[发明专利]一种大气气溶胶吸湿特性测量仪

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种大气气溶胶吸湿特性测量仪。

 

背景技术

大气气溶胶是指悬浮在大气中粒径在0.001到100微米的固液多相共存的微粒体系。大气气溶胶通过散射和吸收辐射直接影响地球大气辐射平衡。吸湿的二次气溶胶也可以作为云凝结核，改变了云凝结核浓度，影响云的光学特性和云的寿命，从而间接影响地球辐射平衡，是当前地球科学领域研究的热点问题。气溶胶的吸湿特性描述的是在一定水汽条件下气溶胶粒子与水汽的相互作用，与气溶胶的物理特性、化学特性相关，影响着气溶胶的光学特性和云物理特性，属于气溶胶研究中的基础问题之一。

目前，我国气象界对气溶胶的吸湿特性的常规观测尚未展开，学术界对气溶胶吸湿特性的科学观测尚不完善。虽然国外科研机构较早开展气溶胶吸湿性的测量仪器的研发，但主要集中在对指定粒径气溶胶的吸湿增长因子测量，缺乏考虑粒子吸湿后的粒径分布谱。而且，这些仪器自动化程度较低，难以满足长期稳定观测需求。

 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种大气气溶胶吸湿特性测量仪，其能在不同的相对湿度下兼具各粒径气溶胶的吸湿增长因子和混合状态测量功能、干（湿）粒径谱测量功能，自动化程度高、稳定性好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大气气溶胶吸湿特性测量仪，其包括：

干燥系统：包括膜渗透式干燥器（11）、泵（12）、限流孔（13）、温湿度传感器（15）、粒子过滤器（14）、三通阀（16），所述粒子过滤器（14）的出口连接限流孔（13）的进口，限流孔（13）的出口连接膜渗透式干燥器（11）的外壁输入端，膜渗透式干燥器（11）的外壁输出端与泵（12）连接，膜渗透式干燥器（11）的渗透膜出口连接三通阀（16），在膜渗透式干燥器（11）的渗透膜出口与三通阀（16）连接的管道上设温湿度传感器（15）；

第一加湿系统：包括三通阀（21）、三向阀（25）、膜渗透式增湿器（23）、温湿度传感器（24）、泵（22），三通阀（21）的进口与三通阀（16）的第一出口连接，三通阀（21）的第一出口与膜渗透式增湿器（23）的渗透膜进口连接，膜渗透式增湿器（23）的渗透膜出口连接三向阀（25）的第一进口，泵（22）与膜渗透式增湿器（23）的外壁输出端连接，三通阀（21）的第二出口与三向阀（25）的第二进口连接；

第一粒径分选系统：包括中和器（31）、粒径分选装置（32）、质量流量计（35）、粒子过滤器（37）、高压器（33）、温湿度传感器（34）、鼓风机（36）、三通阀（38），所述中和器（31）的进口与三向阀（25）的出口连接，中和器（32）的出口与粒径分选装置（32）的进口连接，粒径分选装置（32）的出口与三通阀（38）的进口连接，粒径分选装置（32）的鞘流出口顺次连接质量流量计（35）、鼓风机（36）、粒子过滤器（37）再与粒径分选装置（32）的鞘流进口连接，高压器（33）连接至粒径分选装置（32）内部，连接粒径分选装置（32）和三通阀（38）的管道上设温湿度传感器（34）；

第二加湿系统：包括膜渗透式增湿器（41）、泵（42）、温湿度传感器（43），所述膜渗透式增湿器（41）的渗透膜进口与三通阀（38）的第一出口连接，泵（42）与膜渗透式增湿器（41）的外壁输出端连接，在膜渗透式增湿器（41）的渗透膜出口的管道上设温湿度传感器（43）；

第二粒径分选系统：包括粒径分选装置（51）、质量流量计（55）、粒子过滤器（53）、高压器（52）、温湿度传感器（56）、鼓风机（54）、三向阀（57），所述粒径分选装置（51）的进口与膜渗透式增湿器（41）的渗透膜出口连接，粒径分选装置（51）的出口与三向阀（57）的第一进口连接，在粒径分选装置（51）的出口与三向阀（57）连接的管道上设温湿度传感器（56），高压器（52）连接至粒径分选装置（51）内部，粒径分选装置（51）的鞘流出口顺次连接质量流量计（55）、鼓风机（54）、粒子过滤器（53）再与粒径分选装置（51）的鞘流进口连接，三向阀（57）的第二进口与三通阀（38）的第二出口连接；