[发明专利]大气颗粒物—碳黑气溶胶质量浓度监测仪及监测方法

权利要求书

1.大气颗粒物——碳黑气溶胶质量浓度监测仪，其特征在于包括有气体监测室，气体监测室的上端联接有悬挂的吸附电磁铁，气体监测室的顶部安装有LED光源阵列，气体监测室联通有气体入口，气体监测室的底部为玻璃底板，玻璃底板上有透气窗口；气体监测室的底部，置于基座上；所述玻璃底板下方是安装于基座上的玻璃隔板，玻璃隔板下方安装有参考光电探测器，透气窗口和基座上的出气室的进气口吻合，出气室侧面有气体出口，出气室底部为玻璃，其下方安装有测量光电探测器；气体监测室和基座之间压有能盖住透气窗口的石英滤纸带；所述的气体出口经过质量流量控制器、三通电磁阀和气泵联通，三通电磁阀一个接口通过过滤器和大气联通。

2.根据权利要求1所述的大气颗粒物——碳黑气溶胶质量浓度监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、设置气体监测室，气体的顶部安装有LED光源阵列，气体监测室联通有气体入口，气体监测室的底部为玻璃底板，玻璃底板上有透气窗口；气体监测室的底部有石英过滤纸带；透气窗口和其下方的出气室上的进气口吻合，并将石英滤纸压在中间；通过气泵抽气，并同时测量大气流量，使待测大气从气体监测室的气体入口进入，从出气室的出气口抽出，大气经过石英过滤纸过滤作用，会在石英过滤纸上沉积大气颗粒物；利用参考光电探测器透过玻璃底板与石英滤纸的光信号，利用测量光电探测器接收透过透气窗口下方石英滤纸的光信号；

(2)、在不抽气的情况下，通过参考与测量光电探测器测量透过石英滤纸的参考光强I_r0和测量光强I_s0；

(3)、抽气Δt，所抽的空气样品中的碳黑气溶胶颗粒沉积在石英滤纸膜上；

(4)、根据测量的大气流量值F，再结合抽气时间Δt，计算气体的体积；

(5)、打开光源，参考与测量光电探测器探测的参考光强I_r1和测量光强I_s1，在该种光源下，碳黑气溶胶颗粒对该种光的光衰减值增量

$\mathrm{\ΔATN}=\mathrm{Ln}\frac{I_{r1}}{I_{s1}}-\mathrm{Ln}\frac{I_{r0}}{I_{s0}}$

(6)、计算碳黑气溶胶颗粒的质量浓度

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{BC}}=\frac{\mathrm{\ΔATN}\·S}{\mathrm{\σ}\·F\·\mathrm{\Δt}}$

S为气溶胶沉积在石英滤纸上的面积，σ是碳黑气溶胶的质量吸收截面；

(7)、显示碳黑气溶胶颗粒物的质量浓度。