CN204649582U - 颗粒物测量装置 - Google Patents
颗粒物测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204649582U CN204649582U CN201520389873.6U CN201520389873U CN204649582U CN 204649582 U CN204649582 U CN 204649582U CN 201520389873 U CN201520389873 U CN 201520389873U CN 204649582 U CN204649582 U CN 204649582U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas channel
- particulate matter
- storeroom
- measuring apparatus
- communicated
- 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.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 75
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 210000000621 Bronchi Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 Lung Anatomy 0.000 description 1
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Abstract
本实用新型公开了一种颗粒物测量装置,该颗粒物测量装置在环境大气运动而产生气流,包括:彼此相对的第一贮存室和第二贮存室,用于收集和排出第一平均粒径的颗粒物;测量室,用于收集第二平均粒径的颗粒物;位于该测量室中的光源和光电探测器;第一气流通道,将外部空间与第一贮存室连通;第二气流通道,将外部空间与第二贮存室连通;第三气流通道,将第一气流通道的末端与测量室连通,并且第三气流通道与第一气流通道的延伸方向不同;第四气流通道,将第二气流通道的末端与测量室连通,并且第四气流通道与第二气流通道的延伸方向不同。该颗粒物测量装置可以减小体积并且提高小颗粒物的分辨率和测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及环境大气监测领域,具体地涉及颗粒物测量装置。
背景技术
随着很多空气污染的进一步加剧,越来越多的城市居民开始关心与他们的健康息息相关的空气质量。环境大气的好坏直接关系到人们的生活质量。比如,空气中的颗粒物会使得人们感觉不适。
对于可吸入颗粒物,粒径大小不一样,可进入人体呼吸系统的深度也不同。较大的颗粒物多数被阻留在上呼吸道,而更小的颗粒物则能够进入支气管甚至肺泡。因此,颗粒物可以按直径大小分类。粒径小于100微米的称为TSP(Total Suspended Particle),即总悬浮物颗粒。粒径小于10微米的称为PM10(PM为Particulate Matter缩写),即可吸入颗粒物。粒径小于2.5微米的称为PM2.5,即可入肺颗粒物。
PM2.5也可称为“细颗粒物”,其化学成分主要包括有机碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐(Na+)等。虽然PM2.5只是环境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,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),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。
可以将颗粒物测量装置用于环境大气监测领域,提供环境大气中的颗粒物的浓度信息。为了进一步获得环境大气中可吸入颗粒物的浓度信息,颗粒物测量装置包括空气采样装置和颗粒物检测装置。空气采样装置通常包括气泵、电风扇等,使得足够的待测大气进入颗粒物测量装置。空气采样装置还可以从环境大气中将小颗粒物分离出来单独进行检测,提供特定径粒的颗粒特的浓度信息。
由于使用气泵等设备,现有的颗粒物测量装置不仅昂贵,而且体积大,因此难以在个人和家庭应用领域得到推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以减小体积并且提高测量精度的颗粒物测量装置及其测量方法。
根据本发明,提供一种颗粒物测量装置,所述颗粒物测量装置在环境大气运动而产生气流,包括:彼此相对的第一贮存室和第二贮存室,用于收集和排出第一平均粒径的颗粒物;测量室,用于收集第二平均粒径的颗粒物,其中第二平均粒径小于第一平均粒径;位于所述测量室中的光源和光电探测器,所述光源和所述光电探测器彼此成夹角以检测由第二平均粒径的颗粒物产生的散射光;第一气流通道,将外部空间与第一贮存室连通;第二气流通道,将外部空间与第二贮存室连通;第三气流通道,将第一气流通道的末端与测量室连通,并且第三气流通道与第一气流通道的延伸方向不同;第四气流通道,将第二气流通道的末端与测量室连通,并且第四气流通道与第二气流通道的延伸方向不同。
优选地,所述颗粒物测量装置还包括第一部件和位于第一部件上方的第二部件,其中在第一部件中形成测量室,在第二部件中形成第一贮存室和第二贮存室,并且第一部件和第二部件一起限定第一气流通道、第二气流通道、第三气流通道和第四气流通道。
优选地,第一部件和第二部件由选自塑料、玻璃、半导体、铝合金、不锈钢中的一种材料组成。
优选地,测量室的至少一部分侧壁相对于测量室的底部的夹角大于90度。
优选地,第三气流通道和第四气流通道各自的至少一部分侧壁相对于测量室的底部的夹角大于90度。
优选地,所述颗粒物测量装置还包括:第五气流通道,将第一气流通道的末端与外部空间连通,并且第五气流通道与第三气流通道的延伸方向相同;以及第六气流通道,将第二气流通道的末端与外部空间连通,并且第六气流通道与第四气流通道的延伸方向相同。
优选地,所述颗粒物测量装置还包括:第三贮存室和第四贮存室,用于收集和排出第三平均粒径的颗粒物,其中,第三贮存与第三气流通道的中部连通,第四贮存室与第四气流通道的中部连通,并且,第三平均粒径小于第一平均粒径且大于第二平均粒径。
优选地,所述颗粒物测量装置还包括位于第一部件下方的第三部件,并且采用第三部件形成与第一部件相对应的多个气流通道和多个贮存室。
优选地,所述颗粒物测量装置还包括连接通道,将第一贮存室和第二贮存室连通,并且连接通道的截面积小于第一气流通道和第二气流通道的截面积。
优选地,所述颗粒物测量装置还包括与光源相对的遮光罩,用于吸收光源的直射光。
优选地,所述光源为LED阵列光源。
优选地,所述光电探测器为光电二极管。
根据本发明的颗粒物测量装置,使用颗粒物测量装置的运动代替风扇产生气流。由于在测量装置中不需要使用风扇等移动部件,因此可以减小测量装置的体积,减少噪声,提高可靠性,并且容易与手机等便携设备集成在一起。通过气流通道的设计可以分离不同粒径的颗粒物,使得测量室主要收集小颗粒物,因此可以提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
附图说明
图1a、1b和1c示出根据本发明的第一实施例的颗粒物测量装置的立体示意图、示意性截面图和一部分的俯视图;
图2示出根据本发明的第二实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图;
图3示出根据本发明的第三实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图;
图4示出根据本发明的第四实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图;
图5示出根据本发明的第五实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图;
图6示出根据本发明的第六实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图;以及
图7示出根据本发明的第七实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。
具体实施方式
以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本发明。当然,这些仅仅是实例并不旨在限制本发明。
此外,在说明书和权利要求书中,术语“第一”、“第二”等用于在类似元素之间进行区分,而未必描述时间顺序、空间顺序、等级顺序或者任何其他方式的顺序、应当理解,如果使用的这些术语在适当的环境下可互换,并且此处描述的本发明的实施例能够以本文描述或示出以外的其他顺序来操作。
应当注意,在权利要求书中使用的术语“包括”不应被解释为限于下文所列出的手段,它并不排除其他元件或步骤。由此,它应当被解释为指定如涉及的所述特征、数字、步骤或部件的存在,但是并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤或部件、或者其组合的存在或添加。因此,措词“包括装置A和B的设备”的范围不应当仅限于仅由组件A和B构成的装置。这意味着相对于本发明而言,设备的相关组件是A和B。
在本说明书通篇中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。由此,在说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定都指同一实施例,但是可能如此。此外,根据本发明公开对本领域技术人员而言显而易见的是,在一个或多个实施例中,特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
类似地,应当理解,在本发明的示例性实施例的描述中,处于使本发明公开流畅且有助于理解各发明性方面的一个或多个方面的目的,本发明的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图、或者对实施例和附图的描述中。然而,该公开方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反,如以下权利要求反映的,发明性方面在于,比单个以上公开的实施例的所有特征少。由此,具体实施方式之后的权利要求被明确地结合到该具体实施方式中,其中每项权利要求独立地代表本发明的一个单独的实施例。
此外,尽管此次描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征,不同实施例的特征的组合意图落在本发明的范围内,并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。
应当注意的是,在描述本发明的特定特征或方面时所使用的特定术语不应该被认为是暗示了该术语是此次被重新定义来限制为包括与本术语相关联的本发明的特征或方面的任何特定特性。
在此次提供的描述中,阐述了多个具体细节。然而应当理解,本发明的实施例没有这些具体细节的情况下实践。在其他实施例中,为了不妨碍对本说明书的理解,未详细地示出公知方法、结构和技术。
本发明可以各种形式呈现,以下将描述其中一些示例。
参照图1a、1b和1c,描述根据本发明的第一实施例的颗粒物测量装置。图1a示出颗粒物测量装置的立体示意图,图1b示出颗粒物测量装置沿着图1a中的线AA的截面图,以及图1c示出颗粒物测量装置去除上部的第二部件后的俯视图。
该颗粒物测量装置包括位于第一部件100和位于第一部件100上方的第二部件200。第一部件100和第二部件200由可以限定空间形状的任何材料组成,例如塑料、玻璃、半导体、铝合金、不锈钢等。
在第二部件200中形成第一贮存室321、第二贮存室322,在第一部件100中形成测量室360。第一部件100和第二部件200一起限定第一气流通道311、第二气流通道312、第三气流通道351、第四气流通道352。第一气流通道311与第一贮存室321连通,第二气流通道312与第二贮存室322连通。此外,第一气流通道311经由第三气流通道351与测量室360连通,第二气流通道312经由第四气流通道352与测量室360连通。第三气流通道351与第一气流通道311的延伸方向不同,第四气流通道352与第二气流通道312的延伸方向不同,从而改变了气体流动方向,使得气流阻力增加。
在工作中,颗粒物测量装置在环境大气中运动,由于颗粒物测量装置和环境大气的相对运动而产生气流。例如,在图1中,颗粒物测量装置的运动方向如大箭头所示,气流方向则如小箭头所示。如果运动方向相反,则气流方向反转。
在图1所示的示例中,气流的第一部分从外部空间经由第一气流通道311进入第一贮存室321,第二部分从第二贮存室322经由第二气流通道312进入外部空间,以及第三部分从一侧的外部空间依次经由第一气流通道311、第三气流通道351、测量室360、第四气流通道352和第二气流通道312到达另一侧的外部空间。
由于气流阻力不同,第一贮存室321和第二贮存室322分别收集和排出第一平均粒径的颗粒物,测量室360收集第二平均粒径的颗粒物,其中第二平均粒径小于第一平均粒径。在环境大气中的小颗粒物比大颗粒更容易吸入测量室360中,从而可以将大气中的小颗粒物与大颗粒分离。结果,在测量室360中主要俘获小颗粒物。
进一步地,在图1a中示出颗粒物测量装置去除上部的第二部件200后的俯视图。如上所述,在第一部件100中形成测量室360。在测量室中可以设置光源110、与光源110相对的遮光罩120、以及与光源110的照射方向成夹角的光电探测器130。光源为LED阵列光源,能量分布均匀,可包括不同颜色的光源。针对小颗粒物,红外光源是优选的,可以获得较高的灵敏度。从光源110发出的光经过测量室350中的颗粒物散射后,到达光电探测器130。遮光罩120吸收光源110的直射光,以减少直射光对测量结果的不利影响。
在测量室中,颗粒物的密度越高,从光源110发出的光到达光电探测器130的强度越低。结果,光电探测器130的测量值表示测量室中的浓度。由于在测量室360中主要俘获小颗粒物,因此,测量值主要表示小颗粒物的浓度。
尽管在上述的实施例中描述了第一部件100和第二部件200是分离的部件,但本发明不限于此。为了形成气流通道、大颗粒物的贮存室和小颗粒物的测量室,可以通过模塑工艺将第一部件100和第二部件200形成为一体,或者反之,将第一部件100和第二部件200分解成更多的子部件。应当注意,各个部件的结构设计和制造工艺实际是任意的,只要便于形成分离不同粒径的颗粒物的气流通道以及便于在测量室中安装用于光学检测的电子元件即可。
由于在本发明的颗粒物测量装置中不需要使用风扇等移动部件,因此可以减小测量装置的体积,减少噪声,提高可靠性,并且容易与手机等便携设备集成在一起。通过气流通道的设计可以分离不同粒径的颗粒物,使得测量室主要收集小颗粒物,因此可以提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
图2示出根据本发明的第二实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。在第二实施例及随后实施例的附图中,为了简明起见,未示出测量室中用于光学检测的电子元件,例如测量室中的光源110、遮光罩120和光电探测器130。可以理解,本发明的颗粒物测量装置实际上包含上述用于光学检测的电子元件。
与第一实施例的颗粒物测量装置不同,测量室360的至少一部分侧壁是倾斜的,也即侧壁与底部之间的夹角大于90度。
在工作中,颗粒物测量装置在环境大气中运动。大颗粒物偶然地进入测量室360。由于质量和体积的差异,不同粒径的颗粒物的运动特性不同。小颗粒物的运动方向容易受到气流方向变化的影响。在从测量室360到达第四气流通道352改变气流方向时,小颗粒物的运动方向也随之改变。然而,大颗粒物的运动方向受到气流方向变化的影响很小,容易到达并碰撞测量室360的侧壁。如果侧壁是垂直的,则大颗粒物将弹射返回测量室。在该实施例中,由于侧壁大角度倾斜,因此与侧壁碰撞的大颗粒物容易经由第四气流通道352弹射出测量室360。该改进设计进一步利用颗粒物的动力学特性提高了测量室360分离去除大颗粒物的能力,从而提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
根据第二实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第一实施例的颗粒物测量装置相同。
图3示出根据本发明的第三实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。与第一实施例的颗粒物测量装置不同,第三气流通道351和第四气流通道352、测量室360的至少一部分侧壁是倾斜的,也即上述部分的侧壁与底部之间的夹角大于90度。
在工作中,颗粒物测量装置在环境大气中运动。大颗粒物偶然地进入测量室360。由于质量和体积的差异,不同粒径的颗粒物的运动特性不同。小颗粒物的运动方向容易受到气流方向变化的影响。在从测量室360到达第四气流通道352改变气流方向时,小颗粒物的运动方向也随之改变。然而,大颗粒物的运动方向受到气流方向变化的影响很小,容易到达并碰撞测量室360的侧壁。如果侧壁是垂直的,则大颗粒物将弹射返回测量室。在该实施例中,由于第三气流通道351和第四气流通道352、测量室360的至少一部分侧壁大角度倾斜,因此与侧壁碰撞的大颗粒物容易经由第四气流通道352弹射出测量室360。该改进设计进一步利用颗粒物的动力学特性提高了测量室360分离去除大颗粒物的能力,从而提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
根据第三实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第一实施例的颗粒物测量装置相同。
图4示出根据本发明的第四实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。与第一实施例的颗粒物测量装置不同,在第二部件200中不仅形成第一贮存室321、第二贮存室322,还形成了第三贮存室323和第四贮存室324。第一气流通道311与第一贮存室321连通,第二气流通道312与第二贮存室322连通。第三气流通道351的中部与第三贮存室323连通,末端与测量室360连通。第四气流通道352的中部与第四贮存室324连通,末端与测量室360连通。此外,第三气流通道351和第四气流通道352、测量室360的至少一部分侧壁是倾斜的,也即上述部分的侧壁与底部之间的夹角大于90度。
在工作中,颗粒物测量装置在环境大气中运动。由于气流阻力不同,第一贮存室321和第二贮存室322分别收集和排出第一平均粒径的颗粒物,第三贮存室323和第四贮存室324分别收集和排出第二平均粒径的颗粒物,测量室360收集第三平均粒径的颗粒物,其中第三平均粒径小于第二平均粒径并且第二平均粒径小于第一平均粒径。在环境大气中的小颗粒物比大颗粒更容易吸入测量室360中,从而可以将大气中的小颗粒物与大颗粒分离。结果,在测量室360中主要俘获小颗粒物。
大颗粒物偶然地进入测量室360。由于质量和体积的差异,不同粒径的颗粒物的运动特性不同。小颗粒物的运动方向容易受到气流方向变化的影响。在从测量室360到达第四气流通道352改变气流方向时,小颗粒物的运动方向也随之改变。然而,大颗粒物的运动方向受到气流方向变化的影响很小,容易到达并碰撞测量室360的侧壁。如果侧壁是垂直的,则大颗粒物将弹射返回测量室。在该实施例中,由于第三气流通道351和第四气流通道352、测量室360的至少一部分侧壁大角度倾斜,因此与侧壁碰撞的大颗粒物容易经由第四气流通道352弹射出测量室360。该改进设计进一步利用颗粒物的动力学特性提高了测量室360分离去除大颗粒物的能力,从而提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
与测量室360中的大颗粒物的去除方式类似,第三贮存室323和第四贮存室324中收集的大颗粒物也通过在颗粒物测量运动时与倾斜的侧壁之间的碰撞而去除。
根据第四实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第一实施例的颗粒物测量装置相同。
图5示出根据本发明的第五实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。与第一实施例的颗粒物测量装置不同,第一贮存室321和第二贮存室322经由截面积减小的连接通道325连通。通过选择连接通道325的截面积,可以调节第一气流通道311和第二气流通道312的气流阻力,从而将调节第一贮存室321和第二贮存室322收集大颗粒物的效率。
该改进设计可以将数量更多的大颗粒物俘获在第一贮存室321和第二贮存室322中,因此可以减少进入测量室360中的大颗粒物的数量,从而提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
根据第五实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第一实施例的颗粒物测量装置相同。
图6示出根据本发明的第六实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。该颗粒物测量装置包括位于第一部件100和位于第一部件100上方的第二部件210和位于第一部件100下方的第三部件220。第一部件100、第二部件210和第三部件220由可以限定空间形状的任何材料组成,例如塑料、玻璃、半导体、铝合金、不锈钢等。
在第一部件100中形成测量室360,在第二部件210中形成第一贮存室321、第二贮存室322,在第三部件220中形成第三贮存室323、第四贮存室324。
第一部件100和第二部件210一起限定第一气流通道311、第二气流通道312、第三气流通道351、第四气流通道352。第一气流通道311与第一贮存室321连通,第二气流通道312与第二贮存室322连通。此外,第一气流通道311经由第三气流通道351与测量室360连通,第二气流通道312经由第四气流通道352与测量室360连通。第三气流通道351相对于第一气流通道311、以及第四气流通道352相对于第二气流通道312改变了气体流动方向,使得气流阻力增加。
第一部件100和第三部件220一起限定第五气流通道313、第六气流通道314、第七气流通道353、第八气流通道354。第五气流通道313与第三贮存室323连通,第六气流通道314与第四贮存室324连通。此外,第五气流通道313经由第七气流通道353与测量室360连通,第六气流通道314经由第八气流通道354与测量室360连通。第七气流通道353相对于第五气流通道313、以及第八气流通道354相对于第六气流通道314改变了气体流动方向,使得气流阻力增加。
第三气流通道351、第四气流通道352、第七气流通道353和第八气流通道354、测量室360的至少一部分侧壁是倾斜的,也即上述部分的侧壁与底部之间的夹角大于90度。
在工作中,颗粒物测量装置在环境大气中运动,由于颗粒物测量装置和环境大气的相对运动而产生气流。例如,在图6中,颗粒物测量装置的运动方向如大箭头所示,气流方向则如小箭头所示。如果运动方向相反,则气流方向反转。
根据第五实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第一实施例的颗粒物测量装置相同。
在图6所示的示例中,气流的第一部分从外部空间经由第一气流通道311进入第一贮存室321,第二部分从第二贮存室322经由第二气流通道312进入外部空间,第三部分从一侧的外部空间依次经由第一气流通道311、第三气流通道351到达测量室360,以及第四部分从测量室360经由第四气流通道352和第二气流通道312到达另一侧的外部空间。另一方面,气流的第五部分从外部空间经由第五气流通道313进入第三贮存室323,第六部分从第四贮存室324经由第六气流通道314进入外部空间,以及第七部分从一侧的外部空间依次经由第五气流通道313、第七气流通道353到达测量室360,以及第八部分从测量室360经由第八气流通道354和第六气流通道314到达另一侧的外部空间。
由于气流阻力不同,第一贮存室321、第二贮存室322、第三贮存室323和第四贮存室324分别收集和排出第一平均粒径的颗粒物,测量室360收集第二平均粒径的颗粒物,其中第二平均粒径小于第一平均粒径。在环境大气中的小颗粒物比大颗粒更容易吸入测量室360中,从而可以将大气中的小颗粒物与大颗粒分离。结果,在测量室360中主要俘获小颗粒物。
大颗粒物偶然地进入测量室360。由于质量和体积的差异,不同粒径的颗粒物的运动特性不同。小颗粒物的运动方向容易受到气流方向变化的影响。在从测量室360到达第四气流通道352或第八气流通道354改变气流方向时,小颗粒物的运动方向也随之改变。然而,大颗粒物的运动方向受到气流方向变化的影响很小,容易到达并碰撞测量室360的侧壁。如果侧壁是垂直的,则大颗粒物将弹射返回测量室。在该实施例中,由于第三气流通道351和第四气流通道352、第七气流通道353和第八气流通道354、以及测量室360的至少一部分侧壁大角度倾斜,因此与侧壁碰撞的大颗粒物容易经由第七气流通道353和第八气流通道354弹射出测量室360。该改进设计进一步利用颗粒物的动力学特性提高了测量室360分离去除大颗粒物的能力,从而提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
根据第六实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第一实施例的颗粒物测量装置相同。
图7示出根据本发明的第七实施例的颗粒物测量装置的示意性截面图。与第六实施例的颗粒物测量装置不同,除了第一至第八气流通道之外,在第二部件210中还形成了与第三气流通道351连通并且延伸方向一致的第九气流通道315、以及与第四气流通道352连通并且延伸方向一致的第十气流通道316,在第三部件220中还形成了与第七气流通道353连通并且延伸方向一致的第十一气流通道317、以及与第八气流通道354连通并且延伸方向一致的第十二气流通道318。
在工作中,大颗粒物偶然地进入测量室360。由于质量和体积的差异,不同粒径的颗粒物的运动特性不同。小颗粒物的运动方向容易受到气流方向变化的影响。在从测量室360到达第四气流通道352或第八气流通道354改变气流方向时,小颗粒物的运动方向也随之改变。然而,大颗粒物的运动方向受到气流方向变化的影响很小,容易到达并碰撞测量室360的侧壁。如果侧壁是垂直的,则大颗粒物将弹射返回测量室。在该实施例中,由于第三气流通道351和第四气流通道352、第七气流通道353和第八气流通道354、以及测量室360的至少一部分侧壁大角度倾斜,因此与侧壁碰撞的大颗粒物容易经由第十气流通道316和第十二气流通道318弹射出测量室360。第十气流通道316与第四气流通道352连通并且延伸方向一致,第十二气流通道318与第八气流通道354连通并且延伸方向一致,从而可以避免大颗粒物弹射返回测量室的概率。该改进设计进一步利用颗粒物的动力学特性提高了测量室360分离去除大颗粒物的能力,从而提高颗粒物测量装置的分辨率和测量精度。
根据第七实施例的颗粒物测量装置的其他方面与根据第六实施例的颗粒物测量装置相同。
上述实施例只是本发明的举例,尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的。因此,本发明不应局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (11)
1.一种颗粒物测量装置,其特征在于,所述颗粒物测量装置在环境大气运动而产生气流,包括:
彼此相对的第一贮存室和第二贮存室,用于收集和排出第一平均粒径的颗粒物;
测量室,用于收集第二平均粒径的颗粒物,其中第二平均粒径小于第一平均粒径;
位于所述测量室中的光源和光电探测器,所述光源和所述光电探测器彼此成夹角以检测由第二平均粒径的颗粒物产生的散射光;
第一气流通道,将外部空间与第一贮存室连通;
第二气流通道,将外部空间与第二贮存室连通;
第三气流通道,将第一气流通道的末端与测量室连通,并且第三气流通道与第一气流通道的延伸方向不同;
第四气流通道,将第二气流通道的末端与测量室连通,并且第四气流通道与第二气流通道的延伸方向不同。
2.根据权利要求1所述的颗粒物测量装置,其特征在于,还包括第一部件和位于第一部件上方的第二部件,其中在第一部件中形成测量室,在第二部件中形成第一贮存室和第二贮存室,并且第一部件和第二部件一起限定第一气流通道、第二气流通道、第三气流通道和第四气流通道。
3.根据权利要求1所述的颗粒物测量装置,其特征在于,测量室的至少一部分侧壁相对于测量室的底部的夹角大于90度。
4.根据权利要求3所述的颗粒物测量装置,其特征在于,第三气流通道和第四气流通道各自的至少一部分侧壁相对于测量室的底部的夹角大于90度。
5.根据权利要求4所述的颗粒物测量装置,其特征在于,还包括:
第五气流通道,将第一气流通道的末端与外部空间连通,并且第五气流通道与第三气流通道的延伸方向相同;以及
第六气流通道,将第二气流通道的末端与外部空间连通,并且第六气流通道与第四气流通道的延伸方向相同。
6.根据权利要求4所述的颗粒物测量装置,其特征在于,还包括:
第三贮存室和第四贮存室,用于收集和排出第三平均粒径的颗粒物,
其中,第三贮存与第三气流通道的中部连通,第四贮存室与第四气流通道的中部连通,并且,第三平均粒径小于第一平均粒径且大于第二平均粒径。
7.根据权利要求1至6中任一项的颗粒物测量装置,其特征在于,还包括位于第一部件下方的第三部件,并且采用第三部件形成与第一部件相对应的多个气流通道和多个贮存室。
8.根据权利要求1所述的颗粒物测量装置,其特征在于,还包括连接通道,将第一贮存室和第二贮存室连通,并且连接通道的截面积小于第一气流通道和第二气流通道的截面积。
9.根据权利要求1所述的颗粒物测量装置,其特征在于,还包括与光源相对的遮光罩,用于吸收光源的直射光。
10.根据权利要求1所述的颗粒物测量装置,其特征在于,所述光源为LED阵列光源。
11.根据权利要求1所述的颗粒物测量装置,其特征在于,所述光电探测器为光电二极管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201520389873.6U CN204649582U (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 颗粒物测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201520389873.6U CN204649582U (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 颗粒物测量装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN204649582U true CN204649582U (zh) | 2015-09-16 |
Family
ID=54102319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201520389873.6U Withdrawn - After Issue CN204649582U (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 颗粒物测量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN204649582U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105092443A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-11-25 | 朱慧珑 | 颗粒物测量装置 |
CN106979910A (zh) * | 2016-01-19 | 2017-07-25 | 中国计量学院 | 一种基于微米粒子捕捉的pm2.5浓度检测装置 |
-
2015
- 2015-06-08 CN CN201520389873.6U patent/CN204649582U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105092443A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-11-25 | 朱慧珑 | 颗粒物测量装置 |
CN105092443B (zh) * | 2015-06-08 | 2018-02-06 | 朱慧珑 | 颗粒物测量装置 |
CN106979910A (zh) * | 2016-01-19 | 2017-07-25 | 中国计量学院 | 一种基于微米粒子捕捉的pm2.5浓度检测装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105092443A (zh) | 颗粒物测量装置 | |
CN102369426B (zh) | 大气中的沉降颗粒物水平通量的连续式计测装置及计测方法 | |
CN106662519A (zh) | 用于检测颗粒的装置、系统和方法 | |
WO2005029046A3 (en) | A multi-spectral optical method and system for detecting and classifying biological and non-biological particles | |
JP4690789B2 (ja) | 大気中微粒子測定装置 | |
CN204649582U (zh) | 颗粒物测量装置 | |
KR20140147553A (ko) | 이동 수단을 이용한 대기 미세먼지 포집 장치 | |
CN102607893B (zh) | 颗粒物切割器的校准系统 | |
CN203275248U (zh) | 烟道用冲击式尘粒分级仪 | |
CN107407625A (zh) | 用于测量小颗粒、特别是纳米管的暴露量的装置 | |
CN203899312U (zh) | 一种防沙尘出口装置 | |
CN206161462U (zh) | 一种大气颗粒物检测装置 | |
CN110691965A (zh) | 用于测量空气中颗粒浓度的传感器 | |
CN202886239U (zh) | 具有实时监测功能的采集器 | |
CN204093219U (zh) | 一种新型的袋式空气过滤器 | |
CN202869934U (zh) | 一种新型的pm2.5质量浓度实时监测装置 | |
CN202582951U (zh) | 颗粒物切割器的校准系统 | |
CN206440577U (zh) | 粉尘检测装置 | |
CN108120659A (zh) | 一种具有自归零校准的粒子浓度检测系统和方法 | |
CN204988961U (zh) | 一种小型pm2.5传感器 | |
CN211014203U (zh) | 防堵型气体探测器 | |
CN106680171A (zh) | 一种粉尘传感器防雨罩 | |
CN207424625U (zh) | 一种用于环境监测、修复的工程机器人 | |
CN204556450U (zh) | 一种带有三级压缩空气过滤装置的激光粒度仪 | |
CN205991907U (zh) | 双通道大气采样装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150916 Effective date of abandoning: 20180206 |
|
AV01 | Patent right actively abandoned |