[实用新型]颗粒物切割器的校准系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种颗粒物切割器领域，尤其涉及一种高精度、高效能的颗粒物切割器的校准系统。 

背景技术

随着工业的不断发展，人类生存环境遭到破坏，其中空气污染形势严峻，空气中的悬浮颗粒物能够造成灰霾天气。 

气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，直径相当于人类头发的1/10大小，不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。 

大气气溶胶是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量、能见度、酸沉降、云和降水、大气的辐射平衡(进而对全球气候变化)、平流层和对流层的化学反应等均有重要影响。最近10多年来大量的流行病学研究观察到人体健康损害与暴露于其中的细颗粒物PM2.5（particulate matter，PM）之间的相关程度显著高于粗颗粒物。PM2.5，也称为可入肺颗粒物，是指大气中空气动力学直径小于或等于2.5微米的细颗粒物。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，不仅对空气质量和能见度等有重要的影响，而且严重威胁到人类的健康。PM2.5可以直接进入人类支气管甚至达到肺泡，长期附着在支气管和肺部，人体自身的新陈代谢无法将其排除到体外。主 要是对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者过早死亡。大气中PM2.5的浓度长期高于10μg/m3，死亡风险就开始上升。浓度每增加10μg/m3，总的死亡风险、得心肺疾病的死亡风险和得肺癌的死亡风险分别上升4%、6%，和8%。 

大气中PM2.5的来源有3种：（1）自然来源颗粒物，包括火山灰、尘灰、森林火灾、裸露地表、沙尘暴、风扬尘土、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等等。（2）原生性悬浮颗粒物，包手火力发电厂、石化工厂和一般工厂燃烧不完全所产生的悬浮颗粒物。（3）衍生性颗粒悬浮物，包括工厂、机动车、石化行业排放的硫氧化物或氮氧化物、有机化合物受到日光照射后所产生的硫酸盐、硝酸盐、有机化合物及其它化合物互相作用形成的细颗粒物。其中机动车是PM2.5的主要来源。 

目前，国际上广泛用于测定PM2.5的方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这些方法的操作步骤主要分为两步，先把PM2.5与较大的颗粒物分离，然后测定分离出来的PM2.5的重量。在PM2.5分离和捕集方面，研发了PM2.5切割器，其原理是在抽气泵的作用下，空气以一定的流速流过切割器时，那些较大的颗粒因为惯性大，撞在涂了油的部件上而被截留，惯性较小的PM2.5则能绝大部分随着空气顺利通过。不过，就PM2.5的切割器的捕集能力及效果来说，直径小于2.5微米的颗粒也不是全都能通过，恰好为2.5微米的颗粒也有50%的概率能通过切割器；直径大于2.5微米的颗粒并非全被截留，因此利用PM2.5切割器分离捕集细颗粒物，不同现场的采集统计结果与真实值之间可能会存在偏差，造成高估或低估。按照《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》的标准要求，动力学直径3.0微米以上颗粒的通过率需小于16%，而2.1微米以下颗粒的通过率要大于84%，进而确定结果落在一个可信的区间。 

颗粒物切割器是用于对直径为一个特定数值范围内的尘埃颗粒进行分离，例如PM2.5切割器是对直径小于等于2.5微米的颗粒进行分离，切割器在使用之前须经过校准，当前PM2.5的测试方法为通过测量流量、切割器的尺寸，通过采用数学公式换算来计算其结果，因此其测量结果会存在较大的误差。 

因此，亟需一种高精度、高效能的颗粒物切割器的校准系统。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高精度、高效能的颗粒物切割器的校准系统。