CN205879733U - 一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空气净化及测量装置技术领域，尤其是一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置。它包括补偿容器，补偿容器的顶端连接有冷凝装置、底端连接有抽气泵，补偿容器内设置有隔离板，隔离板将补偿容器的内部空间分隔为若干路采集通道，若干路采集通道的头端通过一电动切换阀相互隔离、尾端同时与抽气泵相通；每路采集通道内均装设有若干级采样器，若干级采样器之间呈上下间隔分布，采样器包括滤膜、装设于滤膜上的喷嘴簇、设置于喷嘴簇下方的石英晶体微天平、装设于石英晶体微天平的底面上的冲击板以及夹持于石英晶体微天平与冲击板之间的电加热片。本实用新型可采集并测量不同粒径的颗粒物，能够被广泛应用于环境监测、环境微生物研究等领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气净化及测量装置技术领域，尤其是一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置。
背景技术
目前，在大气颗粒物的采样测量中，尤其是在PM2.5颗粒物测量时，普遍使用的是β射线吸收法和微量振荡天平法。
其中，微量振荡天平法通常利用膜动态测量技术对挥发性颗粒物的损失做补偿测量，该技术是将一段时间内采样膜上的颗粒物减少量作为挥发性颗粒物的损失量，并将其补偿到最终的测量值上。然而，该方法是一种相对测量方法，并没有直接测量出采样样品中到底有多少挥发性颗物，而且膜动态测量技术使用的滤膜成本较高，在粉尘浓度较高的情况下，还经常导致仪器故障报警，难以得到合格的监测数据。
而基于β射线吸收法所形成的粉尘监测仪因其操作简单、维护方便、测量准确性高、可实现连续测量，且测量结果与颗粒物的种类、形状、大小及化学成分无关，在工业粉尘、矿区粉尘和大气颗粒物等监测领域都有广泛的应用。然而，β射线吸收法对于挥发性成分的丢失并没有采取有效的补偿措施，所以测量结果存在一定的偏差，特别是在一些大型工业城市，PM2.5中的挥发性成分(如硝酸盐、铵盐、有机挥发性物质等)能占到30％-50％，由此造成的偏差将会更大，严重影响测量结果的准确性和可靠性。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、测量结果准确、能够配合β射线吸收法实现PM2.5等挥发性颗粒物的连续性测量的基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置，它包括补偿容器，所述补偿容器的顶端连接有冷凝装置、底端连接有抽气泵，所述补偿容器内设置有隔离板，所述隔离板将补偿容器的内部空间分隔为若干路采集通道，若干路所述采集通道的头端通过一电动切换阀相互隔离、尾端同时与抽气泵相通；
每路所述采集通道内均装设有若干级采样器，若干级所述采样器之间呈上下间隔分布，所述采样器包括滤膜、装设于滤膜上的喷嘴簇、设置于喷嘴簇下方的石英晶体微天平、装设于石英晶体微天平的底面上的冲击板以及夹持于石英晶体微天平与冲击板之间的电加热片。
优选地，以所述采集通道内的气流流动方向为基准，位于前级的所述采样器的滤膜的孔径大于位于后级的采样器的滤膜的孔径。
优选地，所述采集通道的数量为两路。
优选地，所述采集通道内设置有三级采样器。
由于采用了上述方案，本实用新型既保留了β射线吸收法的测量优势，又能对挥发性颗粒物进行补偿测量，通过冷凝装置回收已挥发的颗粒物，并利用石英晶体微天平直接得到测量结果，其可采集并测量不同粒径的颗粒物，能够被广泛应用于环境监测、环境微生物研究等领域，具有很强的实用价值。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实用新型提供的一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置，它包括补偿容器1，补偿容器1的顶端连接有冷凝装置2、底端连接有抽气泵3，在补偿容器1内设置有隔离板4，隔离板4将补偿容器1的内部空间分隔为若干路采集通道5，若干路采集通道5的头端通过一电动切换阀6相互隔离、尾端同时与抽气泵3相通；同时，在每路采集通道5内均装设有若干级采样器，若干级采样器之间呈上下间隔分布，而每个采样器均包括滤膜7、装设于滤膜7上的喷嘴簇8、设置于喷嘴簇8下方的石英晶体微天平9、装设于石英晶体微天平9的底面上的冲击板10以及夹持于石英晶体微天平9与冲击板10之间的电加热片11。
如此，在利用β射线吸收法对PM2.5进行测量时，每轮测量均采用一路采集通道5，在一轮测量完成后，由电动切换阀6切换另一路采集通道5，具体为，以具有两路采集通道5为例(为便于描述，将其中一路采集通道5标注为A，另一路标注为B)：第一轮采样时，其电动切换阀6切换至A通道，非挥发性颗粒物由滤膜7截留并由β射线吸收法进行测量，即：被事先加热并挥发成气体的挥发性颗粒物在抽气泵3的作用下进入冷凝装置2内重新凝结为颗粒物状态，随后进入各级采样器，每一级采样器中可由冲击板10和电加热片11形成的捕集板对颗粒物进行采集并直接由石英晶体微天平9得到颗粒物的质量；第一轮采样结束后，电动切换阀6切换至B通道，基于上述同理，得到颗粒物的质量，测量结束后，开始第二轮采样，同时A通道中的电加热片11开始工作，将A通道中采集到的挥发性颗粒物重新加热挥发，并随采样气流排出，以达到清洗采样器的目的，供下一轮采样使用；如此，两个通道循环使用，即可免除手动差些冲击板10；由石英晶体微天平9直接测量，则可免除将样品取出再测量的繁琐不愁，从而实现连续性的补偿功能。
为保证整个补偿装置能够对不同粒径的颗粒物进行采集测量，本实施例的滤膜7的孔径由上至下逐级递减，即：以采集通道5内的气流流动方向为基准，位于前级的采样器的滤膜7的孔径大于位于后级的采样器的滤膜7的孔径。
为保证补偿装置的切换效果，本实施例的采集通道5的数量优选为两路；而为合理优化补偿装置的结构，在采集通道5内共设置有三级采样器。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置，其特征在于：它包括补偿容器，所述补偿容器的顶端连接有冷凝装置、底端连接有抽气泵，所述补偿容器内设置有隔离板，所述隔离板将补偿容器的内部空间分隔为若干路采集通道，若干路所述采集通道的头端通过一电动切换阀相互隔离、尾端同时与抽气泵相通；
每路所述采集通道内均装设有若干级采样器，若干级所述采样器之间呈上下间隔分布，所述采样器包括滤膜、装设于滤膜上的喷嘴簇、设置于喷嘴簇下方的石英晶体微天平、装设于石英晶体微天平的底面上的冲击板以及夹持于石英晶体微天平与冲击板之间的电加热片。
2.如权利要求1所述的一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置，其特征在于：以所述采集通道内的气流流动方向为基准，位于前级的所述采样器的滤膜的孔径大于位于后级的采样器的滤膜的孔径。
3.如权利要求2所述的一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置，其特征在于：所述采集通道的数量为两路。
4.如权利要求2所述的一种基于β射线吸收法的挥发性颗粒物连续性补偿装置，其特征在于：所述采集通道内设置有三级采样器。
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|---|---|---|---|---|
| CN108760593A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-11-06 | 南开大学 | 一种振荡天平测量pm2.5的放射性补偿装置 |
| CN112098285A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-18 | 天津同阳科技发展有限公司 | 基于β射线法的挥发性颗粒物补偿测量装置及方法 |
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| CN112098285A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-18 | 天津同阳科技发展有限公司 | 基于β射线法的挥发性颗粒物补偿测量装置及方法 |
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