CN205317609U - 细颗粒物吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种细颗粒物吸附装置，所述装置包括：单极荷电器，用于产生吸附在细颗粒物上的单极性电离子；驱动电极，用于产生驱动电场，当所述吸附有电离子的细颗粒物进入所述驱动电场后，在电场力的作用下，所述细颗粒物稳定的吸附在所述吸附装置上。本实用新型实施例提出的细颗粒物吸附装置，通过单极荷电器产生单极性电离子，产生的单极性电离子吸附在细颗粒物上，同时在吸附装置上增加驱动电极，驱动电极之间形成有驱动电场，通过控制驱动电极两端的电压，使得带电的细颗粒物在进入驱动电场后，在电场力的作用下，稳定的吸附在吸附装置上，从而有效的增加了吸附装置对细颗粒物的吸附能力。

Description

细颗粒物吸附装置

技术领域

本实用新型实施例涉及微机电系统制造与应用领域，尤其涉及一种细颗粒物吸附装置。

背景技术

基于微机电系统工艺的微机械谐振器是实现PM2.5监测设备微型化的关键器件。微谐振器的振动质量对谐振的频率具备敏感性，通过检测沉积前后的频率差，可计算得出附着细颗粒物的质量，继而推算待测空气样本中相应的PM2.5细颗粒物的浓度。现有的研究侧重于检测机理研究和质量敏感器件的制造工艺，气体处理、外围驱动和检测电路多沿用宏观设备，对器件在长期细颗粒物沉积、气体扰动、空气湿度等条件下的实际应用场景的问题研究较为匮乏。

然而，细颗粒物在微谐振器上沉积和附着的能力是体现设备微型化、实现装置高精度和高可靠性检测的关键。基于以上分析，需要一种稳定有效的细颗粒物沉积、吸附和排出的设计和实现装置，以实现高精度、小体积、动态连续的PM2.5细颗粒物的检测。

发明内容

本实用新型实施例的目的是提出一种细颗粒物吸附装置，用于解决现有颗粒物吸附装置吸附力小，颗粒物容易从吸附装置上脱离，影响测量精度的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种细颗粒物吸附装置，所述装置包括：单极荷电器，用于产生吸附在细颗粒物上的单极性电离子；驱动电极，用于产生驱动电场，当所述吸附有电离子的细颗粒物进入所述驱动电场后，在电场力的作用下，所述细颗粒物稳定的吸附在所述吸附装置上。

本实用新型实施例提出的细颗粒物吸附装置，通过单极荷电器产生单极性电离子，产生的单极性电离子吸附在细颗粒物上。同时在吸附装置上增加驱动电极，驱动电极之间形成有驱动电场，通过控制驱动电极两端的电压，使得带电的细颗粒物在进入驱动电场后，在电场力的作用下，稳定的吸附在吸附装置上，从而有效的增加了吸附装置对细颗粒物的吸附能力，使得测量结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的细颗粒物吸附装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型实施例提出了一种细颗粒物吸附装置，通过单极荷电器产生单极性电离子，产生的单极性电离子吸附在细颗粒物上。同时在吸附装置上增加驱动电极，驱动电极之间形成有驱动电场，通过控制驱动电极两端的电压，使得带电的细颗粒物在进入驱动电场后，在电场力的作用下，稳定的吸附在吸附装置上，从而有效的增加了吸附装置对细颗粒物的吸附能力，使得测量结果更加准确。

图1为本实用新型实施例的细颗粒物吸附装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例的细颗粒物吸附装置1包括单极荷电器10、驱动电极20、驱动电场30及微谐振器40。

细颗粒物50通过细颗粒物吸附装置1的开口60进入吸附装置的内部。

单极荷电器10可以产生吸附在细颗粒物50上的单极性电离子11，具体的，单极荷电器10上设置有放电针12。放电针12的直径为20微米，长度为500微米，放电针12是通过在硅衬底材料上使用高深宽比干法刻蚀工艺，并双面电镀金属铜制造而成。由于放电针12末端尺寸在微米量级，且两面金属距离非常近，只需要使用小功率电源就可在放电针12末端形成高压放电效应，在腔体13内形成有效电晕放电，将放电针12垂直置于腔体13中间，在电压激励下释放足量单极性电离子11，单极性电离子11的荷电量可随电压升高而得以提升。当细颗粒物50经过腔体13以后，吸附了大量的单极性电离子11。

本实用新型实施例的细颗粒物吸附装置还包括过滤装置14，用于对细颗粒物的直径大小进行过滤。可以将直径较大的一部分颗粒物过滤掉，只让直径较小的颗粒物通过。例如，只允许颗粒物直径小于PM2.5的细颗粒物通过。过滤装置14可以设置在单极荷电器10上，也可以单独设置在吸附装置的其他位置。

细颗粒物50经过腔体13以后将进入驱动电极20内部，驱动电极20可以产生驱动电场30，当所述吸附有单极性电离子11的细颗粒物50进入驱动电场30后，会受到向下的电场力，在电场力的作用下，细颗粒物30向微谐振器40加速运动，最终稳定的吸附在微谐振器40上。

具体的，驱动电极20包括第一驱动电极21和第二驱动电极22，第一驱动电极21和第二驱动电极22之间施加电压，从而产生驱动电场30。通过调整驱动电场30的方向，使得吸附有单极性电离子11的细颗粒物50受到向下的电场力，在电场力的作用下，细颗粒物30向微谐振器40加速运动，最终稳定的吸附在微谐振器40上，从而有效的增加了吸附装置对细颗粒物的吸附力。

本实用新型实施例的细颗粒物吸附装置还包括微泵驱动装置，微泵驱动装置可以提供外力，将细颗粒物送入所述驱动电场内。微泵驱动装置可以设置在第一驱动电极21上，也可以单独设置在吸附装置的其他位置。

本实用新型实施例的细颗粒物吸附装置当测试完成以后，可以通过在第一驱动电极21和第二驱动电极22施加反转电压产生反向的驱动电场，使所述细颗粒物脱离所述吸附装置。从而可以将细颗粒物有效排出吸附装置，不影响后续测量的精度。

本实用新型实施例的细颗粒物吸附装置，通过单极荷电器产生单极性电离子，产生的单极性电离子吸附在细颗粒物上。同时在吸附装置上增加驱动电极，驱动电极之间形成有驱动电场，通过控制驱动电极两端的电压，使得带电的细颗粒物在进入驱动电场后，在电场力的作用下，稳定的吸附在吸附装置上，从而有效的增加了吸附装置对细颗粒物的吸附能力，使得测量结果更加准确。在测试完成后，通过反转电压产生反向的驱动电场，使得细颗粒物受到相反方向的电场力脱离所述吸附装置，从而可以将细颗粒物有效排出吸附装置，不影响后续测量的精度。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种细颗粒物吸附装置，其特征在于，所述装置包括：

单极荷电器，用于产生吸附在细颗粒物上的单极性电离子；

驱动电极，用于产生驱动电场，当所述吸附有电离子的细颗粒物进入所述驱动电场后，在电场力的作用下，所述细颗粒物稳定的吸附在所述吸附装置上。

2.根据权利要求1所述的细颗粒物吸附装置，其特征在于，所述单极荷电器设置有放电针，所述放电针用于释放单极性电离子。

3.根据权利要求1所述的细颗粒物吸附装置，其特征在于，所述驱动电极具体包括第一驱动电极与第二驱动电极，所述第一驱动电极与第二驱动电极之间产生所述驱动电场。

4.根据权利要求1所述的细颗粒物吸附装置，其特征在于，所述装置还包括过滤装置，用于对细颗粒物的直径大小进行过滤。

5.根据权利要求1所述的细颗粒物吸附装置，其特征在于，所述装置还包括微泵驱动装置，用于将细颗粒物送入所述驱动电场内。

6.根据权利要求1所述的细颗粒物吸附装置，其特征在于，所述驱动电极通过反转电压产生反向的驱动电场，使所述细颗粒物脱离所述吸附装置。