[发明专利]用于测定气流中的煤烟微粒的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测定气流中的煤烟微粒的方法，其包括光学特性的测量。

背景技术

此种方法在所属领域中是普遍已知的，例如，已在所谓的黑碳测量仪中实施。大气中出现的煤烟微粒是一种不良成分。此外，这些煤烟微粒来自柴油机等来源。已发现，空气及其他气体媒介中的悬浮煤烟微粒的测定是不可预测的，因为有其它微粒粘附在煤烟上。特别是如果测量是基于光的透射，导致不可能用现有的测量仪来快速并准确地测定煤烟浓度，那么会发现存在特别大的测量差异。

此种精确测定是重要的。煤烟微粒实际上对人类和动物气道有害。对于微粒大小介于数纳米与数微米之间的煤烟微粒尤其如此。更确切地说，重要的是测量尺寸小于400nm的煤烟微粒的存在。这类微粒可能会以非常小的浓度出现。举例来说，可能会提到某μg/m³气体的值。

由于煤烟微粒上存在沉积物，在用光照射煤烟微粒的过程中会发现不可预测的影响。散射是观察到的一个此类影响。因为这个原因，不可能进行严格准确的测量。

GB 2320088中揭示一种用于测定大气污染物的方法。更确切地说，可通过使大气气体穿过串联连接的流体柱来测定此类污染物的大小分布，其中每个柱中吸附特定的微粒大小。

US 6503758中揭示了一种用于通过收集浮质来测定大气中存在的污染物的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以准确的方式测定煤烟微粒的存在的方法。更确切地说，本发明的目的是提供一种可连续地或不连续地执行的方法。此外，本发明的一个目的是尽可能避免光测量中因可溶性盐而引起的影响。

这一目的用上述方法来实现，即先将所述气流中的所述煤烟微粒湿润化，然后再将所述煤烟微粒引入到可溶解盐的液体中，并且测定所述煤烟微粒/液体悬浮物的光学特性。

根据本发明，对光学特性的测定不再是在含有煤烟微粒的气流(例如空气)中进行的，而是在液体中进行的。所述煤烟微粒成为所述液体中的悬浮物。已发现，在粘附到煤烟上的“外来”微粒中，至少有70％是可溶盐。这些盐溶解在液体中，且将在很大程度上消除这些外来微粒的不利的干扰影响。已发现，通过本发明将大量增加时间分辨率，例如从1天减少到1分钟。

可通过现有技术中任何已知方法来使煤烟微粒悬浮在液体中。

根据本发明，用相关液体或与煤烟微粒相关的液体将煤烟微粒湿润化。这种湿润化可通过物理(冷凝)或化学方法来进行。煤烟微粒的质量因此增加，且可能通过基于重量的分离而从气体中分离出煤烟微粒。举例来说，通过使用带(例如)旋风器的离心操作在使用的液体中收集煤烟微粒。

如果液体中包括水，那么可通过使(水)蒸汽流穿过含有待测定的煤烟微粒的气体来执行湿润化。

事实证明，通过本发明实现的悬浮物是特别稳定的。因此，可在测量位置处制备悬浮物，且接着在另一地方(例如中央实验室)在密封容器中对此进行测量。然而，还可能连续地在现场进行测量。

根据本发明的又一有利实施例，煤烟微粒首先穿过过滤器，然后经受测定。因此保留具有特定微粒大小的煤烟微粒。通过使用具有不同渗透性的过滤器，可执行不同的测定且在此基础上可不但对存在的煤烟量进行鉴定而且可对微粒大小分布进行鉴定。如上所述，这一点是重要的，因为在某些测定中，对较大的微粒测定来说较不重要。因此，在特定测量中，特别需要鉴定微粒大小小于2.5μm的微粒的数量。

本发明还涉及一种装置，其包括测定所述气体流中的煤烟微粒大小分布，其中为了执行上述方法，如上所述使气体流穿过第一过滤器，接着进行如上所述的第一测定，然后穿过具有与第一过滤器不同的渗透性的第二过滤器，以用于根据上述方法执行第二测定。可将此阶段重复若干次，以实现高度净化的微粒大小分布。

可采用各种措施来使测量装置保持特别清洁。举例来说，可用单独的清洗液体来规则地对此进行清洗。也可能穿过气泡。

附图说明

下文将通过参考附图中展示的说明性实施例更详细地解释本发明。附图中：

图1高度图解性地展示根据本发明的测量装置的布局；

图2展示根据本发明的悬浮装置和湿润化装置的细节；

图3图解性地展示样本测定期间根据本发明的装置的电路；

图4展示清洗装置期间根据图3的说明。

具体实施方式

在图中，根据本发明的装置整体指示为1。该装置由测量装置2、悬浮装置3和过滤器单元4组成。湿润化装置18连接在悬浮装置3与过滤器单元4之间。