CN203101227U

CN203101227U - 一种适用于高湿度环境的pm2.5监测仪

Info

Publication number: CN203101227U
Application number: CN 201220706206
Authority: CN
Inventors: 黄宝进; 肖玲君; 田耘
Original assignee: Universtar Science and Technology Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Universtar Science and Technology Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2022-12-19

Abstract

本实用新型公开了一种适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，通过在PM2.5监测仪第一分离装置外侧安装有一个除湿器，通过该除湿器快速去除进入到第一分离装置中的颗粒物上的水分，从而消除潮湿环境对监测数据的影响；另外本实用新型滤膜通过β放射源两侧的滚筒带动，测量过程中无需移动滤纸，提高了测量的精度和稳定性。与现有技术相比，本实用新型能够在高湿度环境下运行，具有测试数据准确可靠的优点。

Description

一种适用于高湿度环境的PM2.5监测仪

技术领域：

本实用新型涉及PM2.5监测仪，具体涉及的是一种适用于高湿度环境的PM2.5监测仪。

背景技术：

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小，含有大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。因此，研发准确性高、适应性广的监测仪器，以开展PM2.5的有效监测，对治理城市空气污染，改善空气质量，具有重要的意义。

目前，PM2.5监测仪主要通过以下方法进行空气PM2.5浓度的监测：（1）重量法：通过具有切割特性的采样器，抽取空气，使空气中PM2.5截留在已知质量的滤纸上，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，计算出PM2.5浓度。（2）空气β射线法：利用β射线衰减量测试采样期间增加的颗粒物质量。环境空气由采样泵经切割器吸入采样管，经过滤膜后排出。颗粒物沉淀在采样滤膜上，当β射线通过沉积有颗粒物的滤膜时，β射线能量衰减，通过对衰减量的测定计算出颗粒物的浓度。（3）振荡天平法：当采样气流通过滤膜，其中的颗粒物沉积在滤膜上，滤膜质量变化导致振荡频率变化，通过测量振荡频率的变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量，再根据采样流量、采样现场环境温度和气压计算PM2.5浓度。（4）光散射法：通过测量颗粒物受光照射后所发出的散射光信号的大小来测量颗粒物的质量浓度。

然而，基于这些测量技术开发的PM2.5监测仪通常存在以下问题：重量法操作繁琐、费时、采样仪笨重、噪声大，不能立即给出测试结果；β射线法、振荡天平法、光散射法监测仪均受湿度影响大，在高湿度环境下容易引发仪器自我保护而停机。

发明内容：

为此，本实用新型的目的在于提供一种适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，以解决目前PM2.5监测仪在高湿度环境下容易出现自我保护而导致停机的问题，保证PM2.5监测仪在高湿度环境下的正常运行，以及保证监测数据的准确可靠。

为实现上述目的，本实用新型主要采用以下技术方案：

一种适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，包括

采样单元，该采样单元包括PM10切割器头、第一分离装置、除湿器、PM2.5切割器头和第二分离装置，所述PM10切割器头安装在第一分离装置前端；除湿器设置于第一分离装置外侧，且与其连通，用于对进入第一分离装置中的颗粒物进行除湿；PM2.5切割器头安装在第一分离装置后端，且与第二分离装置的前端连接；

测量分析单元，该测量分析单元包括探测器和β放射源，所述探测器与第二分离装置的后端连接，且β放射源与探测器之间设置有用于承接PM2.5颗粒物的滤膜。

优选地，该PM2.5监测仪还包括有：

一控制单元，该控制单元包括有压力传感器、流量传感器和流量调节器，所述压力传感器与所述探测器连接，流量调节器通过流量传感器与压力传感器连接。

优选地，所述PM10切割器头上安装有前罩和后罩，所述前罩和后罩之间设置有一防虫网。

优选地，所述第二分离装置中安装有冲击室，该冲击室中设置有用于获取10-2.5μm颗粒物的玻璃纤维滤膜。

优选地，所述玻璃纤维滤膜上涂覆有硅油。

优选地，所述β放射源一侧设置有第一滚筒，另一侧设置有第二滚筒，所述滤膜一端与第一滚筒连接，另一端与第二滚筒连接。

优选地，所述第一滚筒上方还安装有一凸轮轴。

本实用新型在PM2.5监测仪第一分离装置外侧安装有一个除湿器，通过该除湿器快速去除进入到第一分离装置中的颗粒物上的水分，从而消除潮湿环境对监测数据的影响；另外本实用新型滤膜通过β放射源两侧的滚筒带动，测量过程中无需移动滤纸，提高了测量的精度和稳定性。与现有技术相比，本实用新型能够在高湿度环境下运行，具有测试数据准确可靠的优点。

附图说明：

图1为本实用新型适用于高湿度环境的PM2.5监测仪的结构示意图。

图中标识说明：前罩1、后罩2、防虫网3、PM10切割器头4、第一分离装置5、除湿器6、PM2.5切割器头7、第二分离装置8、冲击室9、玻璃纤维滤膜10、凸轮轴11、滤膜12、第一滚筒13、探测器14、β放射源15、第二滚筒16、压力传感器17、流量传感器18、流量调节器19。

具体实施方式：

为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

请参见图1所示，图1为本实用新型适用于高湿度环境的PM2.5监测仪的结构示意图。本实用新型提供了一种适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其主要用于解决目前PM2.5监测仪在高湿度环境下容易出现自我保护而导致停机的问题，从而保证PM2.5监测仪的正常运行，以及保证监测数据的准确可靠。

其中该PM2.5监测仪主要包括有采样单元、测量分析单元和控制单元三部分。

其中采样单元包括前罩1、后罩2、PM10切割器头4、第一分离装置5、除湿器6、PM2.5切割器头7和第二分离装置8。在前罩1、后罩2之间安装有一个防虫网3，通过前罩1、后罩2和防虫网3可实现防雨、防虫以及防止超过10μm的大颗粒进入到监测仪器，达到对颗粒物的初步筛选。

PM10切割器头4位于后罩2的后侧，且安装在第一分离装置5的前端，用于对经过初步筛选的颗粒物进行切割，并将切割后的颗粒物送入第一分离装置5进行分离。

在第一分离装置5外侧设置有一个与其连通的除湿器6，该除湿器6用于对进入第一分离装置5中的颗粒物进行恒温加热除湿，以去除空气中的水汽。

PM2.5切割器头7安装在第一分离装置5和第二分离装置8之间，其用于对经过第一分离装置5分离除湿后的颗粒进行再次切割，并将切割后的颗粒送入到第二分离装置8中，进而第二次分离。

在第二分离装置8中安装有冲击室9，该冲击室9中设置有用于获取10-2.5μm颗粒物的玻璃纤维滤膜10，且该玻璃纤维滤膜10上涂覆有硅胶。经过第二分离装置8分离后的颗粒进入冲击室9中，并落在涂覆有硅油的玻璃纤维滤膜10上，该玻璃纤维滤膜10可以捕获10-2.5μm的颗粒物。

经过恒温加热除湿及两次分离后获得粒径为2.5μm的颗粒物，会对应进入到测量分析单元。

测量分析单元包括有探测器14和β放射源15，β放射源15为C14源β放射源，且所述β放射源15与探测器14之间设置有用于承接PM2.5颗粒物的滤膜12，进入测量分析单元的颗粒落在干净清洁的滤膜12上，C14源β放射源15通过清洁滤膜12后的强度被探测器14检测，再经过信号采集和分析处理后获得空气中的悬浮颗粒物浓度。

控制单元包括有凸轮轴11、第一滚筒13、第二滚筒16、压力传感器17、流量传感器18和流量调节器19，所述压力传感器17与所述探测器连接，流量调节器19通过流量传感器18与压力传感器17连接，通过压力传感器17、流量传感器18对检测后的空气压力、流量进行监测，并可通过流量调节器19对其流量进行调节。

第一滚筒13和第二滚筒16分别设置于β放射源15的两侧，凸轮轴11设置于第一滚筒13的上方，而第一滚筒13和第二滚筒16上分别附着有滤膜12，依靠第一滚筒13、第二滚筒16以及凸轮轴11的作用，可使滤膜12经过第二滚筒16，运行通过β放射源15与探测器14之间，通过β放射源15与探测器14对附着有PM2.5颗粒物的滤膜12进行监测，之后，监测后的滤膜12对应缠绕在第一滚筒13上，进行保存、收集或更换。

本实用新型通过除湿器实现对采集到的颗粒物进行恒温加热除湿，实现了仪器在高湿度环境下的正常运行；同时采用多级分离装置对采集的颗粒物进行分离，有效提高了监测的精度；另外滤膜通过β放射源两侧的滚筒带动，测量过程中无需移动，保证了数据测量的稳定性。

以上是对本实用新型所提供的一种适用于高湿度环境的PM2.5监测进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims

1.一种适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其特征在于包括：

采样单元，该采样单元包括PM10切割器头（4）、第一分离装置（5）、除湿器（6）、PM2.5切割器头（7）和第二分离装置（8），所述PM10切割器头（4）安装在第一分离装置（5）前端；除湿器（6）设置于第一分离装置（5）外侧，且与其连通，用于对进入第一分离装置（5）中的颗粒物进行除湿；PM2.5切割器头（7）安装在第一分离装置（5）后端，且与第二分离装置（8）的前端连接；

测量分析单元，该测量分析单元包括探测器（14）和β放射源（15），所述探测器（14）与第二分离装置（8）的后端连接，且β放射源（15）与探测器（14）之间设置有用于承接PM2.5颗粒物的滤膜（12）。

2.根据权利要求1所述的适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其特征在于还包括有：

一控制单元，该控制单元包括有压力传感器（17）、流量传感器（18）和流量调节器（19），所述压力传感器（17）与所述探测器（14）连接，流量调节器（19）通过流量传感器（18）与压力传感器（17）连接。

3.根据权利要求1所述的适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其特征在于所述PM10切割器头（4）上安装有前罩（1）和后罩（2），所述前罩（1）和后罩（2）之间设置有一防虫网（3）。

4.根据权利要求1所述的适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其特征在于所述第二分离装置（8）中安装有冲击室（9），该冲击室（9）中设置有用于获取10-2.5μm颗粒物的玻璃纤维滤膜（10）。

5.根据权利要求4所述的适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其特征在于所述玻璃纤维滤膜（10）上涂覆有硅油。

6.根据权利要求1所述的适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其特征在于所述β放射源（15）一侧设置有第一滚筒（13），另一侧设置有第二滚筒（16），所述滤膜（12）一端与第一滚筒（13）连接，另一端与第二滚筒（16）连接。

7.根据权利要求6所述的适用于高湿度环境的PM2.5监测仪，其特征在于所述第一滚筒（13）上方还安装有一凸轮轴（11）。