CN217006565U - 一种颗粒物采样检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种颗粒物采样检测装置，属于固体污染物检测领域。包括：手持部、采样管部以及静电发生部，采样管部包括依次绝缘连接的第一管体、第二管体、第三管体以及第四管体；其中，第一管体的远端伸入待检测烟道内，第四管体的近端连接检测模块；静电发生部包括第一输出端、第二输出端及第三输出端，第一输出端与第二输出端极性相同，第一输出端与第三输出端极性相反，第一输出端伸入第二管体内，用于使第二管体内的颗粒物转换成具有第一极性的带电颗粒物；第二输出端与第三管体电连接；第三输出端伸入第四管体内，用于中和第一极性的带电颗粒物，使颗粒物消除电荷。本实用新型解决了颗粒物吸附管壁导致测量准确性差的问题。

Description

一种颗粒物采样检测装置

技术领域

本实用新型涉及固体污染物检测领域，特别涉及一种颗粒物采样检测装置。

背景技术

随着国内环境的改善，烟尘颗粒物浓度，特别是固定污染源内的颗粒物浓度越来越低，很多企业已是超低排放。此时检测企业排放的颗粒物浓度，对于检测手段提出了更高的要求。目前常用的检测方法，是重量法和β射线直读法。重量法工序较为繁杂，需要反复干燥、称重，检测周期长。β射线直读法是在现场即可读取颗粒物浓度，目前已越来越受到重视。该方法是将采样管深入烟道采样口，采样管后端有β射线浓度测量装置和抽气泵。抽气泵抽取采样管前端的样气，由采样管进入β射线浓度测量装置，即可检测出颗粒物浓度。

目前，采用β射线浓度测量装置进行抽气，样气通过采样管时，会有部分颗粒物吸附在采样管内壁，因此会导致后端β射线浓度测量装置接收到的颗粒物偏少，造成颗粒物浓度测量值比实际值低。特别是现在多是低浓度排放，甚至是超低浓度排放，轻微的吸附也会造成颗粒物浓度测量值偏差很大；对于颗粒吸附采样管的问题，目前多选用内壁较为光滑的金属管以改善，但是这种方式无法较为彻底的解决。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有颗粒物测量装置中部分颗粒物吸附在采样管内壁导致测量准确性较差的问题。

针对上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种颗粒物采样检测装置，包括：手持部，包括手持壳体以及位于手持壳体内的检测模块；采样管部，包括依次绝缘连接的第一管体、第二管体、第三管体以及第四管体；其中，所述第一管体的远端伸入待检测烟道内，所述第四管体的近端连接检测模块，所述第三管体的长度是第一管体、第二管体及第四管体其中任何一个的长度的4倍或4倍以上；静电发生部，包括第一输出端、第二输出端及第三输出端，所述第一输出端与所述第二输出端极性相同，所述第一输出端与所述第三输出端极性相反，所述第一输出端伸入所述第二管体内，用于使第二管体内的颗粒物转换成具有第一极性的带电颗粒物；所述第二输出端与所述第三管体电连接；所述第三输出端伸入所述第四管体内，用于中和第一极性的带电颗粒物，使颗粒物消除电荷。

本实用新型的部分实施方式中，所述第一管体、所述第三管体为金属管，所述第二管体及所述第四管体为绝缘管。

本实用新型的部分实施方式中，所述第二管体内设有第一电晕极，所述第一电晕极与所述第一输出端连接，所述第一电晕极位于所述第二管体的中心并沿所述第二管体的长度方向延伸。

本实用新型的部分实施方式中，所述第四管体内设有第二电晕极，所述第二电晕极与所述第三输出端连接，所述第二电晕极位于所述第四管体的中心并沿所述第四管体的长度方向延伸。

本实用新型的部分实施方式中，所述第一电晕极的长度与所述第二管体的长度相同，所述第二电晕极从所述第四管体的远端延伸至第四管体的1/2处。

本实用新型的部分实施方式中，所述第三管体的部分区域以及所述第四管体位于所述手持壳体内部。

本实用新型的部分实施方式中，还包括保护套管，所述保护套管位于所述第一管体、第二管体、第三管体所在的外侧区域并具有绝缘间隙。

本实用新型的部分实施方式中，所述保护套管的近端端部与所述第三管体之间通过第四绝缘件隔离，所述保护套管与所述第三管体的远端端部之间通过第二绝缘件隔离，所述保护套管与所述第三管体之间的绝缘间隙在位于第二绝缘件与第四绝缘件之间的区域填充绝缘液体。

本实用新型的部分实施方式中，还包括超声振动发生装置，所述超声振动发生装置的输出端作用于所述保护套管接近所述第三管体的位置。

本实用新型的部分实施方式中，所述手持壳体上设有抽气端口，所述抽气端口一端与所述检测模块连通，另一端连通抽气泵。

本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本实用新型提供的颗粒物采样检测装置中，采样管部的第一管体伸入烟道内，颗粒物沿第一管体进入第二管体，第二管体内的颗粒物与空气电离产生的电子结合形成带电颗粒物，同时将较长的第三管体带电使其与带电颗粒物的极性相同，颗粒物经过第三管体时由于同性电荷互斥的作用，颗粒物不会吸附于采样管的管壁，大大提高了该颗粒物采样检测装置的测量准确性，同时，将第四管体内空气电离产生与带电颗粒物极性相反的电荷，进而将第三采样管输出的带电颗粒中和，避免进入检测模块的静电电荷过多损坏检测模块的问题。

附图说明

下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:

图1为本实用新型的颗粒物采样检测装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型的颗粒物采样检测装置的一种具体实施方式的局部放大图；

图3为本实用新型的颗粒物采样检测装置的一种具体实施方式的另一局部放大图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1-3所示为本实用新型的颗粒物采样检测装置的一种具体实施方式，该颗粒物采样检测装置包括细长管构造的采样管部10以及便于使用者握持的手持部40。采样管部10伸入烟道内进行颗粒物取样，所述手持部40包括手持壳体，所述手持壳体内还设置检测模块100，其中，所述采样管部10连通检测模块100的进气端。所述手持壳体上设有抽气端口，所述抽气端口一端与所述检测模块100的出气端连通，另一端连通抽气泵；启动所述抽气泵则可以抽吸烟道内的烟气，烟气内的颗粒物则可沿采样管部10进入位于手持部40侧的检测模块100，实现了颗粒物的检测。为了描述方便，本实用新型中，颗粒物采样检测装置中的各个部分中接近手持部40的一侧定义为近端，接近烟道的一侧定义为远端。

该颗粒物采样检测装置包括采样管部10，包括依次绝缘连接的第一管体11、第二管体12、第三管体13以及第四管体14；其中，所述第一管体11的远端伸入待检测烟道内，所述第一管体11与第二管体12通过第一绝缘件31绝缘连接；所述第二管体12与所述第三管体13通过第二绝缘件32绝缘连接，所述第三管体13与所述第四管体14通过第三绝缘件33绝缘连接，所述第四管体14的近端连接检测模块100，其中，所述第三管体13的长度是第一管体11、第二管体12及第四管体14其中任何一个的长度的4倍及以上；具体地，所述第一管体11的长度为50mm-150mm，所述第二管体12的长度为30mm-60mm，所述第三管体13的长度为1000mm-1500mm，所述第四管体14的长度为60mm-150mm。可以看出，由于第三管体13的长度远大于其他采样管的长度，因此，避免颗粒物吸附于第三管体13则可以大大提高该颗粒物采样检测装置的检测准确率。

所述颗粒物采样检测装置还包括静电发生部20，其包括第一输出端21、第二输出端22及第三输出端23，其中，所述第一输出端21与所述第二输出端22极性相同，所述第一输出端21与所述第三输出端23极性相反，所述第一输出端21伸入所述第二管体12内，用于使第二管体12内的颗粒物转换成具有第一极性的带电颗粒物；所述第二输出端22与所述第三管体13电连接；所述第三输出端23伸入所述第四管体14内，用于中和第一极性的带电颗粒物，使颗粒物消除电荷。

这样，颗粒物通过第一管体11的远端端口进入采样管部10后，经过第二管体12与被电离空气产生的电子结合后形成具有第一极性的带电颗粒物，例如带负电的颗粒物；再经过第三管体13时，由于第三管体13连接第二输出端22，与带电颗粒物的极性相同，同性相斥的作用下带电颗粒物不会吸附在第三管体13上，当带负电荷的颗粒物穿过第三管体13到达第四管体14时，带负电的颗粒与空气中的正离子中和，消除与颗粒物相结合的电荷。最终使不带电荷的颗粒物进入检测模块100（例如β射线颗粒物浓度测量模块）进行后续的测量。

上述颗粒物采样检测装置通过引入静电发生部20的方式使颗粒物采样检测装置中较长的采样管以及采样管内的颗粒物产生同性电荷，由于同性互斥作用，避免颗粒物吸附于管壁上，大大提高了该颗粒物采样检测装置的测量准确性。

一种可选的实施方式中，所述第一管体11、所述第三管体13为金属管，所述第二管体12及所述第四管体14为绝缘管，例如所述第二管体12及所述第四管体14选用陶瓷管，所述第二管体12内设有第一电晕极50，所述第一电晕极50与所述第一输出端21连接，所述第一电晕极50位于第二管体12的中心并沿所述第二管体12的长度方向延伸。由于第二管体12为陶瓷绝缘管，被施加高压的第一电晕极50使空气被电离后，产生带电离子不会使陶瓷管带电，因此，待测颗粒物穿过时不会被陶瓷管吸引，而是直接与第一电晕极50附近的电荷结合形成带电颗粒物，而后进入第三管体13。更具体地，所述第一电晕极50的长度与所述第二管体12的长度相同，使颗粒物能够在第二管体12段充分地进行电离。

控制静电发生部20逐渐给第一电晕极50施加高电压，电压增加到某一值U时，在第一电晕极50附近的空气被电离，产生正离子、电子。正离子被接负电的第一电晕极50迅速吸收，而带负电的电子则被排斥在外，滞留在空气中。滞留在空气中的电子围绕在以第一电晕极50为中心的圆内，电压越大，该直径越大，使颗粒物与滞留在空气中的电子结合成为带负电的颗粒。

一种可选的实施方式中，所述第四管体14内设有第二电晕极60，所述第二电晕极60与所述第三输出端23连接，所述第二电晕极60位于所述第四管体14的中心并沿所述第四管体14的长度方向延伸。更具体地，所述第二电晕极60从所述第四管体14的远端延伸至第四管体14的1/2处。以使第二电晕极60与检测模块100具有较大间隙，以尽量降低第四管体14的近端的静电电荷数量，避免静电电荷过多损坏检测模块100的问题。

为了保护采样人员的安全，所述颗粒物采样检测装置还包括套设于采样管部10外侧的保护套管70，所述保护套管70为绝缘套管，其可以避免采样时静电对采样人员的损伤，所述保护套管70与所述采样管部10之间具有绝缘间隙并通过至少一个绝缘件隔离。

一种可选的实施方式中，所述保护套管70位于所述第一管体11、第二管体12、第三管体13所在的外侧区域，所述保护套管70与所述第一管体11、第二管体12、第三管体13之间通过第一绝缘件31、第二绝缘件32以及第四绝缘件34实现绝缘隔离；其中，所述第一绝缘件31一方面隔离所述保护套管70及第一管体11与第二管体12，同时实现第一管体11与所述第二管体12的绝缘连接，所述第二绝缘件32一方面隔离所述保护套管70及第二管体12与第三管体13，同时实现第二管体12与所述第三管体13的绝缘连接，所述第四绝缘件34则位于所述保护套管70的近端端部，实现了所述保护套管70与所述第三管体13的绝缘隔离。

为了进一步避免颗粒物吸附于采样管管壁上，该颗粒物采样检测装置还包括超声振动发生装置80，作用于所述保护套管70接近所述第三管体13的位置。利用超声振动发生装置80的高频振动，剥离已吸附在采样管内壁的极少量颗粒物，提高颗粒物浓度检测精度。由于第三管体13较长，部分大颗粒有可能会吸附在第三管体13的近端侧，因此，所述超声振动发生装置80的输出端位于接近所述第三管体13的近端侧。

为了使超声振动传播更加均匀，所述保护套管70与第三管体13的绝缘间隙在位于所述第二绝缘件32与第四绝缘件34之间的位置填充绝缘液体90。例如填充电子氟化液。这样，穿透电子氟化液的高频振动力能够均匀作用在第三管体13上，第三管体13受力更均匀，剥离吸附在采样管内壁上的颗粒物更高效。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，包括：

手持部，包括手持壳体以及位于手持壳体内的检测模块；

采样管部，包括依次绝缘连接的第一管体、第二管体、第三管体以及第四管体；其中，所述第一管体的远端伸入待检测烟道内，所述第四管体的近端连接检测模块，所述第三管体的长度是第一管体、第二管体及第四管体其中任何一个的长度的4倍或4倍以上；

静电发生部，包括第一输出端、第二输出端及第三输出端，所述第一输出端与所述第二输出端极性相同，所述第一输出端与所述第三输出端极性相反，所述第一输出端伸入所述第二管体内，用于使第二管体内的颗粒物转换成具有第一极性的带电颗粒物；所述第二输出端与所述第三管体电连接；所述第三输出端伸入所述第四管体内，用于中和第一极性的带电颗粒物，使颗粒物消除电荷。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，所述第一管体、所述第三管体为金属管，所述第二管体及所述第四管体为绝缘管。

3.根据权利要求1所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，所述第二管体内设有第一电晕极，所述第一电晕极与所述第一输出端连接，所述第一电晕极位于所述第二管体的中心并沿所述第二管体的长度方向延伸。

4.根据权利要求3所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，所述第四管体内设有第二电晕极，所述第二电晕极与所述第三输出端连接，所述第二电晕极位于所述第四管体的中心并沿所述第四管体的长度方向延伸。

5.根据权利要求4所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，所述第一电晕极的长度与所述第二管体的长度相同，所述第二电晕极从所述第四管体的远端延伸至第四管体的1/2处。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，所述第三管体的部分区域以及所述第四管体位于所述手持壳体内部。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，还包括保护套管，所述保护套管位于所述第一管体、第二管体、第三管体所在的外侧区域并具有绝缘间隙。

8.根据权利要求7所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，所述保护套管的近端端部与所述第三管体之间通过第四绝缘件隔离，所述保护套管与所述第三管体的远端端部之间通过第二绝缘件隔离，所述保护套管与所述第三管体之间的绝缘间隙在位于第二绝缘件与第四绝缘件之间的区域填充绝缘液体。

9.根据权利要求7所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，还包括超声振动发生装置，所述超声振动发生装置的输出端作用于所述保护套管接近所述第三管体的位置。

10.根据权利要求1所述的一种颗粒物采样检测装置，其特征在于，所述手持壳体上设有抽气端口，所述抽气端口一端与所述检测模块连通，另一端连通抽气泵。

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