[实用新型]空气超细颗粒物切割器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大气环境监测采样仪器上使用的超细颗粒物(PM_1.0)切割装置，特别是公开一种空气超细颗粒物切割器。

背景技术

在环境问题日益受到关注的今天，空气中的细颗粒物含量被越来越多的人所关心。随着汽车工业的快速发展和汽车的普及程度越来越高，汽车排放的尾气中大量的细颗粒物悬浮在空中，给人们的健康形成巨大的威胁。超细颗粒物(空气动力学当量直径为1.0μm以下的细小颗粒物)作为空气中细颗粒物的主要组成部分，其物理化学特性对于人体健康的影响尤其重要，是目前大气环境污染及空气传播性传染病学研究的一项重点内容。要实现对超细颗粒物的各种特性进行研究，就需要在现有的可吸入颗粒物采样器上换装超细颗粒物切割器。国外的撞击式切割器由冲击板、阻挡板、滤纸夹具连接而成，其中冲击板上顺序分布若干圆孔，使颗粒物能以一定的速度通过冲击板后撞击到阻挡板，阻挡板上收集大颗粒物，而细小颗粒物随着气流到达滤纸并被采集。整个切割器的制作精度要求很高，加工难度很大，且单位时间内的空气采样流量偏小，不利于推广使用，一定程度上也阻碍了我国的大气颗粒物科研水平的提高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种空气超细颗粒物切割器，其结构能够满足中流量大气颗粒物采样器的要求。它包括通过螺栓连接的冲击板1、阻挡环2组成的切割头3和滤膜座4两部分，其特征在于：

a)所述冲击板1是直径大于100mm的带弧形槽孔的圆板，槽孔在一个与圆板同心的圆上均匀分成三段或四段弧形，中心宽度为0.45mm～0.55mm，所述阻挡环2是中心圆直径等于冲击板槽孔同心圆直径的环状铝制挡板，宽度为10mm左右；

b)所述切割头3由冲击板1和阻挡环2通过螺栓连接组成，冲击板1和阻挡环2之间设有形成上述二者间间隙的垫块5；

c)所述滤膜座4的金属滤网6上放置滤膜，并用压膜环7压住，滤膜座4与切割头3的连接配合面上设有螺纹。

冲击板的弧形槽孔其上表面为漏斗形，为保证足够的孔深，其下表面突出。

所述的冲击板1与阻挡环2之间的间隙为1～2mm。

本实用新型所述切割器的制作工艺简单，便于加工和维护，利于推广使用。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1是本实用新型装置示意图；

附图2是冲击板示意图；

附图3是阻挡环示意图。

具体实施方式

根据附图1，本实用新型包括通过螺栓连接的冲击板1、阻挡环2组成的切割头3和滤膜座4两部分。冲击板1是直径大于100mm的带弧形槽孔的圆板。槽孔在一个圆(与圆板同心)上均匀分成三段或四段弧形，中心宽度为0.45mm～0.55mm，总面积满足中流量空气采样的要求。冲击板1的弧形槽孔其上表面为漏斗形，为保证足够的孔深，其下表面突出。

阻挡环2是中心圆直径等于冲击板1槽孔同心圆直径的环状铝制挡板，挡板宽度为10mm左右。

冲击板1与阻挡环2通过螺栓连接。中间的垫块5是为了保证两者之间有一定的空隙，其空隙距离为1～2mm。

滤膜放置在滤膜座4的金属滤网6上，并用压膜环7压住，滤膜座4与切割头3通过螺纹旋合连接，连接后滤膜被压紧。

本实用新型安装在中流量大气可吸入颗粒物采样器上。当采样器以恒定流量进行采样时，空气通过本实用新型的大气细颗粒物切割器，经冲击板上的槽孔，突然减小的通路截面积使流速加大，颗粒物与气流以相同的高速从孔口流出，但遇到与气流方向垂直的阻挡环时，气流便改变方向，而气溶胶颗粒由于本身的惯性，改变方向滞后于气流，颗粒物动量越大，滞后就越明显，超过临界值时，颗粒物在完全改变方向之前便撞击在阻挡环上，被阻挡环截留，小于临界值的小颗粒随气流绕过阻挡环，被下一层的滤膜捕获。从而实现了大气细颗粒物的采样过程。整个装置结构简单，便于加工和维护。

根据冲击板槽孔的宽度、冲击板与阻挡环的间距等数据的不同，可形成多种单一粒径的颗粒物切割器。而如果将多种粒径的颗粒物切割头由上至下、由大粒径到小粒径顺序连接，则可以组成多级切割器。