[发明专利]单通道多功能中流量大气颗粒物分级采样切割器

说明书

技术领域

本发明有关一种采样切割器，尤指一种对大气颗粒物进行浓度监测、分散 度研究及组分分析的单通道多功能中流量大气颗粒物分级采样切割器。

背景技术

大气环境对人们的生活及健康有着至关重要的影响，因此对于大气环境中 的颗粒物的监测也尤为重要。目前，一般认定大气环境中颗粒物的粒径段为： 总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物及呼吸性颗粒物，总悬浮颗粒物即TSP(Total Suspended Particulate)，其动力学粒径为100μm以内，可吸入颗粒物的动力学 粒径为10μm以内，用PM₁₀(Particles with Diameters of 10um or less)表示，呼 吸性颗粒物的动力学粒径在5μm以内，可分别用PM₅、PM_2.5及PM₁表示。现 实中不仅限于对单个粒径段的监测和研究，还要同时获得所有粒径段的颗粒物 的数据，以研究它们的分散性和组分特性，来区别这些颗粒污染物的来源及对 人体可能造成的危害。

目前，可采用多个采样器分别配接不同的切割器同时采样，或采用同一台 采样器配接不同的切割器分时采样。但前者缺乏空间的一致性，后者则缺乏时 间的一致性，大气中的颗粒物在空间和时间上的分布都是不均匀的，以上两种 方式难以获得同源的有效样品。现有技术中还可以采用多通道采样器，可达到 同源采样的效果，但是多通道采样器结构复杂，而且还需要接配有流量匹配器， 进行多路流量的调节和控制，只要有一个环节出现故障，该多通道采样器就会 工作失效，并且该多通道造价高，使用与维护极为不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种结构简单、安装方便，且能实 现同源采样的单通道多功能中流量大气颗粒物分级采样切割器。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种单通道多功能中流量大气颗粒物分级采样切割器，其与采 样器连接，该单通道多功能中流量大气颗粒物分级采样切割器包含有供大气颗 粒物进入的采样入口、用以分离所采集的颗粒物的切割装置及颗粒物收集终端， 采样入口与切割装置通过螺纹连接，切割装置与颗粒物收集终端连接，采样入 口、切割装置及颗粒物收集终端依序串接在一起。

切割装置为一个切割模块，切割模块包含有冲击孔板、冲击板和座体，冲 击孔板上均匀分布有多数个贯穿冲击孔板的冲击孔，座体内壁设有台阶，冲击 孔板和冲击板嵌合在座体内的台阶上，采样入口与座体顶端通过螺纹连接，座 体底端与颗粒物收集终端连接。

切割装置包含有两个或两个以上的切割模块，切割模块包含有冲击孔板、 冲击板和座体，冲击孔板上均匀分布有多数个贯穿冲击孔板的冲击孔，同一个 切割模块的冲击孔板上的冲击孔孔径相同，座体内壁设有台阶，冲击孔板和冲 击板嵌合在座体内的台阶上，切割模块座体的底端与相邻下一级切割模块座体 的顶端通过螺纹连接，各级切割模块按照对应的冲击孔的孔径由大至小的顺序， 或按照对应的冲击孔的孔数由多到少的顺序依序从第一级至最后一级串接在一 起，采样入口与第一级切割模块的座体顶端通过螺纹连接，最后一级切割模块 的座体底端与颗粒物收集终端连接。

切割模块的冲击孔的孔数大于相邻下一级切割模块的冲击孔的孔数，切割 模块的冲击孔的孔深小于相邻下一级切割模块的冲击孔的孔深。

采样入口包括有圆形盖体结构的入口风罩与圆环状的护网座，在护网座靠 近顶端部位设有围绕护网座、并供大气中的颗粒物进入护网座且能防止昆虫进 入护网座内的护网，护网座的顶端与入风口罩端面内侧通过螺纹连接。

冲击板呈圆形，在冲击板边缘形成有四个均匀分布的弧形通孔，冲击板中 心处设有圆形的气流通道，在弧形通孔与气流通道之间向下凹陷有环形凹槽， 在环形凹槽上覆盖有一层用以收集从冲击孔中进入并被冲击截留的颗粒物的滤 膜。

颗粒物收集终端包括有滤膜压环、主滤膜、滤筛网、密封垫圈及托座，该 托座呈漏斗状结构，该托座内壁形成有台阶，密封垫圈设置于台阶上，密封垫 圈上面设置有所述滤筛网，滤筛网支撑设置于滤筛网上的主滤膜，滤膜压环嵌 合于托座，并与滤筛网对主滤膜进行固定，托座底端设有连接口。

托座的底端的连接口还连接有中空的连接杆，该连接杆的中空部分与托座 内部相通，连接杆连接采样器。