[发明专利]高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器及采样方法

权利要求书

1.一种高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，用于分粒径的颗粒物或病毒的采集，其特征在于，该采样器包括：

入口端，用以按粒径分割和输入载有被采集颗粒物或病毒的气体；

混合器，用以将水蒸汽与所述入口端输入的所述气体均匀混合，以产生高湿度的气溶胶；

温控冷凝管，连接于所述混合器的输出端，以对所述气溶胶进行急速降温而使所述水蒸气在颗粒物表面冷凝增加所述颗粒物的粒径，所述温控冷凝管具有温控装置，以在所述急速降温过程中控制所述水蒸气的温度；

收集器，连接于所述温控冷凝管的输出端，将所述温控冷凝管生成的颗粒物水雾通过漩涡流和冲击进行收集。

2.如权利要求1所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述收集器具有四根锥形管，所述四根锥形管具有一定弯曲度并按照一定角度排列，引导所述温控冷凝管输出的颗粒物水雾以漩涡方式进入所述收集器，并使所述颗粒物水雾撞击所述收集器内壁形成水溶胶以进行收集。

3.如权利要求1或2所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述采样器还包括可替换的设置在所述入口端的颗粒物切割头，不同的颗粒物切割头用于不同粒径的颗粒物的采集。

4.如权利要求3所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述颗粒物为TSP，PM₁₀，PM_2.5或PM₁。

5.如权利要求2所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述混合器中蒸汽发生器为温控加热水箱，或为配置有不锈钢毛细管的加热管。

6.如权利要求1所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述混合器内的温度控制在100-150度，所述温控冷凝管内的温度控制在5-10度。

7.如权利要求1所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述收集器的顶部具有法兰，所述法兰的中心设置有与真空泵和流量控制装置连接的抽真空管。

8.如权利要求3所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述颗粒物切割头与所述混合器通过不锈钢直管直接连接，以使所述颗粒物与所述蒸汽在所述混合器通过湍流均匀混合。

9.如权利要求1所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述混合器与所述温控冷凝管之间密闭连接，所述温控冷凝管与所述收集器之间密闭连接。

10.如权利要求1所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述收集器内设置有用于采集所述收集器内液位信息的液位传感器。

11.如权利要求2所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述温控冷凝管的底端靠近所述锥形管入口的位置连接有用于抽取所述温控冷凝管内壁的吸附水的抽取装置。

12.如权利要求1所述的高流量多功能气溶胶转水溶胶空气采样器，其中所述采样器还包括用以连接分析仪器与所述收集器的液体导流装置。

13.一种采样方法，用于分粒径的颗粒物或病毒的采集，包括步骤：

S1：按粒径分割并输入载有被采集颗粒物或病毒的气体；

S2：将水蒸汽与所述气体均匀混合，以产生高湿度的气溶胶；

S3：对所述高湿度的气溶胶进行急速降温而使所述水蒸气在颗粒物表面冷凝增加所述颗粒物的粒径，且在所述急速降温过程中控制所述水蒸气的温度；

S4：将所述步骤S3生成的颗粒物水雾通过漩涡流和冲击进行收集。

14.如权利要求13所述的采样方法，其中，在步骤S4中，引导步骤S3处理后输出的气流以漩涡方式进入收集器，并使所述颗粒物水雾在所述收集器壁面形成冲击以进行收集。

15.如权利要求14所述的采样方法，其中，还包括步骤S5：通过液体导流装置将所述收集器内的收集物直接传送给分析装置。