CN212206995U - 一种大气颗粒物成核器及在线大气检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种大气颗粒物成核器，成核装置上开设有供第二吸收液进入成核装置内的第二进液口；成核装置内设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇，所述第二吸收液收集装置上开设有出气孔；成核装置内雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置内。此外，本实用新型还提供了一种在线大气检测装置。本实用新型提供的一种大气颗粒物成核器及在线大气检测装置，一方面不需要加热和冷凝，雾化效果更好，雾化均匀，使得大气颗粒物表面的可溶性离子吸收更充分，保证了检测效果的准确性；另一方面也提升了大气颗粒物的收集效率。
Description
技术领域
本实用新型属于化学实验装置领域，具体涉及一种大气颗粒物成核器及在线大气检测装置。
背景技术
大气污染检测是大气污染治理的基础。大气中的可溶性气体和颗粒物表面的可溶性离子的检测对于了解大气污染、对人体健康的影响以及大气污染的来源研究等具有重要的意义。
现有技术中，采用滤膜法的离线检测大气样品被广泛应用，但是离线采样周期一般需要数小时到数天，无法得到大气样品的实时变化资料，而且采用滤膜法在检测使用过程中不可避免的带来实验误差，也无法满足对大气污染成分深入研究的需要。
随着离子色谱技术和在线检测技术的发展，已经具备了同时进行多种离子组分分析的能力，人们开始尝试直接在线转化大气为液态样品，然后进行多离子组分的同时在线分析。对大气中颗粒物的采集和转化通常将采样气流首先与高温饱和水蒸气混合，使得大气颗粒物在线增长变大，然后通过惯性碰撞原理收集长大后的大气颗粒物，最后通过淋洗收集获得液态样品并传输到离子色谱上进行在线分析，但是，存在以下问题：高温饱和水蒸气需要额外持续加热，大气颗粒物在被大量的水蒸气裹覆后，需再经过冷凝才能形成液滴再进行收集，步骤繁琐。
如何设计操作简单、沉降效果好的一种大气颗粒物成核器，以及一种同时检测可溶性气体和大气颗粒物表面的可溶性离子的在线大气检测装置是本实用新型所要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决背景技术中的问题，提供一种大气颗粒物成核器及在线大气检测装置。本实用新型提供的一种大气颗粒物成核器及在线大气检测装置，一方面不需要加热和冷凝，雾化效果更好，雾化均匀，使得大气颗粒物表面的可溶性离子吸收更充分，保证了检测效果的准确性；另一方面也提升了大气颗粒物的收集效率。
本实用新型的上述技术目的，是通过以下技术方案实现的：
一种大气颗粒物成核器，包括成核装置和第二吸收液收集装置；所述成核装置上开设有供第二吸收液进入成核装置内的第二进液口；所述成核装置内设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇，所述第二吸收液收集装置上开设有出气孔；
所述第二吸收液收集装置连通成核装置，所述成核装置内雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置内。
如上所述的一种大气颗粒物成核器，所述成核装置还包括导流管，所述成核装置通过导流管连通第二吸收液收集装置，所述导流管插入第二吸收液收集装置的液面以下。
基于同一个发明的构思，一种在线大气检测装置，包括：溶蚀器、第一吸收液收集装置、大气颗粒物成核器、第二吸收液收集装置和分析检测装置；
所述溶蚀器包括外管和套设于外管内的内管，所述外管与内管之间形成容纳大气流过的夹层腔体；所述内管包括连接头和内管本体，所述连接头内部开设有主通道及与主通道相连通的分支通道，所述主通道连接吸收液入口，所述连接头上设置有用于将吸收液引导至内管的外壁和/或外管内壁上的导流孔，所述导流孔与分支通道相连通；
所述第一吸收液收集装置通过第一出液口连接分析检测装置；
所述大气颗粒物成核器包括成核装置和第二吸收液收集装置；所述成核装置上开设有供第二吸收液进入成核装置内的第二进液口；所述成核装置内设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇，所述第二吸收液收集装置连通成核装置，所述成核装置内雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置内；
所述第二吸收液收集装置通过第二出液口连接分析检测装置；
所述溶蚀器上设置有进气孔，所述第二吸收液收集装置上开设有出气孔。
如上所述的一种在线大气检测装置，所述连接头上设置有用于将第一吸收液引导至内管的外壁的导流孔。
如上所述的一种在线大气检测装置，所述连接头为锥形。
如上所述的一种在线大气检测装置，所述分析检测装置为离子色谱装置，所述第一吸收液收集装置和第二吸收液收集装置收集的待测样品液分别连接离子色谱装置进行在线检测。
如上所述的一种在线大气检测装置，所述第一吸收液为双氧水，所述第二吸收液为去离子水。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：
1、本实用新型提供的一种大气颗粒物成核器，其内部设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇。采用超声波振动，在成核装置的气液界面处形成表面张力波，由于超声空化作用而使液体分子作用力破坏，从液体表面脱出形成雾滴，雾滴包覆于气流中的大气颗粒物外层形成液滴，将气流中的大气颗粒物沉降下来，液滴在重力的作用下流至第二吸收液收集装置。本方案采用超声波雾化，一方面不需要加热和冷凝，雾化效果更好，雾化均匀，使得大气颗粒物表面的可溶性离子吸收更充分，保证了检测效果的准确性；另一方面也提升了大气颗粒物的收集效率。
2、本实用新型提供的一种大气颗粒物成核器，导流管插入第二吸收液收集装置的液面以下，一方面对流经气流的大气颗粒物做进一步的沉降，另一方面使得大气颗粒物的可溶性离子吸收更充分。
3、本实用新型提供的一种在线大气检测装置，包括溶蚀器、大气颗粒物成核器、分析检测装置，可以同时检测采样气体中可溶性气体和大气颗粒物表面的可溶性离子。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述的仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型的一种在线大气检测装置结构示意图；
图2为本实用新型的一种在线大气检测装置结构原理图；
图3为本实用新型的成核装置与第二吸收液收集装置的连接示意图；
图4为本实用新型的溶蚀器与第一吸收液收集装置的连接示意图；
图5为本实用新型溶蚀器的内管结构示意图；
图6为本实用新型溶蚀器的连接头剖面结构示意图。
1-成核装置，2-溶蚀器，3-分析检测装置，4-抽气装置，5-第一吸收液收集装置，6-第二吸收液收集装置，11-第二进液口，12-导流管，21-外管， 22-内管，23-进气孔，51-第一出液口，61-第二出液口，62-出气孔，221-连接头，222-内管本体，2211-主通道，2212-分支通道，2213-吸收液入口，2214- 导流孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或者“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例1：
请参阅图1和图2，一种大气颗粒物成核器，包括成核装置1和第二吸收液收集装置6；所述成核装置1上开设有供第二吸收液进入成核装置1内的第二进液口11；所述成核装置1内设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇，所述第二吸收液收集装置6上开设有出气孔62；所述第二吸收液收集装置6连通成核装置1，所述成核装置1内雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置6内。
本实施例提供的一种大气颗粒物成核器，采用超声波振动，在成核装置1 的气液界面处形成表面张力波，由于超声空化作用而使液体分子作用力破坏，从液体表面脱出形成雾滴，雾滴包覆于气流中的大气颗粒物外层形成液滴，将气流中的大气颗粒物沉降下来，液滴在重力的作用下流至第二吸收液收集装置6。本方案采用超声波雾化，一方面不需要加热和冷凝，雾化效果更好，雾化均匀，使得大气颗粒物表面的可溶性离子吸收更充分，保证了检测效果的准确性；另一方面也提升了大气颗粒物的收集效率。
请参阅图3，优选的，所述成核装置1还包括导流管12，所述成核装置1 通过导流管12连通第二吸收液收集装置6，所述导流管12插入第二吸收液收集装置6的液面以下。导流管12插入第二吸收液收集装置6的液面以下，一方面对流经气流的大气颗粒物做进一步的沉降，另一方面使得大气颗粒物的可溶性离子吸收更充分。
实施例2：
请参阅图1、图2、图4、图5、图6，一种在线大气检测装置，包括溶蚀器2、第一吸收液收集装置5、大气颗粒物成核器、第二吸收液收集装置6和分析检测装置3；
所述溶蚀器2包括外管21和套设于外管21内的内管22，所述外管21与内管22之间形成容纳大气流过的夹层腔体；所述内管22包括连接头221和内管本体222，所述连接头221内部开设有主通道2211及与主通道2211相连通的分支通道2212，所述主通道2211连接吸收液入口2213，所述连接头221 上设置有用于将吸收液引导至内管22的外壁和/或外管21内壁上的导流孔 2214，所述导流孔2214与分支通道2212相连通；
所述第一吸收液收集装置5通过第一出液口51连接分析检测装置3；
所述大气颗粒物成核器包括成核装置1和第二吸收液收集装置6；所述成核装置1上开设有供第二吸收液进入成核装置1内的第二进液口11；所述成核装置1内设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇，所述第二吸收液收集装置6连通成核装置1，所述成核装置1内雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置6内；
所述第二吸收液收集装置6通过第二出液口61连接分析检测装置3；
所述溶蚀器2上设置有进气孔23，所述第二吸收液收集装置6上开设有出气孔62。
优选的，所述连接头221上设置有用于将第一吸收液引导至内管22的外壁的导流孔2214。
优选的，所述连接头221为锥形。锥形的设置使得第一吸收液不需要外力在自重下即可倾斜留下。
优选的，所述分析检测装置3为离子色谱装置，所述第一吸收液收集装置5和第二吸收液收集装置6收集的待测样品液分别连接离子色谱装置进行在线检测。
优选的，所述第一吸收液为双氧水，所述第二吸收液为去离子水。当然，第一吸收液也可以为去离子水。
本实施例提供的一种在线大气检测装置，可以同时检测采样气体中可溶性气体和大气颗粒物表面的可溶性离子，省时省力。
请参阅图2，使用本实施例的一种在线大气检测装置时，第一吸收液双氧水通过泵依次经连接头221的吸收液入口2213、主通道2211、分支通道2212、导流孔2214，然后沿着内管本体222的外壁流下，形成薄薄的水膜；与此同时，大气通过抽气装置4经进气孔23被抽入外管21与内管22形成的夹层腔体，第一吸收液双氧水吸收大气中的NO2、SO2等可溶性气体后进入第一吸收液收集装置5内，收集后通过自动进样装置(图中未示出)经第一出液口51进入离子色谱装置进行检测分析；大气在抽气装置4的作用下进入成核装置1，第二吸收液去离子水在泵的作用下通过第二进液口11进入成核装置1，设置在成核装置1内的超声雾化装置(图中未示出)将去离子水超声雾化形成雾滴，雾滴与大气交汇并包裹气流中的大气颗粒物形成液滴沉降，雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置6内，大气颗粒物表面的可溶性离子溶解在去离子水中，收集后通过自动进样装置(图中未示出)经第二出液口61进入离子色谱装置进行检测分析。如此实现了同时检测采样气体中可溶性气体和大气颗粒物表面的可溶性离子，为大气监测的研究提供可靠的分析数据。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种大气颗粒物成核器，其特征在于，包括成核装置(1)和第二吸收液收集装置(6)；所述成核装置(1)上开设有供第二吸收液进入成核装置(1)内的第二进液口(11)；所述成核装置(1)内设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇，所述第二吸收液收集装置(6)上开设有出气孔(62)；
所述第二吸收液收集装置(6)连通成核装置(1)，所述成核装置(1)内雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置(6)内。
2.根据权利要求1所述的一种大气颗粒物成核器，其特征在于，所述成核装置(1)还包括导流管(12)，所述成核装置(1)通过导流管(12)连通第二吸收液收集装置(6)，所述导流管(12)插入第二吸收液收集装置(6)的液面以下。
3.一种在线大气检测装置，其特征在于，包括：溶蚀器(2)、第一吸收液收集装置(5)、大气颗粒物成核器、第二吸收液收集装置(6)和分析检测装置(3)；
所述溶蚀器(2)包括外管(21)和套设于外管(21)内的内管(22)，所述外管(21)与内管(22)之间形成容纳大气流过的夹层腔体；所述内管(22)包括连接头(221)和内管本体(222)，所述连接头(221)内部开设有主通道(2211)及与主通道(2211)相连通的分支通道(2212)，所述主通道(2211)连接吸收液入口(2213)，所述连接头(221)上设置有用于将吸收液引导至内管(22)的外壁和/或外管(21)内壁上的导流孔(2214)，所述导流孔(2214)与分支通道(2212)相连通；
所述第一吸收液收集装置(5)通过第一出液口(51)连接分析检测装置(3)；
所述大气颗粒物成核器包括成核装置(1)和第二吸收液收集装置(6)；所述成核装置(1)上开设有供第二吸收液进入成核装置(1)内的第二进液口(11)；所述成核装置(1)内设置有用于将第二吸收液进行雾化的超声雾化装置、供第二吸收液流通的通道及供采样气体流通的腔体，所述超声雾化装置设置于通道上，所述通道与腔体相交汇，所述第二吸收液收集装置(6)连通成核装置(1)，所述成核装置(1)内雾化后的液滴进入第二吸收液收集装置(6)内；
所述第二吸收液收集装置(6)通过第二出液口(61)连接分析检测装置(3)；
所述溶蚀器(2)上设置有进气孔(23)，所述第二吸收液收集装置(6)上开设有出气孔(62)。
4.根据权利要求3所述的一种在线大气检测装置，其特征在于，所述连接头(221)上设置有用于将第一吸收液引导至内管(22)的外壁的导流孔(2214)。
5.根据权利要求3所述的一种在线大气检测装置，其特征在于，所述连接头(221)为锥形。
6.根据权利要求3所述的一种在线大气检测装置，其特征在于，所述分析检测装置(3)为离子色谱装置，所述第一吸收液收集装置(5)和第二吸收液收集装置(6)收集的待测样品液分别连接离子色谱装置进行在线检测。
7.根据权利要求3所述的一种在线大气检测装置，其特征在于，所述第一吸收液为双氧水，所述第二吸收液为去离子水。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020759777.7U CN212206995U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 一种大气颗粒物成核器及在线大气检测装置 |
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| CN212206995U true CN212206995U (zh) | 2020-12-22 |
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| CN (1) | CN212206995U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113405864A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-17 | 中科泰检测(江苏)有限公司 | 环境检测用气体检测装置 |
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2020
- 2020-05-09 CN CN202020759777.7U patent/CN212206995U/zh active Active
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