[实用新型]一种双通道大气颗粒物自动监测装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种大气颗粒物自动监测装置，尤其是指一种能同时监测PM_2.5和PM₁₀的连续在线监测装置，属于大气自动监测设备技术领域。

技术背景

大气颗粒物是分散在大气中固态或液态颗粒状物质的总称。粒径为0.01μm～100μm的大气颗粒物，统称为总悬浮颗粒物TSP。而PM₁₀和PM_2.5分别指空气动力学直径小于或等于10μm和2.5μm的大气颗粒物。PM₁₀也称为可吸入颗粒物，世界卫生组织（WHO）则称为之可进入胸部的颗粒物；PM_2.5能够进入人体肺泡，被称为可入肺颗粒物。

PM₁₀在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度影响都很大，被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。PM_2.5相对于PM₁₀来说，更容易长时间悬浮在空中，PM₁₀可进入人的鼻腔及气管，而PM_2.5除了能进入肺部，还能进入肺泡甚至血液。引起肺部和全身炎症，增加动脉硬化、血脂升高的风险，导致心律不齐、血压升高等。而且PM_2.5的危害是多重的，它会形成灰霾，降低能见度，还会影响生态环境，并通过远距离输送，造成区域性或全球性环境问题，甚至影响气候变化，PM₁₀和PM_2.5已经成为环境空气质量监测的必测参数。

目前空气颗粒物的自动监测方法有：β射线吸收法，微量振荡天平法，光散射法。β射线吸收法主要是通过测量射线经过附有颗粒物的滤纸的损耗来计算颗粒物的质量浓度；微量振荡天平法是通过测量振荡频率的变化计算出沉积在滤膜上颗粒物质量的一种方法；光散射法主要是利用颗粒物对光的散射直接实现气溶胶光学粒径的测量，是一种非接触、在线式测量方法。

目前市场上大多数自动监测仪器均为单通道颗粒物监测仪，只能实现PM₁₀或PM_2.5一个参数的测量，测两个参数需要两台仪器，占用面积大，成本高，维护量大，使用不方便。

美国Thermo Scientific公司生产的微量振荡天平法（TEOM）的1405D双通道颗粒物监测仪可以同时监测PM_2.5和PM₁₀，但其测量系统要求在50℃恒温下工作，样气中部分挥发性有机物容易挥发，从而测出的数据偏低，此外，在湿度较大的雨天容易出负值。且其维护量大，成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有双通道颗粒物监测仪存在的缺陷，提供一种结构简单、维护成本低、能同时测量大气环境中PM₁₀和PM_2.5浓度的双通道大气颗粒物自动监测装置。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种双通道颗粒物自动监测装置，它的构成中包括颗粒物分离取样模块和双通道尘样检测模块，其中：

颗粒物分离取样模块由PM₁₀切割器、除水瓶、虚拟撞击式切割器、采样管组成，PM₁₀切割器与除水瓶相连接，PM₁₀切割器的下端与虚拟撞击式切割器连接，并用O型圈密封，虚拟撞击式切割器分别与两个采样管相连，采样管下端连接管道适配器，管道适配器与双通道尘样检测模块的两个样气通路相连接；

双通道尘样检测模块由两个检测通道、一条滤纸带及滤纸带的支撑结构、检测平台组成，每个检测通道包括一个样气通路、一个检测器和一个放射源，两个检测通道的样气通路分别与颗粒物分离取样模块采样管下端的管道适配器相连接，滤纸带与两个样气通路相垂直，滤纸带的中部穿在两个检测器和两个放射源之间。

上述双通道颗粒物自动监测装置，它的构成中还有双路恒流控制模块，双路恒流控制模块由两个流量控制单元和1个采样泵组成，每个流量控制单元包括一个流量传感器、一个精密过滤器、一个比例调节阀、一个温度传感器、一个压力传感器、一个湿度传感器，双通道尘样检测模块的两个样气通路出口通过管路与精密过滤器连接，该管路上安装有压力传感器、温度传感器、湿度传感器，精密过滤器再通过管路与调节阀相连接，质量流量传感器安装在该管路中，调节阀与采样泵相连接。