CN203672677U - 一种多通道空气颗粒物采样分流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道空气颗粒物采样分流装置，用于安装在上一级空气颗粒物切割器（或采样环境空气）与下一级空气颗粒物切割器（或滤膜夹）之间，包括上端盖、下端盖、分流腔、气流入口、气流出口、分流罩，所述分流腔为上端盖和下端盖形成的密封腔体，所述分流罩安装在分流腔内，所述分流罩固定在下端盖的中心位置，所述分流罩为圆锥形，所述上端盖上设有气流入口，所述下端盖的圆周上均布有多个气流出口，每个气流出口上连接有整流杆。本实用新型结构简单、体积小，便于操作、维护，采用本实用新型可利用一个TSP切割器实现多路TSP或（和）PM10或（和）PM2.5同源平行采样，采样结果准确。

Description

一种多通道空气颗粒物采样分流装置

技术领域

本实用新型涉及空气颗粒物采样领域，具体涉及一种多通道空气颗粒物采样分流装置。

背景技术

随着我国工业化进程的加快和国民经济的高速发展，大气颗粒物对大气环境的影响越来越大，对它的监测、分析和研究是当前环境保护工作的重点。在环境监测领域中，针对不同的研究对象，空气颗粒物的监测范围主要包括总悬浮颗粒物TSP、可吸入颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5。为分析不同颗粒物的组成成分，需要对同一时段、同一地点环境空气中的颗粒物进行平行采样。采用多台采样器实现平行采样会增加工作成本，而且多个采样器的性能差异会影响后续颗粒物分析结果的准确性，更显而易见的是同时操作多台采样器进行颗粒物采样也是极不方便的。若采用多通道空气颗粒物采样方法，既可以节省产品成本又可以提高仪器操作的便利性。现有的多通道空气颗粒物采样器采用的技术方案为一台采样器配置多个采样头。为保证采样数据的真实可靠性，减少采样气流紊流对采样结果造成的偏差，多个采样头之间的间隔距离至少为1米（《HJ 656-2013环境空气颗粒物（PM2.5）手工监测方法（重量法）技术规范》，当采样流量≤200L/min时，相互之间的距离为1m左右；若采样器的采样流量＞200L/min时，相互之间的距离为（2~4）m）。这就导致了仪器体积庞大，搬运操作困难。

专利201210105501.7一种双通路分流式空气颗粒物切割器提到一种关于双通路平行采样的分流装置，可实现在同源同动力情况下同时采集两种不同粒径颗粒物的目的。该专利的缺点在于没有充分考虑空气动力学因素对颗粒物运动轨迹的影响，在正对气体出口的分流适配器中势必会有更多的空气动力学直径较大的颗粒进入，而空气动力学直径较小的粒子随气流扩散入分流腔中，未实现真正意义的同源平行采样。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多通道空气颗粒物采样分流装置。该装置为圆筒形密封结构，其上端盖中心位置有一个气流入口，下端盖均布了多个采样气流出口，下端盖中心为一圆锥形分流罩。采样气流通过气流入口冲击到圆锥形分流罩的顶端，经过光滑的分流罩表面进入多个采样通道中。该装置上的气流入口与上一级空气颗粒物切割器相连，气流出口与下一级空气颗粒物切割器相连或直接与滤膜夹相连。可有助于实现同源平行采样且采样准确。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种多通道空气颗粒物采样分流装置，包括上端盖、下端盖、分流腔、气流入口、气流出口、分流罩，所述分流腔为上端盖和下端盖形成的密封腔体，所述分流罩安装在分流腔内，所述分流罩固定在下端盖的中心位置，所述分流罩为圆锥形，所述上端盖上设有气流入口，所述下端盖的圆周上均布有多个气流出口，每个气流出口上连接有整流杆。

进一步地，所述气流入口用于与上一级的空气颗粒物切割器连接，或直接与采样环境空气相连。

进一步地，所述整流杆与下一级空气颗粒物切割器或滤膜夹连接。

进一步地，所述分流装置的内壁和分流罩的外表面均光滑、平整，且分流装置的内壁和分流罩的外表面上均设有惰性材料层，该惰性材料层由低吸附性的惰性材料制成。

进一步地，所述分流罩为硬质铝合金材质，该硬质铝合金的表面经过阳极氧化处理。

进一步地，所述分流罩为圆锥形，圆锥形分流罩顶角为60°~100°。

进一步地，整流杆上沿分别与上端盖的内表面和分流罩的下表面相切。

进一步地，整流杆为直通型连接杆或倒锥形连接杆。

本发明与现有技术相比，其优点在于：本实用新型结构简单、体积小，便于操作、维护。气体进入分流腔后沿圆锥形分流罩的表面流动，避免了气流直接冲击到下端盖上时大颗粒物的截留，同时也避免了进入大空腔后气体流速突然降低造成的颗粒物沉降，保证了采样结果的准确性。本实用新型实现了在同源同动力情况下同时采集多种不同粒径颗粒物，充分考虑空气动力学因素对颗粒物运动轨迹的影响，提高了同源颗粒物采样的准确性，减少了颗粒物损失。采用本实用新型可利用一个TSP切割器实现多路TSP或（和）PM10或（和）PM2.5同源平行采样。利用一台本实用新型所述的分流装置即可实现对同一时段、同一地点环境空气中的颗粒物进行平行采样，既可以节省产品成本又可以提高仪器操作的便利性。

附图说明

附图1为多通道空气颗粒物采样分流装置的剖面图。

附图2为去除上端盖后的多通道空气颗粒物采样分流装置俯视图。

其中：1、气流入口；2、分流腔；3、上端盖；4、分流罩；5、下端盖；6、整流杆；θ、分流罩顶角。

具体实施方式

一种多通道空气颗粒物采样分流装置，可安装在上一级空气颗粒物切割器与下一级空气颗粒物切割器之间，或采样环境空气和下一级空气颗粒物切割器之间，或上一级空气颗粒物切割器和滤膜夹之间，或采样环境空气和滤膜夹之间。包括上端盖3、下端盖5、分流腔2、气流入口1、气流出口、分流罩4，分流腔2为上端盖3与下端盖5形成的密封腔体，分流罩4安装在分流腔2内，分流罩4固定在下端盖5的中心位置，分流罩4为圆锥形。上端盖3上设置有气流入口1，气流入口1与上一级空气颗粒物切割器相连、或直接与采样环境空气相连。端盖5的圆周上均布有6个气流出口，每个气流出口上均连接有整流杆6。进入分流腔2的气体经过分流罩4分流后进入六个整流杆6中。分流罩4表面光滑、平整，为硬质铝合金材质，该硬质铝合金的表面经过阳极氧化处理。气体进入分流腔2后沿圆锥形分流罩4的表面流动，避免了气流直接冲击到下端盖4上时大颗粒物的截留，同时也避免了进入大空腔后气体流速突然降低造成的颗粒物沉降，保证了采样结果的准确性。整流杆6上沿分别与上端盖的内表面3和分流罩4的下表面相切，以保证其最大限度的接收被分流罩4分流的气体。二次整流杆6与下一级空气颗粒物切割器相连或直接与滤膜夹相连。为在结构上实现可连接性，二次整流杆可为直通型连接杆或如附图1所示的倒锥形连接杆。为保证各向同性分流效果，分流罩顶角θ的最优取值范围为60°至100°，可降低颗粒物冲击到分流罩4表面后垂直于锥形面的分解力，从而保证采样效果的准确性和可靠性。

所述分流装置的内壁和分流罩4的外表面均光滑、平整，且分流装置的内壁和分流罩4的外表面上均设有惰性材料层，该惰性材料层由低吸附性的惰性材料制成，可保证随气流进入分流装置的所有颗粒物按照各向同性进入多个采样通道。除此之外，气流出口通径应尽可能地大，以减少气体流动的死腔面积。气流出口连接整流杆沿气流方向将大通径气流出口转换为小通径连接杆，减少了直接变径对气体颗粒物的截留，保证采样效果的准确性，同时也方便与下游切割器或滤膜夹相连。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，包括上端盖、下端盖、分流腔、气流入口、气流出口、分流罩，所述分流腔为上端盖和下端盖形成的密封腔体，所述分流罩安装在分流腔内，所述分流罩固定在下端盖的中心位置，所述分流罩为圆锥形，所述上端盖上设有气流入口，所述下端盖的圆周上均布有多个气流出口，每个气流出口上连接有整流杆。

2.根据权利要求1所述一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，所述气流入口用于与上一级的空气颗粒物切割器连接，或直接与采样环境空气相连。

3.根据权利要求1所述一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，所述整流杆与下一级空气颗粒物切割器或滤膜夹连接。

4.根据权利要求1所述一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，所述分流装置的内壁和分流罩的外表面均光滑、平整，且分流装置的内壁和分流罩的外表面上均设有惰性材料层，该惰性材料层由低吸附性的惰性材料制成。

5.根据权利要求1所述一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，所述分流罩为硬质铝合金材质，该硬质铝合金的表面经过阳极氧化处理。

6.根据权利要求1所述一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，所述分流罩为圆锥形，圆锥形分流罩顶角为60°~100°。

7.根据权利要求1所述一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，整流杆上沿分别与上端盖的内表面和分流罩的下表面相切。

8.根据权利要求7所述一种多通道空气颗粒物采样分流装置，其特征在于，整流杆为直通型连接杆或倒锥形连接杆。

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