之间、以及饱和室与前处理管路之间的气路连接口处，均贴有半透膜材料，所述半透膜材料可以透过气体但不能透过液体，以保证工质蒸汽或鞘气通过的同时，防止工质在使用中由于振动颠簸等原因流出饱和器。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的宽温纳米颗粒计数器用饱和器中的工质为醇类、酯类、硅油类或由酯类、硅油类、醇类中至少两种构成的混合物，能够适用于从常温到高温各种温度的待测气体在冷凝器中有效冷凝。
而且，饱和室中加热部件以及加热部件温控模块的设置，能够使工质汽化，汽化后的工质更容易被鞘气带走，即鞘气能够带走更多的工质，进而为待检测气体中颗粒物在冷凝器中更好的凝结增长提供条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的宽温纳米颗粒计数器用饱和器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的宽温纳米颗粒计数器用饱和器的又一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是研制出一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1和图2，本发明提供的宽温纳米颗粒计数器用饱和器包括：饱和室以及前处理管路4。饱和室包括饱和室本体1、温控单元和工质2。其中，工质装载在饱和室本体1内侧的底部，工质2为醇类、酯类、硅油类或由酯类、硅油类、醇类中至少两种构成的混合物。温控单元包括加热构件7和用于对加热构件进行温度调节的温控模块(未示出)。饱和室本体1外侧底部开设有安装槽(未示出)，加热构件7设置于安装槽内，饱和室本体1的侧壁开设有进气通道9，进气通道9在饱和室本体1内侧壁的开口高度高于工质液面的高度，饱和室本体1的顶部开设有出气通道13，出气通道13与宽温纳米颗粒计数器中冷凝器12的进气口连通。前处理管路4上设置有颗粒过滤器5和流量调控模块6，前处理管路4的输出端与进气通道9连通。在加热构件7的加热作用下，工质2汽化，工质蒸汽上升至饱和室本体1内侧的上部；通过前处理管路4和进气通道9进入饱和室本体1内部的鞘气携带工质蒸汽从出气通道13流出进入宽温纳米颗粒计数器的冷凝器12中。
在本实施例中，由于工质2为醇类、酯类、硅油类或由酯类、硅油类、醇类中至少两种构成的混合物，可以根据待检测气体的温度，选择适合的工质成分，比如，当待检测气体的温度在10℃-50℃范围内时，工质可选择醇类，加热部件的加热温度控制在40℃左右，对应冷凝器的温度控制在20℃左右。当待检测气体的温度在50℃-200℃范围内时，工质可选择硅油类、酯类或由硅油类、酯类、醇类中至少两种混合而成的溶液，加热部件的加热温度控制在200℃-250℃左右，对应冷凝器的温度控制在150℃-220℃左右，具体温度应根据所选取的液体工质进行调整。也就是说，对于不同温度的待测气体，本发明可以选择不同的工质，并配合该工质适合的工作温度(即饱和室温度以及冷凝器温度)，以实现冷凝阶段待测气体中颗粒更好的凝结增长。本发明对饱和室温度的调控采用加热部件7和加热部件温控模块实现，加热部件7使工质汽化，汽化后的工质由鞘气携带进入冷凝器，与现有技术中将鞘气通入浸润有机工质的多孔质结构以实现鞘气对有机工质的携带相比，本发明汽化后的有机工质更容易被鞘气带走，即鞘气能够带走更多的工质蒸汽，更好的实现鞘气对有机工质的携带作用。
作为本实施例的一种实施方式，进气通道9可如图1所示。其中，进气通道9在饱和室本体1内侧壁的开口处贴有半透膜材料，该半透膜材料可以透过气体，但不能透过液体，可以选用透气防水布料，比如Sympatex，以防止工质由于振动颠簸等原因流出饱和室内部。
作为本实施例的另一种实施方式，参见图2，为了使鞘气能够与饱和室本体1内部上方的工质蒸汽更充分的接触，可将饱和室本体1的侧壁设置为内部中空的空心壁，空心壁的外侧壁底部开设有第一通道14，空心壁的内侧壁上部四周开设有多个第二通道15，第一通道14、第二通道15以及空心壁的内腔共同构成进气通道；其中，第二通道15所处位置的高度高于工质液面所处位置的高度。鞘气从空心壁的底部进入空心壁的上部，由位于空心壁内侧上部四周的多个第二通道15进入饱和室本体，即能够从饱和室本体1上方的四周进入饱和室，并与饱和室内部上方的工质蒸汽混合，实现与工质蒸汽更充分的接触。进一步的，第二通道15处贴有半透膜材料，该半透膜材料可以透过气体但不能透过液体，可以选用透气防水布料，比如Sympatex，以防止工质由于振动颠簸等原因流出饱和室内部。
在本实施例中，加热构件7优选为加热棒。
作为本实施例的一种实施方式，饱和室本体1底部开设有供待测气体输送管路11通过的管路通道3，待测气体输送管路外壁与饱和室本体内部底面密封连接，其中，待测气体输送管路11末端的毛细管将待测气体输送至冷凝器12的进口处。
作为本实施例的一种实施方式，从宽温纳米颗粒计数器待测气体输入端进入的气流将会分流至所述待测气体输送管路11与所述前处理管路4。
作为本实施例的一种实施方式，饱和室还包括设置于饱和室本体1与宽温纳米颗粒计数器中的冷凝器12之间的隔热材料10，以避免饱和室的较高温度向冷凝器12传递。
作为本实施例的一种实施方式，为了保证工质蒸汽通过的同时，防止工质在使用中由于振动颠簸等原因流出饱和室进入冷凝器，饱和室与冷凝器之间的气路接口处贴有半透膜材料，该半透膜材料可以透过气体但不能透过液体，可以选用透气防水布料，比如Sympatex。
在冷凝器12中，鞘气中携带的工质蒸汽冷凝在待测气体中颗粒的表面，使颗粒粒径不断增长，长大后的颗粒进入光学计数器，由光学计数器对颗粒的数量进行计量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，包括：饱和室以及前处理管路；
所述饱和室，包括饱和室本体、温控单元和工质，所述工质装载在所述饱和室本体内侧的底部，所述工质为醇类、酯类、硅油类或由酯类、硅油类、醇类中至少两种构成的混合物，所述温控单元包括加热构件和用于对所述加热构件进行温度调节的温控模块，所述饱和室本体外侧底部开设有安装槽，所述加热构件设置于所述安装槽内，所述饱和室本体的侧壁开设有进气通道，所述进气通道在所述饱和室本体内侧壁的开口高度高于所述工质液面的高度，所述饱和室本体的顶部开设有出气通道；
所述前处理管路上设置有颗粒过滤器和流量测控模块，所述前处理管路的输出端与所述进气通道连通；
在所述加热构件的加热作用下，所述工质汽化，工质蒸汽上升至所述饱和室本体内侧的上部；通过所述前处理管路和所述进气通道进入所述饱和室本体内部的鞘气携带所述工质蒸汽从所述出气通道流出。
2.根据权利要求1所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，在饱和室内部与进气通道之间的接口处贴有半透膜材料，所述半透膜材料能够透过气体、不能透过液体。
3.根据权利要求1所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，所述饱和室本体的侧壁为内部中空的空心壁，所述空心壁的外侧壁底部开设有第一通道，所述空心壁的内侧壁上部四周开设有多个第二通道，所述第一通道、所述第二通道以及所述空心壁的内腔共同构成所述进气通道。
4.根据权利要求3所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，在所述第二通道处贴有半透膜材料，所述半透膜材料能够透过气体、不能透过液体。
5.根据权利要求1所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，在饱和室与前处理管路之间的气路接口处贴有半透膜材料，所述半透膜材料能够透过气体、不能透过液体。
6.根据权利要求1所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，所述饱和室与冷凝器之间的气路接口处贴有半透膜材料，所述半透膜材料能够透过气体、不能透过液体。
7.根据权利要求1或3所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，所述出气通道与宽温纳米颗粒计数器中冷凝器的进气口连通。
8.根据权利要求1所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，所述饱和室本体底部开设有供待测气体输送管路通过的管路通道，所述待测气体输送管路外壁与所述饱和室本体内部底面密封连接，且所述待测气体输送管路的输出端末端的毛细管从所述饱和室本体的出气通道伸入宽温纳米颗粒计数器中冷凝器的进气口。
9.根据权利要求8所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，从宽温纳米颗粒计数器待测气体输入端进入的气流将会分流至所述待测气体输送管路与所述前处理管路。
10.根据权利要求1所述的宽温纳米颗粒计数器用饱和器，其特征在于，所述饱和室还包括隔热材料，所述隔热材料设置于所述饱和室本体与宽温纳米颗粒计数器中的冷凝器之间。
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