[实用新型]一种大流量气溶胶采样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大流量气溶胶采样装置，特别是关于一种可用于大气中生物气溶胶浓缩分离的组合式虚拟撞击大流量气溶胶采样装置。

背景技术

随着经济全球化进程日益加速，在世界范围内新发传染病屡屡出现，公共卫生突发事件时有发生，生物恐怖威胁愈显突出，生物安全已成为严重影响人类生活、国家安全和经济发展的重要问题。传染性病毒、生物恐怖武器等微生物都是以气溶胶粒子状态存在于大气中，实时监测大气中传播粒子的潜在危险势在必行。实验证明，空气中可传播的微生物粒子的直径一般在2微米以上，可对人体造成危害的是10微米以下的可吸入粒子。因此，有效地采集大气中2～10微米的生物粒子是准确测量有害微生物浓度的技术关键之一。

由于空气中的微生物粒子浓度很低，加之生物气溶胶检测方法灵敏度的限制，目前，国内环境监测领域对可吸入粒子的采集多采用大流量采样装置。这种采样装置存在如下不足：1、为了防止降水、昆虫以及草叶、飞絮等物质被吸入到大流量气溶胶采样器而堵塞气路，需要设计专门的防雨罩和阻虫网，进气防雨阻虫网罩与大粒子分离器及浓缩分离器互为独立结构，体积和重量较大，不便安装使用。2、大粒子切割器多为旋风分离器或固体撞击板，都存在粒子反弹现象。3、浓缩分离器的加速喷口的内腔一般为圆柱形和圆锥形的结合体，对气流流线的整形能力较差，存在较大的壁损耗。4、旋风分离器不能有效去除小于2微米的生物粒子。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，体积小、可用于大气中生物气溶胶浓缩分离的组合式虚拟撞击大流量气溶胶采样装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种大流量气溶胶采样装置，其特征在于它主要包括：一大粒子切割器、一浓缩分离器和一采样器；所述大粒子切割器包括：一圆柱形内筒，所述内筒的顶部设置有一与其连为一体的防雨阻虫顶盖；所述内筒内设置一顶部固定在所述顶盖上，底部封闭的阻虫网罩，所述内筒外面设置一外筒，所述外筒的底部向中心缩为一锥形底面，所述顶盖的外沿向下倾斜低于所述外筒，所述外筒与所述顶盖之间具有一圈气流进口；所述内筒最下部与所述外筒之间相对靠近，形成一圈逐渐收缩的气流喷嘴；所述阻虫网罩内穿设有一下端固定在所述外筒锥形底面的气流输出管；所述气溶胶浓缩分离器包括：一外壳，所述外壳的顶部和中部分别设置一支撑板，所述两支撑板上分别设置一上喷嘴和一下喷嘴，所述上喷嘴顶部连接所述气流输出管，所述上喷嘴底部与所述下喷嘴之间留有通气间隙，形成小粒子分离的第一级加速喷嘴。所述下喷嘴周围的支撑板上设置有一圈第一级小粒子排气口，所述外壳底板一侧设置有一小粒子总排气口，所述总排气口处设置有一风机；所述采样器设置在所述外壳底板下方，所述采样器的样品气流口设置在底板上，正对着所述下喷嘴的底部，且与所述下喷嘴的之间留有通气间隙，所述下喷嘴与所述样品气流口之间形成小粒子分离的第二级加速喷嘴。

所述上、下喷嘴的下部内壁设置成收缩的流线形。

所述采样器为液体采样器、固体采样器和气溶胶粒子分析仪器之一。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型通过顶盖与外筒之间气流进口阻止质量较大的非气溶胶类杂物吸入的大粒子切割器，通过内、外筒之间环形狭缝切割大于10微米的颗粒，通过上、下喷嘴之间的间隙对小于2微米的粒子进行第一级分离，通过下喷嘴与采样器的气流口之间的间隙对小于2微米的粒子进行第二级分离，没有任何撞击挡板，分离彻底，使进入采样器的粒子符合直径大于2微米，小于10微米的采集要求。2、本实用新型将外筒底部设置成锥形，使其与阻虫网罩底部之间形成了一个缓冲空间和大粒子收集槽，因此可以有效地防止从气流中分离出来的大粒子反弹进入下一级气流中。3、本实用新型由于将大粒子切割器的进气阻虫网罩和防雨顶盖与内筒连成一体，减小了结构体积和重量，有利于仪器的小型化，同时本实用新型所有喷嘴内壁全部采用流线型设计，有利于气流的整形，可减少气溶胶粒子的壁损耗。4、本实用新型由于采用大粒子切割器、浓缩分离器和采样器组合式结构，三个部件既可以单独使用，也可以组合使用，既可以自身组合构成一个大流量气溶胶采样器，也可以输出样品气流供粒子分析仪器检测。本实用新型结构简单，体积小，安装和清理都非常方便，可以广泛用于大气中生物气溶胶的浓缩分离和实时监测过程中。

附图说明

图1是本实用新型结构框图

图2是本实用新型大粒子切割器示意图

图3是本实用新型浓缩分离器和气溶胶采样器示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细的描述。